QuímicaFácilCuestión · 1 pts

Cinética química

Castilla-La Mancha · 2018 · Julio · Opción A

Enunciado

La ecuación de velocidad de cierto proceso químico es

v = k\,[A]\,[B]^2

.

a) Indica el orden de reacción respecto al reactivo A, respecto al reactivo B y el orden de reacción total.

b) ¿Cómo variará la velocidad de la reacción si se reduce a la mitad la concentración del reactivo B, manteniendo inalterados el resto de factores?

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Resultado

a) Orden 1 respecto de A, orden 2 respecto de B; orden total 3.
b) $\boxed{v' = \dfrac{v}{4}}$ : la velocidad se reduce a la cuarta parte.

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

En la ecuación de velocidad

v = k\,[A]^m\,[B]^n

, el orden parcial respecto de cada reactivo es el exponente al que está elevada su concentración, y el orden total es la suma de los exponentes.

Para ver el efecto de cambiar

[B]

escribimos la velocidad antes y después del cambio y las dividimos:

k

[A]

no cambian y se van.

Desarrollo

a) Órdenes de reacción.

En

v = k\,[A]^1\,[B]^2

Orden respecto de A: 1 (primer orden en A).
Orden respecto de B: 2 (segundo orden en B).
Orden total: $1 + 2 =$ 3.

(Los órdenes se determinan experimentalmente; no tienen por qué coincidir con los coeficientes de la ecuación química.)

b) Efecto de reducir $[B]$ a la mitad.

Velocidad inicial:

v_1 = k\,[A]\,[B]^2

. Con

[B]' = [B]/2

, y

k

[A]

iguales (misma temperatura, sin catalizador):

v_2 = k\,[A]\left(\frac{[B]}{2}\right)^2 = \frac{1}{4}\,k\,[A]\,[B]^2 = \frac{v_1}{4}

La velocidad se reduce a la cuarta parte: como la reacción es de segundo orden en B, dividir

[B]

entre 2 divide la velocidad entre

2^2 = 4

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

El fallo típico en b) es decir que la velocidad «se reduce a la mitad». El factor se eleva al orden del reactivo: $(1/2)^2 = 1/4$ . Escribe siempre el cociente $v_2/v_1$ para que se vea el razonamiento.