Relacionar Kp y Kc y analizar cambios de temperatura, volumen, presión y gas inerte con condiciones explícitas.
Míralo en un dibujo
Cambiar concentraciones o presión puede modificar Q y desplazar la composición de equilibrio. En el modelo habitual, K depende de la temperatura; un catalizador no modifica K.
Antes de seguir: ¿Qué cambio puede modificar el valor de K?
Comprueba tu razonamiento
Un cambio de temperatura. Cambiar cantidades o añadir catalizador no cambia K a temperatura fija.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Estequiometría; Concentraciones; Ecuaciones cuadráticas.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Cambio que modifica K?
La temperatura, para la reacción definida.
En un minuto
- La temperatura, para la reacción definida.
- Favorece el lado con menos moles de gas, cuando difieren.
- No cambia las presiones parciales reactivas ideales.
- No.
Entiende la idea
El concepto
La posición de equilibrio responde a cambios que modifican el cociente de reacción o la constante. Un aumento de concentración de un reactivo suele reducir Q respecto de K y favorecer su consumo, pero conviene escribir la expresión en lugar de memorizar frases sin contexto. La temperatura cambia K; otros cambios a temperatura fija pueden modificar la composición sin cambiar esa constante.
Para gases ideales, la relación escolar entre Kp y Kc incorpora RT elevado a Δn, donde Δn cuenta únicamente coeficientes de productos gaseosos menos reactivos gaseosos. No se incluyen sólidos ni líquidos. Deben usarse unidades coherentes con R y las convenciones de las constantes; en el tratamiento termodinámico completo intervienen estados estándar y actividades.
Cómo utilizarlo sin errores
Comprimir una mezcla gaseosa ideal a temperatura fija aumenta las presiones parciales. El equilibrio suele desplazarse hacia el lado con menos moles gaseosos si Δn no es cero. Si ambos lados tienen el mismo número de moles gaseosos, ese efecto de volumen se compensa en el cociente ideal. La explicación debe referirse a presiones parciales, no solo a una presión total aislada.
Añadir un gas inerte a volumen y temperatura constantes eleva la presión total, pero no las presiones parciales de los gases reactivos ideales, por lo que no desplaza el equilibrio por ese mecanismo. A presión total constante, añadir inerte puede expandir el volumen y entonces sí cambia las presiones parciales. Un catalizador no modifica K ni la composición de equilibrio por sí mismo. Estas diferencias son preguntas de razonamiento habituales y requieren declarar qué se mantiene constante.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
Kp=Kc(RT)^Δn, en la convención ideal escolar. Δn=Σcoeficientes de gases productos−Σcoeficientes de gases reactivos. A T fija, K no cambia.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Para N₂O₄(g)⇌2NO₂(g), Kc=0,20 a 300 K. Calcula Kp con R=0,082057 L·atm/(mol·K).
- Δn=2−1=1.
- Kp=0,20·(0,082057·300)=4,92342 en la convención de presiones en atm y concentraciones del ejercicio.
- No se usa Δn=0 contando especies en vez de coeficientes. La constante termodinámica adimensional requiere expresar actividades y estados estándar.
Ejemplo 2 · N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g), reacción directa exotérmica. Analiza compresión y aumento de temperatura por separado.
- Al comprimir a T fija hay cuatro moles gaseosos a la izquierda frente a dos a la derecha; el nuevo equilibrio favorece NH₃. K a esa T no cambia.
- Al aumentar T, el sentido endotérmico es el inverso, por lo que se favorecen reactivos y disminuye la K de la reacción directa.
- Los dos cambios no deben mezclarse en una sola conclusión si ocurren simultáneamente sin datos adicionales.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · H₂+I₂⇌2HI gaseosos ideales: ¿qué Δn tiene y qué efecto ideal produce comprimir a T fija?
Primera ayuda
Cuenta coeficientes gaseosos.
Ver solución razonada
Δn=2−1−1=0. Las potencias de presión se compensan y no aparece un desplazamiento de equilibrio por el simple cambio de volumen ideal.
Práctica 2 · Se añade helio a una mezcla reactiva a T y V constantes. ¿Aumentan las presiones parciales de los reactivos ideales?
Primera ayuda
pᵢ=nᵢRT/V.
Ver solución razonada
No: nᵢ,T,V no cambian por añadir helio. Aumenta la presión total, pero Q de los gases reactivos permanece igual.
Práctica 3 · Si una reacción directa es endotérmica, ¿cómo cambia K al aumentar T, manteniendo el marco termodinámico apropiado?
Primera ayuda
La temperatura favorece el sentido que absorbe calor.
Ver solución razonada
K aumenta con T para la reacción directa endotérmica en el intervalo considerado. La rapidez también puede cambiar, pero es una cuestión distinta.
El error que debes evitar
No usar presión total donde corresponde parcial. No contar sólidos en Δn. No afirmar que cualquier aumento de presión tiene el mismo efecto. No confundir desplazamiento con cambio de K.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
A temperatura fija, comprimir un gas reactivo cambia necesariamente K…
Solución y explicación
Respuesta: No. K depende de T para la reacción y los estados estándar definidos.
En Δn se cuentan…
Solución y explicación
Respuesta: Coeficientes de especies gaseosas. Un coeficiente 3 aporta tres, y los sólidos no aportan.
Añadir inerte a presión constante es idéntico a hacerlo a volumen constante…
Solución y explicación
Respuesta: No. A presión constante puede cambiar el volumen y las presiones parciales.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Cambio que modifica K?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
La temperatura, para la reacción definida.
Intenta responder antes de mirar.
¿Compresión ideal a T fija?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Favorece el lado con menos moles de gas, cuando difieren.
Intenta responder antes de mirar.
¿Inerte a T,V constantes?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
No cambia las presiones parciales reactivas ideales.
Intenta responder antes de mirar.
¿Catalizador cambia K?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
No.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Compara añadir inerte a volumen constante y a presión constante en A(g)⇌2B(g), indicando primero qué ocurre con el volumen y después con Q.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.