Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.
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Cámara de Le Chatelier
Sobre esta simulación
La cámara de Le Chatelier es una simulación interactiva de equilibrio en fase gaseosa en 3D diseñada para aulas de química. Dentro de un cilindro de vidrio sellado con un pistón superior ajustable y una camisa de base calentada, 36 moléculas de gas en colisión se interconvierten continuamente entre reactantes y productos. Los estudiantes pueden probar la disociación endotérmica del tetróxido de dinitrógeno (N2O4 ⇌ 2 NO2, donde los dímeros cian incoloros se dividen en monómeros de color marrón rojizo) o la síntesis exotérmica de amoníaco de Haber (N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3). Arrastrar el pistón cambia el volumen y la presión de inmediato, mientras que ajustar la temperatura cambia la constante de equilibrio Kc, lo que permite a los estudiantes observar cómo las tasas directa e inversa se reequilibran hasta que Q es igual a Kc.
Qué pueden explorar los alumnos
- En el sistema N2O4 ⇌ 2 NO2, eleva el control deslizante de temperatura hacia 450 K y observa cómo la mezcla de gases se oscurece a medida que la disociación endotérmica se desplaza hacia la derecha hacia el NO2 marrón.
- Arrastra el pistón superior hacia abajo para comprimir el volumen de la cámara de 5.0 L a 1.8 L y observa cómo se vuelven a formar dímeros de N2O4 a medida que el equilibrio se desplaza hacia menos moles de gas.
- Cambia el sistema a N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3 (Exotérmica) y comprime el pistón para ver por qué la alta presión favorece la producción de amoníaco en el proceso de Haber.
- Reduce la temperatura en el sistema de Haber y observa cómo una reacción exotérmica se desplaza hacia los productos (Kc mayor) cuando se enfría.
- Haz clic en el botón de inyectar reactante o haz clic en las moléculas dentro del cilindro para reducir Q por debajo de Kc y observa cómo la reacción directa se acelera hasta que se restablece el equilibrio.
Objetivos de aprendizaje
- 1Usa el principio de Le Chatelier para predecir cómo responde una reacción gaseosa reversible a los cambios en la concentración, la presión/volumen y la temperatura.
- 2Explica por qué comprimir una mezcla de gases desplaza el equilibrio hacia el lado con menos moles de moléculas de gas.
- 3Distingue entre perturbaciones que cambian el cociente de reacción Q (volumen o concentración) y cambios de temperatura que alteran el propio Kc.
- 4Relaciona el cambio de color macroscópico de la mezcla de gases N2O4 / NO2 con la proporción microscópica de dímeros a monómeros.
Preguntas frecuentes de los docentes
¿Qué establece el principio de Le Chatelier?
El principio de Le Chatelier establece que cuando un sistema químico en equilibrio dinámico experimenta un cambio en la temperatura, la presión, el volumen o la concentración, el sistema desplaza su posición de equilibrio en la dirección que contrarresta parcialmente el cambio impuesto.
¿Por qué comprimir el pistón vuelve más pálido el gas N2O4 / NO2?
En la reacción N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g), un mol de gas N2O4 pálido produce dos moles de gas NO2 de color marrón rojizo. Comprimir el pistón aumenta la presión total, por lo que el sistema se desplaza hacia la izquierda hacia el lado con menos moles de gas (N2O4), reduciendo la concentración de NO2 marrón.
¿Cambiar el volumen o la presión cambia la constante de equilibrio Kc?
No. Cambiar el volumen o agregar reactantes altera el cociente de reacción instantáneo Q, provocando un desplazamiento neto hasta que Q regresa al mismo valor de Kc. Solo un cambio de temperatura altera el valor de la constante de equilibrio Kc.
¿Por qué el calentamiento afecta de manera diferente a las reacciones endotérmicas y exotérmicas?
En una reacción endotérmica (ΔH positivo), la energía térmica actúa como un reactante, por lo que elevar la temperatura aumenta Kc y desplaza el equilibrio hacia los productos. En una reacción exotérmica (ΔH negativo), el calor se libera como producto, por lo que elevar la temperatura disminuye Kc y desplaza el equilibrio de regreso hacia los reactantes.
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