QuímicaFácilCuestión · 1 pts

Cinética química

Castilla-La Mancha · 2024 · Junio
Enunciado
La ecuación de velocidad de la reacción entre el monóxido de nitrógeno y el dioxígeno es: v=k [NO]2 [O2]v = k\,[\text{NO}]^2\,[\text{O}_2].

a) (0,5 puntos) Determine el orden de reacción respecto a cada reactivo y el orden total.

b) (0,5 puntos) Explique qué ocurriría a la velocidad de la reacción si se duplica la concentración de NO\text{NO} y la concentración de O2\text{O}_2 se reduce a la mitad.
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Resultado
a) Orden 2 respecto al NO\text{NO}, orden 1 respecto al O2\text{O}_2 y orden total 3.b) v′=2v: la velocidad se duplica\boxed{\textbf{b)}\ v' = 2v:\ \text{la velocidad se duplica}}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Los órdenes parciales son los exponentes de cada concentración en la ecuación de velocidad, y el orden total es su suma. Para el apartado b) escribimos la nueva velocidad con las concentraciones cambiadas y la dividimos entre la inicial: la constante kk no cambia (solo depende de la temperatura), así que se simplifica.
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Desarrollo

a) Órdenes de reacción.

En v=k [NO]2 [O2]1v = k\,[\text{NO}]^2\,[\text{O}_2]^1:
  • Orden respecto al NO\text{NO}: 2 (segundo orden).
  • Orden respecto al O2\text{O}_2: 1 (primer orden).
  • Orden total: 2+1=2 + 1 = 3 (tercer orden).
b) Nueva velocidad.

Con [NO]′=2 [NO][\text{NO}]' = 2\,[\text{NO}] y [O2]′=12 [O2][\text{O}_2]' = \tfrac{1}{2}\,[\text{O}_2]:v′=k (2 [NO])2⋅12 [O2]=k⋅4 [NO]2⋅12 [O2]=2 k [NO]2 [O2]=2vv' = k\,(2\,[\text{NO}])^2 \cdot \tfrac{1}{2}\,[\text{O}_2] = k \cdot 4\,[\text{NO}]^2 \cdot \tfrac{1}{2}\,[\text{O}_2] = 2\,k\,[\text{NO}]^2\,[\text{O}_2] = 2vAl duplicar [NO][\text{NO}] la velocidad se multiplica por 22=42^2 = 4 (por ser de segundo orden en NO\text{NO}), y al reducir a la mitad [O2][\text{O}_2] se divide entre 2 (primer orden). El efecto neto es que la velocidad se duplica.
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Consejo

Los órdenes de reacción son los exponentes de la ecuación de velocidad, no los coeficientes de la ecuación química (aquí coinciden por casualidad, pero en general no). Y al comparar velocidades, escribe el cociente v′/vv'/v: así kk se va y no hay dudas.
Paso 1 de 3
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