Influencia de la temperatura en el equilibrio químico
El estado de equilibrio químico en el que se encuentre un sistema puede verse alterado por diferentes cambios de temperatura. Esto es debido a que el valor numérico de la constante de equilibrio es dependiente de la temperatura. Así, si a un sistema de tipo químico que se encuentra en equilibrio se modifica la temperatura, se verá alterado el valor numérico de la constante K, y por lo tanto el sistema dejará el estado de equilibrio, provocándose entonces una reacción conocida como neta, con la finalidad de volver a alcanzar un nuevo estado de equilibrio.
Para conocer la dirección en la cual se desplaza un equilibrio químico, se necesita tan sólo saber necesariamente si la reacción que nos encontramos estudiando es de tipo exotérmica ( ∆H >0), o en cambio, endotérmica (∆H <0). Se puede comprobar experimentalmente que en las reacciones exotérmicas, la constante de equilibrio ve disminuido su valor, cuando aumenta la temperatura, sin embargo, ocurre justo lo contrario en el caso de una reacción endotérmica, donde la constante de equilibrio aumenta al aumentar también la temperatura.
En un sistema químico que se encuentra en equilibrio, a una temperatura ( que se asigna como, T1), se cumple la igualdad , Q = K1, de donde K1, hace referencia al valor de la constante de equilibrio para la temperatura, T1.
Si incrementa la temperatura T1 hasta llegar a T2 (que es la temperatura a la cual la constante de equilibrio es K2), el sistema deja la condición de equilibrio, pues Q es diferente de K2, por lo cual se producirá una reacción de tipo neta con la finalidad de que el sistema llegue a un nuevo estado de equilibrio en el que de deberá cumplir la igualdad Q=K2.
Si la reacción es de tipo exotérmica, al aumentar la temperatura, se produce un desplazamiento del equilibrio hacia los productos, pues K aumenta o crece en valor con la temperatura. Por lo contrario, cuando la reacción es de tipo exotérmica, un crecimiento del valor de la temperatura provocará un desplazamiento del equilibrio en sentido inverso, pues disminuye la constante K con la temperatura.
Cuando no se puede disponer de la información suficiente relativa a los valores numéricos de las constantes de equilibrio, también es posible predecir cualitativamente los valores aplicando el principio de Le Chatelier. Así por ejemplo, la reacción de descomposición del pentacloruro de fósforo ( PCl5) en estado gaseoso, en Cl2 (g) y PCl3 (g), sabemos que es una reacción de tipo exotérmica (∆H = 92.37 kJ/mol), siguiendo la reacción que se indica a continuación:
92.37 kJ + PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
De este modo, un aumento de la temperatura, sabemos que va a favorecer la descomposición del PCl5 (g), pues la dirección de la reacción hace que se consuma el calor que ha sido suministrado, y por lo tanto, existe una tendencia a contrarrestar el efecto del incremento de la temperatura. Por el contrario, cuando descienda la temperatura, se verá favorecida la formación de PCl5 (g), pues en dicha dirección, la reacción desprenderá calor que hará que se contrarresten los efectos de la temperatura.
En el caso de realizar análisis para una reacción de tipo exotérmica, ésta se realizará de manera idéntica a la endotérmica.