Equilibrio químico: desplazamiento de N₂O₄ ⇌ 2NO₂
QuímicaCinética y equilibrioEdades 16–17
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Un matraz cerrado contiene el equilibrio N₂O₄ (incoloro) ⇌ 2NO₂ (pardo rojizo). Cambia la temperatura o comprime/expande el matraz y observa el color del matraz y la gráfica de concentración frente al tiempo: el sistema se desplaza tal como predice el principio de Le Chatelier y alcanza un nuevo equilibrio, mientras que K solo cambia con la temperatura.
Lección: Equilibrio químico
Qué muestra
El tetróxido de dinitrógeno y el dióxido de nitrógeno forman un equilibrio dinámico, N₂O₄ ⇌ 2NO₂, cuya reacción directa es endotérmica. Como el NO₂ es pardo rojizo y el N₂O₄ incoloro, el color del gas indica hacia dónde se desplaza el equilibrio. La simulación aplica el principio de Le Chatelier de forma cuantitativa: calentar aumenta K y favorece el NO₂; comprimir favorece el N₂O₄, el lado con menos moléculas de gas; añadir NO₂ hace que Q supere a K, y la reacción inversa avanza hasta que Q = K. Solo la temperatura cambia K; la presión y la concentración solo desplazan el equilibrio.
Cómo usarla
Deja que el sistema se estabilice y cambia un factor cada vez, observando el matraz y la gráfica de concentración. Sube y baja la Temperatura y fíjate en cómo responden el color y K. Reduce el Volumen del matraz: el color primero se oscurece porque el gas se comprime y luego se aclara un poco al desplazarse hacia N₂O₄. Pulsa Añadir NO₂ y pide que predigan el nuevo equilibrio antes de que la gráfica se estabilice.
Parámetros que puedes cambiar
- Temperatura 0–120 °C
- Volumen del matraz 0,5–4 L
- Cantidad inicial de N₂O₄ 0,02–0,4 mol
- Mostrar gráfica de concentración
Preguntas para explorar
- ¿Qué les ocurre al color del matraz y al valor de K cuando se baja la temperatura, y por qué?
- ¿Por qué el gas se oscurece justo después de comprimirlo y luego se aclara un poco?
- Tras añadir NO₂, ¿la nueva concentración de NO₂ en el equilibrio es mayor o menor que antes de añadirlo?
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