Velocidad de reacción, orden y energía de activación en cinética química

Preguntas y respuestas sobre cinética química

Reacciones y mecanismos

• Según la imagen, ¿podemos concluir que la reacción es? Endotérmica.
• La reacción siguiente: NO2(g) → NO(g) + CO2(g) sucede en 2 etapas.
  • 1.ª etapa (lenta): 2 NO → NO + NO3
  • 2.ª etapa (rápida): NO3 + CO → NO2 + CO2
  • ¿Qué especie son intermediarios? NO3
• La reacción NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g) es: bimolecular.
• La reacción (no elemental) CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) sucede en 2 etapas:
  • 1.ª etapa (rápida).
  • 2.ª etapa (lenta).
  • La ley de velocidad será: v = k[CH3][Cl2].
• La reacción elemental H2 + Cl2 → HCl: ¿el orden total es? 2.
• La reacción elemental 2 Cu + Cl2 → 2 CuCl: ¿es? trimolecular.
• Los coeficientes para la reacción C3H5(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) son: 1, 5, 3, 4 (según el enunciado).

Diagramas de energía y representación

• Según la imagen y considerando el carrito como los reactantes de la reacción, ¿qué deben vencer? La energía de activación.
• A partir del siguiente diagrama de energía, responde:
  • ¿El diagrama representa? Una reacción en 2 etapas.
  • ¿El producto es? CH3Cl.
  • La especie H3C — Cl — Cl corresponde a: Una especie inestable (intermedio).
• Según la imagen, ¿se puede afirmar que? Ocurre en 3 etapas.
• Según el gráfico, si el punto máximo es de 9 kcal, la energía de activación: 3 (según el enunciado).
• El gráfico que representa la concentración de producto y reactante en el tiempo: R es el reactante porque su concentración disminuye.

Datos experimentales y leyes de velocidad

• Analiza los datos experimentales para la reacción 2 NO(g) + Br2(g) → 2 NOBr(g):
  • Se presenta una tabla (experimentos 1, 2, 3):
  • [NO] (M): 1.0, 1.0, 1.2
  • [Br2] (M): 1.0, 2.0, 1.0
  • Última (velocidad relativa): 2.0, 2.0, 8.0 (según el enunciado).
  • La ley de velocidad es: v = k[NO]^2.
  • El valor de la constante de velocidad k es: 0,2 (según el enunciado).
  • Las unidades para la constante de velocidad k son: 1 mseg (según el enunciado).
• La probabilidad de choques efectivos en la reacción A + B → C donde participan 20 partículas de A y 9 partículas de B es: 180 (20 × 9 = 180).
• El orden parcial para la reacción balanceada N2 + 3 H2 → 2 NH3 es: Uno con respecto a N2 (según el enunciado).
• Para la reacción hipotética A + B → C, obtenidos los resultados, ¿cuál es la ley de velocidad? v = k[A]^2[B].
• Para la reacción elemental, el intermediario es: NO3(g).
• La reacción 2 ICl + H2 → 2 HCl + I2 ocurre en 2 etapas. ¿Cuál es la ley de velocidad? v = k[ICl][H2].
• La reacción NO + H2 → N2O (según la tabla del enunciado): v = k[NO]^2[H2] (según lo indicado).

Teoría de colisiones, factores y catalizadores

• Según la teoría de las colisiones: Los choques entre las partículas no son siempre efectivos; deben tener la orientación y energía adecuadas.
• Si la reacción A + B → C es muy lenta, se puede aumentar su velocidad aumentando:
  • La concentración de los reactivos.
  • La temperatura de la reacción (aumenta la energía cinética).
  • La probabilidad de choques efectivos (por ejemplo, aumentando la superficie de contacto o usando agitación).
• ¿Cómo se puede aumentar la velocidad de una reacción química? Aumentando la temperatura de la reacción y aumentando la probabilidad de choques efectivos.
• En la reacción SrO + Al → Al2O3 + Sr, el Ni representa: Un catalizador (según el enunciado).
• En una reacción química, si el reactivo X se duplica y la velocidad se cuadruplica, la ley es: v = k[X]^2 (orden 2 respecto a X).
• El siguiente gráfico que representa v frente al reactante corresponde a: Una reacción de orden 2 (según el enunciado).

Otros apuntes

• Para la reacción Br2(ac) → 2 HBr(ac) + CO2(g): 3,6 mol (dato indicado en el enunciado).
• Las enzimas actúan:
  • Con un pH óptimo.
  • Sobre una sustancia (sustrato) específica.
  • Incrementando la velocidad de la reacción.

Nota

Se han corregido ortografía, gramática y formato manteniendo todo el contenido original y respetando las respuestas indicadas en el enunciado. Los símbolos químicos y las leyes de velocidad se han escrito con la notación habitual ([ ]) para mayor claridad.