Problemas TIPO Cinetica Quimica_SOL

Indica, justificando brevemente la respuesta y poniendo ejemplos si lo crees
necesario, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) En cualquier reacción química, todas las concentraciones de los reactivos
influyen por igual en la velocidad de reacción.
b) Para reacciones diferentes, las unidades de la constante cinética pueden ser
diferentes.
c) En cualquier reacción química, todos los reactivos desaparecen a la misma
velocidad.
d) El valor de la velocidad de reacción depende del reactivo utilizado para
expresarla.
e) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son: mol L-1 s-1
a) FALSO
Para una reacción general del tipo
aA + bB  cC + dD
La expresión de la ecuación de velocidad toma la forma
Velocidad = k [A]n [B]m
Por lo que en el caso más general, en el que n y m sean distintos las variaciones de
concentración de A y de B afectarán de forma diferente a la velocidad de reacción. Sólo
en el caso en que n y m sean iguales la influencia de ambas concentraciones será la
misma.
b) VERDADERO
Si despejamos la constante cinética k en la ecuación de velocidad,
k = Velocidad/([A]n[B]m)
veremos que las unidades de k dependen de los valores de n y m. Como estos valores, lo
más normal es que sean distintos en distintas reacciones, también lo serán las unidades
de k (en el caso particular en que n y m sean iguales, las unidades de k también lo serán)
c) FALSO La velocidad de desaparición de los reactivos es proporcional a sus
coeficientes estequiométricos, por lo que si en una reacción estos coeficientes son
distintos, la velocidad de desaparición también será distinta.
Ejemplo: en la reacción
N2 + 3H2  2NH3
La velocidad de desaparición del H2 es el triple que la de desaparición del N2, ya que
por cada mol que desaparece de H2, desaparecen 3 moles de N2
d) FALSO La velocidad de reacción se define como la variación de la concentración de
cualquiera de las sustancias de la reacción por unidad de tiempo, pero para que su valor
no varíe con la sustancia elegida, se divide el cociente:
[concentración]/Tiempo
por el coeficiente estequiométrico
En el ejemplo anterior:
Vr = - [N2] / T = - 1/3x[H2] / T = + 1/2x[NH3] / T
e) VERDADERO Efectivamente, como la variación de la concentración se mide en
moles/litro y el tiempo puede medirse en segundos, las unidades de velocidad de
reacción pueden ser: (Moles/litro)/Segundo
¿Cuál será el aumento de velocidad de una reacción en la que se duplica la
concentración de reactivo, si la reacción es de segundo orden respecto a él?
A 20 °C, la constante de velocidad para la descomposición de una sustancia es
3,2·10-6 s-1, mientras que su valor a 50 °C es de 7,4·10-6 s-1. ¿Calcula la energía de
activación de la misma? ¿Podrías decir cuál es el orden total de la reacción?
A 600 K, el valor de la constante de velocidad de la descomposición de una
sustancia A es: k = 0,55 L mol-1s-1.
a) .Cual es la velocidad de descomposición de la sustancia a esta temperatura, si
[A] = 3·10-3 mol·L-1?
b) Si a 625 K la constante de velocidad es k = 1,50 L mol-1s-1, ¿cuánto vale la
energía de activación Ea?
c) Fijándote en las unidades de la constante, .serias capaz de decir que cinética (su
orden) sigue la descomposición de A?
En una reacción del tipo: aA + bB → Productos, estudiada experimentalmente en
el laboratorio, se obtuvieron los siguientes valores:
a) Calcula el orden de reacción respecto del compuesto A, del compuesto B, y el
orden de reacción global.
b) Calcula la constante de velocidad.
c) Calcula la energía de activación si se sabe que la constante de velocidad se
multiplica por 74 al subir la temperatura de 300 a 400 K.
d) Indica la forma en que la presencia de un catalizador afecta a: la velocidad de la
reacción, la energía de la reacción, ΔH, ΔS y ΔG.
Se determinó experimentalmente que a la reacción: 2A + B → P, sigue la ecuación
de velocidad v = k·[B]2. Contesta de forma razonada y justificada si las siguientes
proposiciones son verdaderas o falsas:
a) La velocidad de desaparición de B es la mitad de la velocidad de formación de P.
b) La concentración de P aumenta a medida que disminuyen las concentraciones
de A y B.
c) El valor de la constante de velocidad es función solamente de la concentración
inicial de B.
d) El orden total de la reacción es 3.
El estudio experimental de una reacción entre los reactivos A y B ha dado los
siguientes resultados:
Determina: a) la ecuación de velocidad; b) el valor de la constante de velocidad.
Completa la siguiente tabla de valores correspondientes a una reaccion: A + B →
C, que es de primer orden respecto a A y respecto a B. Explica con orden, claridad
y detalle el procedimiento.
La reacción A → B es de segundo orden. Cuando la concentración de A es 0,01 M,
la velocidad de formación de B es de 2,8·10-4 mol L-1 s-1.
a) Calcula la constante de velocidad.
b) Si la velocidad de esta reacción se duplica al pasar de 40 °C a 50 °C, calcula la
energía de activación del proceso.
c) Si la concentración de A desciende desde 10 mol L-1 en el instante inicial hasta 2
moles L-1 a los 50 segundos, calcula la velocidad de desaparición de A.
Dato: R = 8,314 J mol-1 K-1
Considerando el diagrama de energía que se muestra, para la reacción:
A → B + C, contesta razonada y justificadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuál puede ser la causa de la diferencia entre la curva 1 y la 2?
b) ¿Para cuál de las dos curvas la reacción transcurre a mayor velocidad?
c) ¿Qué les sucederá a las constantes de velocidad de reacción si se aumenta la
temperatura?
d) ¿La reacción es exotérmica o endotérmica?
La reacción entre cloroformo y cloro: CHCl3 (g) + Cl2 (g) → CCl4 (g) + HCl (g)
es de primer orden con respecto al CHCl3 y de orden ½ con respecto al Cl2. Se
pide:
a) Escribir la ecuación de velocidad para dicha reacción
b) ¿Cuál es el orden total de la reacción?
c) Indica al menos tres factores que afecten a la velocidad, y explicar en qué
sentido la hacen variar.
d) Cuando se añade un catalizador, ¿dónde actúa en la reacción?, ¿qué le
ocurre a la energía de activación? ¿por qué?
En la reacción 2 NO + 2 H2 → N2 + 2 H2O, a 1100 K, se obtuvieron los siguientes
datos:.
Calcula el orden de reacción y el valor de la constante de velocidad.