$$\ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}$$
¿Cómo cambiará la cantidad de cada elemento si se aumenta la presión?
Mi opinión es que el equilibrio se desplazará hacia la izquierda, porque el lado derecho tiene 1 molécula de gas. Sé que mi solución se contradice con los principios de Le Chatelier, pero no hay ningún gas a la izquierda. Entonces, ¿cómo disminuirá la cantidad de los elementos de la derecha y aumentará la de los sólidos de la izquierda, ya que la presión sólo tiene efecto sobre los gases?
Considera la expresión de equilibrio para esta reacción. $$\ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}\quad K_c^{'} = \frac{[\ce{CaO}] [\ce{CO2}]}{ [\ce{CaCO3}]}$$ Las concentraciones de sólidos y líquidos son constantes. Son las densidades molares. Como $\ce{[CaO]}$ y $\ce{[CaCO3]}$ no cambian, se trasladan al lado izquierdo y se "pliegan" a la constante de equilibrio.
\begin{align} K_c^{'} &\cdot \frac{\ce{[CaCO3]}}{\ce{[CaO]}} = \ce{[CO2]} \\ K_c &= \ce{[CO2]} \end{align}
Por lo tanto, mientras los sólidos $\ce{CaO}$ y sólido $\ce{CaCO3}$ están presentes junto con $\ce{CO2}$ gas habrá un equilibrio. Sólo los cambios en la concentración de $\ce{CO2}$ provocará un cambio en el equilibrio.
Has preguntado cómo cambiarán las cantidades si se aumenta la presión. La presión de $\ce{CO2}$ se incrementa añadiendo más $\ce{CO2}$ o reduciendo el volumen del contenedor. Añadiendo más $\ce{CO2}$ aumentará la concentración de $\ce{CO2}$ momentáneamente, lo que desplazará el equilibrio hacia la izquierda, utilizando algunos $\ce{CaO}$ y haciendo $\ce{CaCO3}$ . La presión de $\ce{CO2}$ también se puede aumentar reduciendo el volumen del recipiente. De nuevo, la concentración de $\ce{CO2}$ se incrementa, lo que aumenta la reacción con $\ce{CaO}$ para hacer más $\ce{CaCO3}$ . El $\ce{CO2}$ La presión se aproxima a la original, como predice el principio de Le Chatelier. Dado que las densidades molares del CaO y del $\ce{CaCO3}$ son constantes, no aparecen en la expresión de equilibrio. Por ello, sólo los cambios en la presión (concentración) de $\ce{CO2}$ afectan a la posición del equilibrio.
Si se aumenta la presión del recipiente añadiendo un gas inerte o no reactivo, no ocurre nada con las cantidades de $\ce{CO2}$ , $\ce{CaO}$ o $\ce{CaCO3}$ . El gas añadido no afectará a la presión parcial de $\ce{CO2}$ .
No creo que tu conjetura contradiga el Principio de Le Chatelier, que establece que la introducción de un cambio provocará la reacción que se oponga a ese cambio.
El aumento de la presión provocará una disminución de $\ce{CO2}$ al convertirse de nuevo en el reactivo de partida, lo que reducirá la presión al convertirse el gas en $\ce{CaCO3}$ .
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