¿En qué consiste el Principio de Le Chatelier?

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El principio de Le Châtelier, postulado en 1884 por Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), químico industrial francés, establece que:

“Si se modifica una variable (como temperatura, presión o concentración) en un sistema en equilibrio químico, el sistema evolucionará en la dirección que contrarreste dicha modificación, restableciendo así un nuevo equilibrio.”

Es decir, el sistema “reacciona” ante un cambio externo para minimizar sus efectos.

Factores que afectan al equilibrio y respuesta del sistema

A) Cambio en la concentración

• Aumento de la concentración de un reactivo: El sistema se desplaza hacia los productos para consumir el reactivo añadido.
• Aumento de la concentración de un producto: El sistema se desplaza hacia los reactivos para consumir el producto añadido.
• Disminución de la concentración: Ocurre lo contrario. Si se retira un producto, el equilibrio se desplaza para producir más producto. Si se retira un reactivo, el equilibrio se desplaza para generar reactivo.

Ejemplo: N2 + 3H2  ⇌  2NH3

Si aumento [​N2 ], el equilibrio se desplaza a la derecha (hacia  la formación de NH3).

B) Cambio en la presión o volumen

(Solo para reacciones con gases y donde hay cambio en el número de moles)

• Aumento de presión (disminución de volumen): El sistema se desplaza hacia donde haya menos moles de gas.
• Disminución de presión (aumento de volumen): El sistema se desplaza hacia donde haya más moles de gas.

Ejemplo: N2 + 3H2  ⇌  2NH3

Reactivos: 1+3=4 moles de gas

Productos: 2 moles de gas

Si aumento la presión, el equilibrio se desplaza a la derecha (menos moles en estado gaseoso)

Simulación del efecto de la presión en la síntesis de amoniaco

C) Cambio en la temperatura

Aquí debemos saber si la reacción es exotérmica o endotérmica.

• Reacción exotérmica (libera calor):
  

  Reactivos ⇌ Productos + Calor
  Si aumento la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos (para absorber el calor).
  Si disminuyo la temperatura, se desplaza hacia los productos (para desprender el calor). 

• Reacción endotérmica (absorbe calor):
Reactivos+ Calor ⇌ Productos
Si aumento la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia los productos (para absorber el calor y enfriar el sistema).
Si disminuyo la temperatura, se desplaza hacia los reactivos (para desprender el calor y calentar el sistema)


Ejemplo exotérmico:   N2 + 3H2  ⇌  2NH3   ΔH < 0
Aumentar temperatura → desplazamiento hacia la izquierda (reactivos)
Simulación del efecto de la temperatura en la síntesis de amoniaco

D) Adición de un catalizador

No afecta la posición del equilibrio.

Solo acelera la velocidad para alcanzar el equilibrio, pero no modifica las concentraciones finales de equilibrio.

Este vídeo resume el Principio de Le Chatelier: