QuímicaFácilCuestión · 2 pts

Cinética química

Andalucía · 2026 · Reserva 3 · Opción B

Enunciado

(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado)

Indique, de forma razonada, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) El valor de la energía de activación no afecta a la constante de velocidad.

b) La adición de un catalizador afecta a la reacción directa pero no a la inversa.

c) El aluminio en polvo arde más rápidamente que una pieza de aluminio.

d) El tiempo de conservación de un alimento congelado depende de la temperatura del congelador.

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Resultado

\boxed{\;\textbf{a) Falsa} \qquad \textbf{b) Falsa} \qquad \textbf{c) Verdadera} \qquad \textbf{d) Verdadera}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Casi todo se responde con una sola herramienta, la ecuación de Arrhenius, que dice de qué depende la constante de velocidad:

k = A\,e^{-E_a/RT}

La energía de activación $E_a$ y la temperatura $T$ están en el exponente: cambian $k$ (apartados a) y d)).
Un catalizador cambia el camino de la reacción y rebaja la barrera; piensa en el perfil de energía para ver qué pasa con la reacción inversa (apartado b)).
El apartado c) es el otro factor clásico: la superficie de contacto cuando un reactivo es sólido.

Desarrollo

a) Falsa.

Según la ecuación de Arrhenius, la constante de velocidad depende exponencialmente de la energía de activación:

k = A\,e^{-E_a/RT}

Cuanto mayor es

E_a

, más negativo es el exponente y menor es

k

: menos choques tienen energía suficiente para superar la barrera y la reacción es más lenta. La energía de activación es precisamente uno de los factores que más afectan a

k

.

b) Falsa.

Un catalizador ofrece un mecanismo alternativo con menor energía de activación. En el diagrama de energía, la barrera baja, pero reactivos y productos quedan donde estaban; por eso la rebaja es la misma para la reacción directa y para la inversa:

E_{a,\text{directa}} - E_{a,\text{inversa}} = \Delta H \quad \text{(no cambia con el catalizador)}

El catalizador acelera las dos reacciones en la misma proporción. Por eso no modifica la constante de equilibrio ni la posición del equilibrio: solo hace que se alcance antes.

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

c) Verdadera.

Cuando uno de los reactivos es un sólido, la reacción solo ocurre en su superficie, que es donde puede chocar con las moléculas de oxígeno. Al pulverizar el aluminio, la misma masa ofrece una superficie de contacto muchísimo mayor: hay más choques eficaces por unidad de tiempo y la velocidad de combustión aumenta (tanto, que el aluminio en polvo puede arder casi de forma explosiva, mientras que una pieza apenas se oxida en la superficie).

d) Verdadera.

La descomposición de un alimento se debe a reacciones químicas y a la actividad de microorganismos y enzimas, cuya velocidad depende de la temperatura. Según la ecuación de Arrhenius, al bajar

T

disminuye

k

: hay menos moléculas con energía suficiente para superar la energía de activación y los choques son menos frecuentes. Cuanto más baja es la temperatura del congelador, más lentas son esas reacciones y más tiempo se conserva el alimento.

Consejo

Un «verdadero» o «falso» sin razonar vale cero: la corrección penaliza al 100 % la falta de justificación. Para a) y d) escribe la ecuación de Arrhenius y di hacia dónde va $k$ .

En b) el error típico es pensar que el catalizador «favorece» un sentido de la reacción. Rebaja la barrera por igual en los dos sentidos: por eso no desplaza el equilibrio, solo lo alcanza antes.

En c) di explícitamente que aumenta la superficie de contacto y, con ella, el número de choques eficaces; «está más dividido» sin más se queda corto.