Quimica

caA-PDF Manual Split Demo. Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark CINÉTICA QUÍMICA

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j Actividades
1. Escribe las expresiones de velocidad para las siguientes reacciones en términos de la desaparición de los reactivos y de la aparición de los productos: a) 2 HCl (aq) + Mg(OH)2 (s) → MgCl2 (aq) + 2 H2O (l) b) 3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g) c) 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO(g) + 6 H2O (g)

5. El periodo de semirreacción de la descomposición del peróxido de benzoilo, que sigue una cinética de orden dos, es de 19,8 minutos a 100 °C. ¿Cuál será la constante de velocidad en min-1 de dicha reacción? t1/2 = 1 ; k [ A ]0 19 , 8 = 1 ; k [ A0 ] k = 1 19 , 8 [ A0 ]

El t1/2 dependerá de la concentración inicial del peróxido de benzoilo.

6. ¿Cuál será la vida media de uncompuesto «A» que se des∆[ Mg(OH)2 ] ∆[ MgCl 2 ] 1 ∆[HCl ] 1 ∆[H2 O ] compone para formar los compuestos B y C a través de un a) v = == = 2 ∆t ∆t ∆t 2 ∆t proceso de primer orden, sabiendo que a 25 °C la constante de velocidad para dicho proceso es de 0,045 s-1? H)2 ] ∆[ MgCl 2 ] 1 ∆[H2 O ] = = A→B+C ∆t 2 ∆t 0 , 693 0 , 693 t1/2 = ln 2 ; t1/2 = = = 15 , 4 s ∆[N2 ] 1 ∆[H2 ] 1 ∆[NH3 ] k 0 , 045 s-1k b) v = == 3 ∆t ∆t 2 ∆t 7. La descomposición en fase gaseosa del óxido nitroso (N2O) ∆[ O2 ] 1 ∆[NH3 ] 1 1 ∆[NO ] 1 ∆[H2 O ] ocurre en dos etapas elementales: =- = = c) v = 4 5 4 ∆t 6 ∆t ∆t ∆t
Etapa 1 Etapa 2

[ O2 ]

∆t

1 ∆[NO ] 1 ∆[H2 O ] = = 4 ∆t 6 ∆t 2. Para una determinada reacción: A → Productos, se han obtenido los datos de la tabla. Calcula el orden de reacción y la constante develocidad:
[A] (mol L-1) 0,01 0,02 0,04 (mol L-1 s-1) 0,040 0,16 0,64

N2O → N2 + O•

N2O + O• → N2 + O2

Experimentalmente se comprobó que la ley de velocidad es: v = k [N2O]. a) Escribe la ecuación para la reacción global. b) Explica cuáles son las especies intermedias. c) ¿Qué puede decirse de las velocidades relativas de las etapas 1 y 2? a) 2 N2 O → 2 N2 + O2 ← b) El O• c) La velocidadde la etapa 1.ª es la que controla la ecuación de velocidad y, por tanto, será la más lenta. 8. Para el equilibrio dado, ¿qué probabilidad tiene de ser correcta la ecuación de velocidad siguiente? 4 HBr + O2 → 2 H2O + 2 Br2; v = k [HBr]4 [O2] ← Ninguna, pues requiere el choque de 5 moléculas con la oportuna orientación y energía suficiente, lo cual es prácticamente imposible. 9. En la reacción deformación del amoniaco, ¿podríamos asegurar que la reacción es de orden cuatro? ¿Por qué? No, por la misma razón que acabamos de explicar: N2 + 3 H2 → 2NH3 ← sería muy complicado que en la etapa elemental que controlara la velocidad y, por tanto, la cinética chocasen 3 moléculas de H2 y 1 de N2 con la orientación y energía suficiente. 10. ¿Cuál será el aumento de velocidad de una reacción en laque se duplica la concentración de reactivo, si la reacción es de segundo orden respecto a él? Cuatro veces, ya que: v = k [A]2 = k A2; v’ = k [2A]2 = k 4 A2

Al duplicarse la concentración, la velocidad aumenta 4 veces; por tanto, el orden de reacción es 2. v = k [A]2 ; k = 0 , 16 v == 400 2 0 , 022 [A]

3. Calcula los valores que tendrían todas las especies de la tabla del Ejemplo 2 a los 50minutos. [A]50’ = 2 ⋅ e-0,01 ⋅ 50 = 1,213 [B] = 1 ⋅ e-0,01 ⋅ 50 = 0,606 [C] = 3 ([B0] - [B]) = 3 ⋅ (1 - 0,606) = 1,18 [D] = [Bo] - [B] = 1 - 0,606 = 0,394 4. Contesta cuál es el orden global de una reacción cuya ecuación de velocidad es v = k[A]2 [B]3. Di también el orden parcial respecto a los dos reactivos A y B. El orden global de la reacción es 5, que es la suma de los órdenes parciales (2,frente al compuesto A, y 3, debido al compuesto B). Hay que aclararles a los alumnos que este problema es teórico, ya que un orden total con ese valor es casi imposible que se dé, ya que implica el choque de 5 moléculas o átomos al mismo tiempo y con las condiciones precisas.

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11. La constante de velocidad de una reacción de primer orden es 7,02 ⋅ 10-1 s-1 a 350...