El Principio de Le Chatelier

El Principio de Le Châtelier, postulado por Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), un químico industrial francés, establece que:

si un sistema en equilibrio es perturbado, el sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Este principio realmente es equivalente al principio de la conservación de la energía.

los Factores que afecta el equilibrio químico 

Los factores que afectan la velocidad de una reacción, solamente alteran el punto de equilibrio de dicha reacción: la concentración de las sustancias involucradas en la reacción, la presión, cuando reactivos y productos son gases y la temperatura.

Concentración de los reactivos

Si disminuimos la concentración de un sistema en equilibrio químico, éste se desplazará hacia el lado de la ecuación que ha sido afectado, en cambio, si se aumenta la concentración, el equilibrio se desplazará hacia el lado contrario de la adición. Por ejemplo:
H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
si aumentamos la concentración de H2:
   H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
             -------->
(esta se desplaza hacia la derecha para disminuir la acción y equilibrar la ecuación)
y si disminuimos la concentración de dicho elemento:
   H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
             <--------
(esta se desplaza hacia la izquierda para de la misma forma disminuir la accion y equilibrar la ecuacion)

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Temperatura

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Cuando se aumenta la temperatura en un sistema en equilibrio, este se desplazara en el sentido que absorba el calor aplicado.
Hay dos tipos de variación con la Temperatura: Exotérmica: que es aquella que libera o desprende calor. Por ejemplo:
            A + B ⇌ C + D + Calor
En este caso se puede apreciar que si aumentamos la temperatura, habrá un desplazamiento del equilibrio hacia los reactantes, y será hacia los productos si se disminuye.
Endotérmica: Es aquella que absorbe el calor. Por ejemplo:
            A + B + Calor ⇌ C + D
En este otro caso, se aprecia que al disminuir la temperatura afecta visiblemente a los reactantes produciéndose un desplazamiento del equilibrio hacia estos. En cambio si aumentamos la temperatura se verá que el equilibrio se irá hacia los productos.

Catalizador

El principio de Le Chatelier ignora la presencia del catalizador. Lo que sucede es que la velocidad de reacción aumenta con la acción del catalizador porque el abrevia el tiempo necesario para que el sistema alcance el equilibrio. El no modifica la posición de equilibrio, pues tanto la reacción directa como la inversa son catalizadas en la misma extensión ya que el no sufre una transformación permanente en el curso de la reacción. El participa de la reacción formando sustancias intermedias que reaccionan inmediatamente regenerando el catalizador. Esto puede ser demostrado por las ecuaciones.
A + X ⇄ AX
AX + B ⇄ AB + X(catalizador)
________________________
A + B ⇄ AB (reacción global)

Estado Fisico

Principio de Le Chatelier establece que, si un sistema en equilibrio se somete a un cambio de condiciones, éste se desplazará hacia una nueva posición a fin de contrarrestar el efecto que lo perturbó y recuperar el estado de equilibrio.
Usar altas presiones. De esa manera el equilibrio se desplaza hacia el miembro con menor número de moles de gases. En nuestro caso es de izquierda a derecha.
- Usar bajas temperaturas. Al ser una reacción exotérmica, se favorece la formación de productos a bajas temperaturas
Problema: a bajas temperaturas la velocidad de reacción es pequeña. Es necesario llegar a un compromiso entre los condicionantes cinéticos y termodinámicos. Por ello, en el reactor se suelen utilizar temperaturas próximas a 400 ºC.
En la práctica se utiliza un sistema de recirculación a la salida del reactor. Se enfría la mezcla reactiva a la salida del reactor, se condensa y separa el amoniaco y los gases hidrógeno y nitrógeno son enviados al reactor de nuevo.