Principio de Le Chatelier aplicado a la descomposición térmica del carbonato de calcio (644)

, por F_y_Q

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Considera este proceso en equilibrio a 800 ºC:

$$$ CaCO_3(s)\ \rightleftharpoons\ CaO(s) + CO_2(g)$$$ ; $$$ \Delta \text{H} = 30\ \text{kcal}$$$ y $$$ \text{K}_{\text{P}} = 0.784\ atm$$$

a) ¿Se puede descomponer cualquier cantidad de carbonato de calcio en un recipiente cerrado a 800 ºC?

b) Indica, razonadamente, cuáles de las siguientes medidas favorecen la descomposición de una cantidad determinada de carbonato de calcio: i) Añadir dióxido de carbono. ii) Aumentar el volumen del recipiente. iii) Aumentar la temperatura del sistema.

P.-S.

a) No se puede descomponer cualquier cantidad. Si el sistema está cerrado, irá aumentado la cantidad de $$$ \text{CO}_2$$$ en el sistema hasta que su presión parcial alcance el valor de la constante de equilibrio y, a partir de ese momento, el proceso se estabiliza y no sigue produciéndose la descomposición del carbonato de calcio. Esto se debe a que la expresión de la constante de equilibrio solo depende de la presión parcial del dióxido de carbono porque es la única especie gaseosa en el proceso: $$$ \text{K}_{\text{P}} = p_{\text{CO}_2}$$$.

Las medidas que favorecen la descomposición del carbonato de calcio son:

ii) Aumentar el volumen del recipiente. Al hacerlo, disminuye la presión del sistema y el equilibrio se desplaza hacia la derecha para compensar esa caída en la presión, produciéndose más descomposición del carbonato de calcio.

iii) Aumentar la temperatura del sistema. Como el proceso es endotérmico, el equilibrio se desplaza para compensar el aporte de energía, por lo que se aumenta la descomposición del carbonato de calcio.