Problema n° 4 de principio de Le Châtelier - TP01

Enunciado del ejercicio n° 4

El metanol se fabrica de acuerdo con la siguiente reacción:

CO + 2·H2 ⇌ CH3OH + calor

Señalar qué efecto produce en el sistema en equilibrio:

a) Un aumento de la temperatura.

b) Un aumento de la presión.

Solución

a)

La reacción es exotérmica, desprende calor.

Podemos verificarlo tomando los datos de la tabla de entalpías de formación y calcular la entalpía:

CO+2·H2CH3OH
-26,395+0=-48,039
-26,395=-48,039

Planteamos la ecuación:

ΔH = Hp - Hr

Reemplazamos y calculamos:

ΔH = -48,039 kcal/mol - (-26,395 kcal/mol)

ΔH = -48,039 kcal/mol + 26,395 kcal/mol

ΔH = -21,644 kcal/mol

La reacción original quedaría:

CO + 2·H2 ⇌ CH3OH + 21,644 kcal

Según el principio de Le Châtelier, si se aumenta la temperatura el sistema reaccionará al cambio desprendiendo menos calor y, formando menos metanol.

Respuesta a): disminuye la formación de metanol.

b)

Veamos nuevamente la reacción:

CO + 2·H2 ⇌ CH3OH

Es una reacción de formación, todas las sustancias son gaseosas.

CO+2·H2CH3OH
1 volumen+2 volúmenes=1 volumen
3 volúmenes>1 volumen

En la reacción intervienen más volúmenes de reactantes que de productos.

Según el principio de Le Châtelier, con el aumento de presión se produce más metanol. La reacción se desplaza hacia la derecha.

CO+2·H2Presión
CH3OH

Nótese el cambio de la doble flecha (⇌) por la flecha simple (⟶) en la reacción.

Respuesta b): aumenta la formación de metanol.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, como se comporta una reacción con la variación de la presión y de la temperatura

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