Question

CUESTIÓN 2.- Para la reacción A + B → C se obtuvieron los siguientes resultados:
ENSAYO [A] mol · L–1 [B] mol · L–1 v (mol · L–1· s–1)
1º 0,1 0,1 x
2º 0,2 0,1 2 · x
3º 0,1 0,2 4 · x
a) Determina la ecuación de velocidad.



Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA

Answer 1

CUESTIÓN 2.- Para la reacción A + B → C se obtuvieron los siguientes resultados: 

ENSAYO [A] mol · L⁻¹ [B] mol · L⁻¹ v (mol · L⁻¹· s⁻¹)

1º 0,1 0,1 x
2º 0,2 0,1 2 · x
3º 0,1 0,2 4 · x

a) Determina la ecuación de velocidad.

La velocidad de una reacción es el producto de multiplicar la constante de velocidad por las concentraciones de los reactivos (cada uno de ellos elevado a un exponente generado de forma experimental): $v=k.[A]^{a}.[B]^{B}$

Tras la observación de las experiencias 1º y 2º, se ve que al mantener la constante la concentración de "B", y duplicando la concentración de "A", la velocidad de reacción se duplica también. Si se divide la segunda experiencia entre la primera se da el valor 1 para α.

Así:

Velocidad experiencia 1: $x=k.[A]^{a}.[B]^{B}$  

Velocidad experiencia 2: $2.x=k.[2.A]^{a}.[B]^{B}$       

  

Sustituyendo valores en cada una de ellas y dividiendo la segunda entre la primera:

$\frac{2.x}{x}= \frac{k.2^{a}0,1^{a}0,1^{B}}{k.0,1^{a}0,1^{B}}=\ \textgreater \ 2=2^{a}=\ \textgreater \ a=1$  

El orden de reacción respecto al reactivo A es 1. Por otro lado, de las experiencias 1º y 3º resulta que manteniendo constante la concentración de "A" y duplicando la de "B", la velocidad se hace 4 veces mayor. Procediendo igual que antes, o sea, dividiendo la 3ª experiencia entre la 1ª se obtiene para β el valor 2.

Velocidad experiencia 1: $x=k.[A]^{a}.[B]^{B}$     

Velocidad experiencia 2: $4.x=k.[A]^{a}.[2.B]^{B}$

Sustituyendo valores en cada una de ellas y dividiendo la segunda entre la primera:

$\frac{4.x}{x}= \frac{k.0,1^{a}.2^{B}.0,1^{B}}{k.0,1^{a}.0,1^{B}}=\ \textgreater \ 4=2^{B}=\ \textgreater \ B=1$

El orden de reacción respecto al reactivo B es 2. 

Luego, la ecuación de la velocidad de reacción es: 

$v=k.[A].[B]^{2}$

Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA