Cinética Química-Velocidad de reacción
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Cinética Química Química 2º Bachillerato 65 CIÉTICA QUÍMICA 1. Introducción. 2. Velocidad de reacción. 3. Ecuación gene ral de la velocid ad. Orden de reacción. 4. Teoría de colisiones. Energía de activación. 4.1. Teoría de colisiones. 4.2. Teoría del estado de transición. 5. Factores que influyen en la velocidad de reacción. 1. I TRODUCCIÓ. En el tema anterior se ha estudiado el efecto térmico que acompaña a una reacción química, así como la posibilidad de predecir si la reacción puede o no tener lugar espontáneamente. Pero, de todo esto, no puede deducirse nada sobre la rapidez con que transcurre la reacción. Puede darse el caso de que una reacción muy exotérmica, sea muy lenta, en determinadas circunstancias. Así, por ejemplo, el carbón, cuya combustión libera gran cantidad de calor, no sufre reacción apreciable, en contacto con el oxígeno del aire, en condiciones ordinarias En la mayoría de los casos interesa acelerar las reacciones químicas, como ocurre en la fabricación industrial de productos, o en la curación de una herida o una enfermedad, o en el crecimiento de las plantas o maduración de frutos. Pero hay también casos en los que lo que interesa es retardar una reacción perjudicial, como, por ejemplo, la corrosión del hierro y otros metales, la putrefacción de alimentos, el retraso de la caída del cabello, o retrasar la vejez, etc. En el caso de reacciones competitivas, es decir, cuando al mezclar dos sustancias son posibles varias reacciones, la reacción predominante es la más rápida. Así, por ejemplo, el alcohol etílico puede deshidratarse originando o etileno o éter etílico. A temperatura elevada se obtiene sobre todo el primero, porque su velocidad de reacción es más rápida. Al enfriar ocurre lo contrario. Por todo esto, es muy importante conocer cómo ocurren las reacciones químicas y los factores que afectan a la velocidad de reacción. La parte de la química que estudia estas cuestiones se llama cinética química o cinetoquímica. 2. VELOCIDAD DE REACCIÓ. En una reacción química, los reactivos se van transformando en productos, con el transcurso del tiempo. ¿Cómo se mide la rapidez de esta transformación? Para ello se utiliza el término de velocidad de reacción cuyo significado es análogo al de otro tipo de velocidad. La velocidad de reacción representa la cantidad de uno de los reactivos que desaparece en un intervalo de tiempo, o bien la cantidad de uno de los productos que se forman en un intervalo de tiempo . En lugar de cantidad de sustancia (en
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Cineacutetica Quiacutemica Quiacutemica 2ordm Bachillerato
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CIEacuteTICA QUIacuteMICA
1 Introduccioacuten
2 Velocidad de reaccioacuten
3 Ecuacioacuten general de la velocidad Orden de reaccioacuten
4 Teoriacutea de colisiones Energiacutea de activacioacuten
41 Teoriacutea de colisiones
42 Teoriacutea del estado de transicioacuten
5 Factores que influyen en la velocidad de reaccioacuten
1 ITRODUCCIOacute
En el tema anterior se ha estudiado el efecto teacutermico que acompantildea a una
reaccioacuten quiacutemica asiacute como la posibilidad de predecir si la reaccioacuten puede o no tenerlugar espontaacuteneamente Pero de todo esto no puede deducirse nada sobre la rapidez
con que transcurre la reaccioacuten Puede darse el caso de que una reaccioacuten muy
exoteacutermica sea muy lenta en determinadas circunstancias Asiacute por ejemplo el carboacuten
cuya combustioacuten libera gran cantidad de calor no sufre reaccioacuten apreciable en contacto
con el oxiacutegeno del aire en condiciones ordinarias
En la mayoriacutea de los casos interesa acelerar las reacciones quiacutemicas como
ocurre en la fabricacioacuten industrial de productos o en la curacioacuten de una herida o una
enfermedad o en el crecimiento de las plantas o maduracioacuten de frutos Pero hay
tambieacuten casos en los que lo que interesa es retardar una reaccioacuten perjudicial como por
ejemplo la corrosioacuten del hierro y otros metales la putrefaccioacuten de alimentos el retraso
de la caiacuteda del cabello o retrasar la vejez etc
En el caso de reacciones competitivas es decir cuando al mezclar dos sustancias
son posibles varias reacciones la reaccioacuten predominante es la maacutes raacutepida Asiacute por
ejemplo el alcohol etiacutelico puede deshidratarse originando o etileno o eacuteter etiacutelico A
temperatura elevada se obtiene sobre todo el primero porque su velocidad de reaccioacuten
es maacutes raacutepida Al enfriar ocurre lo contrario
Por todo esto es muy importante conocer coacutemo ocurren las reacciones quiacutemicas
y los factores que afectan a la velocidad de reaccioacuten La parte de la quiacutemica que estudiaestas cuestiones se llama cineacutetica quiacutemica o cinetoquiacutemica
2 VELOCIDAD DE REACCIOacute
En una reaccioacuten quiacutemica los reactivos se van transformando en productos con
el transcurso del tiempo iquestCoacutemo se mide la rapidez de esta transformacioacuten Para ello se
utiliza el teacutermino de velocidad de reaccioacuten cuyo significado es anaacutelogo al de otro tipo
de velocidad
La velocidad de reaccioacuten representa la cantidad de uno de los reactivos quedesaparece en un intervalo de tiempo o bien la cantidad de uno de los productosque se forman en un intervalo de tiempo En lugar de cantidad de sustancia (en
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moles) se utilizan casi siempre concentraciones expresada normalmente enmollitro Como unidad de tiempo se emplea generalmente el segundo Por tanto la
velocidad de reaccioacuten se expresa normalmente en mollitros
La velocidad de las reacciones quiacutemicas variacutea bastante con el tiempo Esto hace
que tengamos que utilizar el concepto de velocidad instantaacutenea de la reaccioacuten para untiempo dado t que se define como la derivada de la concentracioacuten (de un reactivo ode un producto) con respecto al tiempo en el momento considerado
Si nos fijamos en una reaccioacuten concreta por ejemplo en la de formacioacuten del
amoniacuteaco seguacuten la reaccioacuten
2 (g) + 3 H2(g) rarr 2 H3(g)
es evidente que la concentracioacuten de nitroacutegeno disminuye con el tiempo luego su
derivada seraacute negativa Por otra parte la concentracioacuten de hidroacutegeno tambieacuten disminuye
con el tiempo (derivada negativa) pero como por cada mol de N 2 se consumen tres de
H2 la velocidad de desaparicioacuten de H2 seraacute tres veces mayor que la del N2 Por uacuteltimo laconcentracioacuten de amoniacuteaco aumenta con el tiempo (derivada positiva) pero ademaacutes
por cada mol de N2 se forman dos moles de NH3 luego la velocidad de formacioacuten de
NH3 seraacute doble que la desaparicioacuten del N2 iquestCuaacutel de estas se toma como velocidad de
reaccioacuten
Para que tenga un significado uniacutevoco y su valor no dependa del reactivo o
producto que se elija se toma como velocidad de reaccioacuten la derivada de laconcentracioacuten con respecto al tiempo de cualquier reactivo o producto divididapor su respectivo coeficiente estequiomeacutetrico y convertida en un nuacutemero positivo
Asiacute para la reaccioacuten de formacioacuten del amoniacuteaco la velocidad de reaccioacuten es
En general se suele estudiar la velocidad inicial de la reaccioacuten directa Para ello
escribiremos una reaccioacuten en la forma general
aA + bB + rarr mM + n
3 ECUACIOacute GEERAL DE LA VELOCIDAD ORDE DEREACCIOacute
En general la velocidad de reaccioacuten es funcioacuten de las concentraciones de las
sustancias que forman parte en la misma es decir
v = f ([R])
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y a la ecuacioacuten que relaciona la velocidad y las concentraciones de las sustancias se
denomina ecuacioacuten de velocidad
Esta ecuacioacuten no puede predecirse a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica sino
que es necesario determinarla experimentalmente
En la mayor parte de los casos la ecuacioacuten de velocidad puede expresarse como
el producto de una constante por las concentraciones elevadas a una cierta potencia
El exponente α se llama orden de la reaccioacuten respecto al reactivo A (orden
parcial) Asimismo el exponente szlig es el orden de la reaccioacuten respecto al reactivo B etc
La suma de todos los exponentes esto es α + szlig + se llama orden total de lareaccioacuten
Es importante advertir que los exponentes α szlig no tienen que ser iguales a los
coeficientes de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica a b ni tampoco tienen que sernecesariamente nuacutemeros enteros
Los oacuterdenes (parciales y total) de una reaccioacuten tienen que determinarseexperimentalmente y no se pueden deducir a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetricade la reaccioacuten
La constante k que figura en la ecuacioacuten de velocidad se llama constante develocidad (antiguamente velocidad especiacutefica) Su valor es caracteriacutestico de cada
reaccioacuten no depende de las concentraciones de los reactivos pero siacute variacutea muchocon la temperatura
Las unidades de esta constante de velocidad dependen del orden total de la
reaccioacutenPara determinar experimentalmente el orden respecto de A en una reaccioacuten se
mantiene la concentracioacuten [B] constante y se mide la velocidad variando la
concentracioacuten [A] Si α es un nuacutemero entero sencillo (1 2 oacute 3) puede conocerse por
simple inspeccioacuten de los datos comparando los valores relativos de v con los de [A] De
manera anaacuteloga se puede determinar el valor de szlig manteniendo ahora constante [A] y
midiendo v en funcioacuten de [B]
En cualquier caso los valores de los exponentes pueden determinarse por
meacutetodos matemaacuteticos
Las reacciones quiacutemicas transcurren a traveacutes de muacuteltiples procesos por ello los
oacuterdenes de la ecuacioacuten cineacutetica no se ajustan a los coeficientes estequiomeacutetricos pero si
separamos la reaccioacuten en sus pasos elementales dichos oacuterdenes si coincidiraacuten con los
coeficientes estequiomeacutetricos de las especies que intervienen en la misma
2NO2 rarr 2N2 + O2
Velocidad experimental V=k [NO2]
Si la reaccioacuten transcurriese en un solo paso V=K [NO2]
2
Si la reaccioacuten transcurre en dos pasos
N2O rarr N2 +O V1=K [2O] paso lento limitante N2O +O rarr Ν2 + Ο2 V2= [N2O] [O]
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4 TEORIacuteA DE COLISIOES EERGIacuteA DE ACTIVACIOacute
Hasta ahora se ha desarrollado la cineacutetica empiacuterica o experimental Intentaremos
ahora abordar el tema de por queacute se producen las reacciones quiacutemicas y por tanto de
interpretar las leyes experimentales Para ello se ha de elaborar un modelo o teoriacutea queexplique a nivel molecular lo que ocurre al producirse una reaccioacuten quiacutemica e interprete
la rapidez o lentitud de esa reaccioacuten
Describiremos dos teoriacuteas (la segunda ampliacioacuten de la primera)
1- Teoriacutea de las colisiones basada en la teoriacutea cineacutetica de la materia
2- Teoriacutea del estado de transicioacuten formacioacuten del complejo activado o complejo de
transicioacuten
41- TEORIacuteA DE LAS COLISIOES
Consideremos el estado de cualquier sistema de moleacuteculas Cualquiera que seanlas condiciones el sistema contendraacute una cierta cantidad de energiacutea La energiacutea cineacutetica
estaraacute distribuida al azar entre todas las moleacuteculas del sistema y el porcentaje de
moleacuteculas con energiacutea elevada aumenta raacutepidamente al elevar la temperatura del
sistema
Como resultado de esta distribucioacuten variable de energiacutea entre las moleacuteculas
pueden producirse colisiones moleculares choques cuya energiacutea de impacto estaacute
influenciada por la energiacutea cineacutetica de las moleacuteculas y sus trayectorias relativas en el
momento del choque
Todas las reacciones quiacutemicas tienen lugar a traveacutes de una colisioacuten entre
partiacuteculas que produce la formacioacuten de moleacuteculas que no estaban presentes antes de la
colisioacuten Las moleacuteculas pueden ser nuevas porque unos enlaces se han roto o porque sehan formado enlaces nuevos o ambas cosas a la vez
Ahora bien dos moleacuteculas pueden chocar entre siacute y no verificarse reaccioacuten
alguna Para que un choque sea eficaz esto es se produzca reaccioacuten hacen falta almenos dos condiciones
1- Que las moleacuteculas posean suficiente energiacutea (cineacutetica) para que al chocar puedan
romperse algunos enlaces (o relajarse mucho) Estas moleacuteculas se llaman moleacuteculasactivadas y la energiacutea miacutenima requerida se llama energiacutea de activacioacuten
2- Que el choque se verifique con una orientacioacuten adecuada Aunque las moleacuteculas
tengan la suficiente energiacutea puede suceder que el choque no sea eficaz por tener lugarcon una orientacioacuten desfavorable
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42- TEORIacuteA DEL ESTADO DE TRASICIOacute
Una modificacioacuten muy importante de la teoriacutea de las colisiones es la llamada
teoriacutea del estado de transicioacuten (Eyring 1935) en la que se supone que la reaccioacutentranscurre a traveacutes del llamado complejo activado (o complejo de transicioacuten) Este
es un agregado constituido por las moleacuteculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar nuevos
enlaces Debido a su elevada energiacutea (tiene acumulada toda la energiacutea cineacutetica de las
moleacuteculas reaccionantes) es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de la reaccioacuten
El complejo activado da cuenta de las dos condiciones antes citadas La energiacutea
para llegar a eacutel a partir de los reactivos es la energiacutea de activacioacuten y la orientacioacuten
exigida en el choque es la necesaria para la formacioacuten del complejo activado
La formacioacuten del complejo activado supone que hay que remontar unabarrera energeacutetica cuya altura es la energiacutea de activacioacuten Ea para que lareaccioacuten pueda producirse Es evidente que si esta energiacutea de activacioacuten es pequentildea
habraacute muchas moleacuteculas con mayor energiacutea cineacutetica por lo que muchos choques seraacuten
eficaces y seraacute grande la velocidad de reaccioacuten En cambio si Ea es grande muy pocas
moleacuteculas tendraacuten suficiente energiacutea cineacutetica para remontar la barrera con lo que casitodos los choques seraacuten ineficaces y la velocidad de reaccioacuten muy pequentildea
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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moles) se utilizan casi siempre concentraciones expresada normalmente enmollitro Como unidad de tiempo se emplea generalmente el segundo Por tanto la
velocidad de reaccioacuten se expresa normalmente en mollitros
La velocidad de las reacciones quiacutemicas variacutea bastante con el tiempo Esto hace
que tengamos que utilizar el concepto de velocidad instantaacutenea de la reaccioacuten para untiempo dado t que se define como la derivada de la concentracioacuten (de un reactivo ode un producto) con respecto al tiempo en el momento considerado
Si nos fijamos en una reaccioacuten concreta por ejemplo en la de formacioacuten del
amoniacuteaco seguacuten la reaccioacuten
2 (g) + 3 H2(g) rarr 2 H3(g)
es evidente que la concentracioacuten de nitroacutegeno disminuye con el tiempo luego su
derivada seraacute negativa Por otra parte la concentracioacuten de hidroacutegeno tambieacuten disminuye
con el tiempo (derivada negativa) pero como por cada mol de N 2 se consumen tres de
H2 la velocidad de desaparicioacuten de H2 seraacute tres veces mayor que la del N2 Por uacuteltimo laconcentracioacuten de amoniacuteaco aumenta con el tiempo (derivada positiva) pero ademaacutes
por cada mol de N2 se forman dos moles de NH3 luego la velocidad de formacioacuten de
NH3 seraacute doble que la desaparicioacuten del N2 iquestCuaacutel de estas se toma como velocidad de
reaccioacuten
Para que tenga un significado uniacutevoco y su valor no dependa del reactivo o
producto que se elija se toma como velocidad de reaccioacuten la derivada de laconcentracioacuten con respecto al tiempo de cualquier reactivo o producto divididapor su respectivo coeficiente estequiomeacutetrico y convertida en un nuacutemero positivo
Asiacute para la reaccioacuten de formacioacuten del amoniacuteaco la velocidad de reaccioacuten es
En general se suele estudiar la velocidad inicial de la reaccioacuten directa Para ello
escribiremos una reaccioacuten en la forma general
aA + bB + rarr mM + n
3 ECUACIOacute GEERAL DE LA VELOCIDAD ORDE DEREACCIOacute
En general la velocidad de reaccioacuten es funcioacuten de las concentraciones de las
sustancias que forman parte en la misma es decir
v = f ([R])
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y a la ecuacioacuten que relaciona la velocidad y las concentraciones de las sustancias se
denomina ecuacioacuten de velocidad
Esta ecuacioacuten no puede predecirse a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica sino
que es necesario determinarla experimentalmente
En la mayor parte de los casos la ecuacioacuten de velocidad puede expresarse como
el producto de una constante por las concentraciones elevadas a una cierta potencia
El exponente α se llama orden de la reaccioacuten respecto al reactivo A (orden
parcial) Asimismo el exponente szlig es el orden de la reaccioacuten respecto al reactivo B etc
La suma de todos los exponentes esto es α + szlig + se llama orden total de lareaccioacuten
Es importante advertir que los exponentes α szlig no tienen que ser iguales a los
coeficientes de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica a b ni tampoco tienen que sernecesariamente nuacutemeros enteros
Los oacuterdenes (parciales y total) de una reaccioacuten tienen que determinarseexperimentalmente y no se pueden deducir a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetricade la reaccioacuten
La constante k que figura en la ecuacioacuten de velocidad se llama constante develocidad (antiguamente velocidad especiacutefica) Su valor es caracteriacutestico de cada
reaccioacuten no depende de las concentraciones de los reactivos pero siacute variacutea muchocon la temperatura
Las unidades de esta constante de velocidad dependen del orden total de la
reaccioacutenPara determinar experimentalmente el orden respecto de A en una reaccioacuten se
mantiene la concentracioacuten [B] constante y se mide la velocidad variando la
concentracioacuten [A] Si α es un nuacutemero entero sencillo (1 2 oacute 3) puede conocerse por
simple inspeccioacuten de los datos comparando los valores relativos de v con los de [A] De
manera anaacuteloga se puede determinar el valor de szlig manteniendo ahora constante [A] y
midiendo v en funcioacuten de [B]
En cualquier caso los valores de los exponentes pueden determinarse por
meacutetodos matemaacuteticos
Las reacciones quiacutemicas transcurren a traveacutes de muacuteltiples procesos por ello los
oacuterdenes de la ecuacioacuten cineacutetica no se ajustan a los coeficientes estequiomeacutetricos pero si
separamos la reaccioacuten en sus pasos elementales dichos oacuterdenes si coincidiraacuten con los
coeficientes estequiomeacutetricos de las especies que intervienen en la misma
2NO2 rarr 2N2 + O2
Velocidad experimental V=k [NO2]
Si la reaccioacuten transcurriese en un solo paso V=K [NO2]
2
Si la reaccioacuten transcurre en dos pasos
N2O rarr N2 +O V1=K [2O] paso lento limitante N2O +O rarr Ν2 + Ο2 V2= [N2O] [O]
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4 TEORIacuteA DE COLISIOES EERGIacuteA DE ACTIVACIOacute
Hasta ahora se ha desarrollado la cineacutetica empiacuterica o experimental Intentaremos
ahora abordar el tema de por queacute se producen las reacciones quiacutemicas y por tanto de
interpretar las leyes experimentales Para ello se ha de elaborar un modelo o teoriacutea queexplique a nivel molecular lo que ocurre al producirse una reaccioacuten quiacutemica e interprete
la rapidez o lentitud de esa reaccioacuten
Describiremos dos teoriacuteas (la segunda ampliacioacuten de la primera)
1- Teoriacutea de las colisiones basada en la teoriacutea cineacutetica de la materia
2- Teoriacutea del estado de transicioacuten formacioacuten del complejo activado o complejo de
transicioacuten
41- TEORIacuteA DE LAS COLISIOES
Consideremos el estado de cualquier sistema de moleacuteculas Cualquiera que seanlas condiciones el sistema contendraacute una cierta cantidad de energiacutea La energiacutea cineacutetica
estaraacute distribuida al azar entre todas las moleacuteculas del sistema y el porcentaje de
moleacuteculas con energiacutea elevada aumenta raacutepidamente al elevar la temperatura del
sistema
Como resultado de esta distribucioacuten variable de energiacutea entre las moleacuteculas
pueden producirse colisiones moleculares choques cuya energiacutea de impacto estaacute
influenciada por la energiacutea cineacutetica de las moleacuteculas y sus trayectorias relativas en el
momento del choque
Todas las reacciones quiacutemicas tienen lugar a traveacutes de una colisioacuten entre
partiacuteculas que produce la formacioacuten de moleacuteculas que no estaban presentes antes de la
colisioacuten Las moleacuteculas pueden ser nuevas porque unos enlaces se han roto o porque sehan formado enlaces nuevos o ambas cosas a la vez
Ahora bien dos moleacuteculas pueden chocar entre siacute y no verificarse reaccioacuten
alguna Para que un choque sea eficaz esto es se produzca reaccioacuten hacen falta almenos dos condiciones
1- Que las moleacuteculas posean suficiente energiacutea (cineacutetica) para que al chocar puedan
romperse algunos enlaces (o relajarse mucho) Estas moleacuteculas se llaman moleacuteculasactivadas y la energiacutea miacutenima requerida se llama energiacutea de activacioacuten
2- Que el choque se verifique con una orientacioacuten adecuada Aunque las moleacuteculas
tengan la suficiente energiacutea puede suceder que el choque no sea eficaz por tener lugarcon una orientacioacuten desfavorable
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42- TEORIacuteA DEL ESTADO DE TRASICIOacute
Una modificacioacuten muy importante de la teoriacutea de las colisiones es la llamada
teoriacutea del estado de transicioacuten (Eyring 1935) en la que se supone que la reaccioacutentranscurre a traveacutes del llamado complejo activado (o complejo de transicioacuten) Este
es un agregado constituido por las moleacuteculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar nuevos
enlaces Debido a su elevada energiacutea (tiene acumulada toda la energiacutea cineacutetica de las
moleacuteculas reaccionantes) es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de la reaccioacuten
El complejo activado da cuenta de las dos condiciones antes citadas La energiacutea
para llegar a eacutel a partir de los reactivos es la energiacutea de activacioacuten y la orientacioacuten
exigida en el choque es la necesaria para la formacioacuten del complejo activado
La formacioacuten del complejo activado supone que hay que remontar unabarrera energeacutetica cuya altura es la energiacutea de activacioacuten Ea para que lareaccioacuten pueda producirse Es evidente que si esta energiacutea de activacioacuten es pequentildea
habraacute muchas moleacuteculas con mayor energiacutea cineacutetica por lo que muchos choques seraacuten
eficaces y seraacute grande la velocidad de reaccioacuten En cambio si Ea es grande muy pocas
moleacuteculas tendraacuten suficiente energiacutea cineacutetica para remontar la barrera con lo que casitodos los choques seraacuten ineficaces y la velocidad de reaccioacuten muy pequentildea
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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y a la ecuacioacuten que relaciona la velocidad y las concentraciones de las sustancias se
denomina ecuacioacuten de velocidad
Esta ecuacioacuten no puede predecirse a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica sino
que es necesario determinarla experimentalmente
En la mayor parte de los casos la ecuacioacuten de velocidad puede expresarse como
el producto de una constante por las concentraciones elevadas a una cierta potencia
El exponente α se llama orden de la reaccioacuten respecto al reactivo A (orden
parcial) Asimismo el exponente szlig es el orden de la reaccioacuten respecto al reactivo B etc
La suma de todos los exponentes esto es α + szlig + se llama orden total de lareaccioacuten
Es importante advertir que los exponentes α szlig no tienen que ser iguales a los
coeficientes de la ecuacioacuten estequiomeacutetrica a b ni tampoco tienen que sernecesariamente nuacutemeros enteros
Los oacuterdenes (parciales y total) de una reaccioacuten tienen que determinarseexperimentalmente y no se pueden deducir a partir de la ecuacioacuten estequiomeacutetricade la reaccioacuten
La constante k que figura en la ecuacioacuten de velocidad se llama constante develocidad (antiguamente velocidad especiacutefica) Su valor es caracteriacutestico de cada
reaccioacuten no depende de las concentraciones de los reactivos pero siacute variacutea muchocon la temperatura
Las unidades de esta constante de velocidad dependen del orden total de la
reaccioacutenPara determinar experimentalmente el orden respecto de A en una reaccioacuten se
mantiene la concentracioacuten [B] constante y se mide la velocidad variando la
concentracioacuten [A] Si α es un nuacutemero entero sencillo (1 2 oacute 3) puede conocerse por
simple inspeccioacuten de los datos comparando los valores relativos de v con los de [A] De
manera anaacuteloga se puede determinar el valor de szlig manteniendo ahora constante [A] y
midiendo v en funcioacuten de [B]
En cualquier caso los valores de los exponentes pueden determinarse por
meacutetodos matemaacuteticos
Las reacciones quiacutemicas transcurren a traveacutes de muacuteltiples procesos por ello los
oacuterdenes de la ecuacioacuten cineacutetica no se ajustan a los coeficientes estequiomeacutetricos pero si
separamos la reaccioacuten en sus pasos elementales dichos oacuterdenes si coincidiraacuten con los
coeficientes estequiomeacutetricos de las especies que intervienen en la misma
2NO2 rarr 2N2 + O2
Velocidad experimental V=k [NO2]
Si la reaccioacuten transcurriese en un solo paso V=K [NO2]
2
Si la reaccioacuten transcurre en dos pasos
N2O rarr N2 +O V1=K [2O] paso lento limitante N2O +O rarr Ν2 + Ο2 V2= [N2O] [O]
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4 TEORIacuteA DE COLISIOES EERGIacuteA DE ACTIVACIOacute
Hasta ahora se ha desarrollado la cineacutetica empiacuterica o experimental Intentaremos
ahora abordar el tema de por queacute se producen las reacciones quiacutemicas y por tanto de
interpretar las leyes experimentales Para ello se ha de elaborar un modelo o teoriacutea queexplique a nivel molecular lo que ocurre al producirse una reaccioacuten quiacutemica e interprete
la rapidez o lentitud de esa reaccioacuten
Describiremos dos teoriacuteas (la segunda ampliacioacuten de la primera)
1- Teoriacutea de las colisiones basada en la teoriacutea cineacutetica de la materia
2- Teoriacutea del estado de transicioacuten formacioacuten del complejo activado o complejo de
transicioacuten
41- TEORIacuteA DE LAS COLISIOES
Consideremos el estado de cualquier sistema de moleacuteculas Cualquiera que seanlas condiciones el sistema contendraacute una cierta cantidad de energiacutea La energiacutea cineacutetica
estaraacute distribuida al azar entre todas las moleacuteculas del sistema y el porcentaje de
moleacuteculas con energiacutea elevada aumenta raacutepidamente al elevar la temperatura del
sistema
Como resultado de esta distribucioacuten variable de energiacutea entre las moleacuteculas
pueden producirse colisiones moleculares choques cuya energiacutea de impacto estaacute
influenciada por la energiacutea cineacutetica de las moleacuteculas y sus trayectorias relativas en el
momento del choque
Todas las reacciones quiacutemicas tienen lugar a traveacutes de una colisioacuten entre
partiacuteculas que produce la formacioacuten de moleacuteculas que no estaban presentes antes de la
colisioacuten Las moleacuteculas pueden ser nuevas porque unos enlaces se han roto o porque sehan formado enlaces nuevos o ambas cosas a la vez
Ahora bien dos moleacuteculas pueden chocar entre siacute y no verificarse reaccioacuten
alguna Para que un choque sea eficaz esto es se produzca reaccioacuten hacen falta almenos dos condiciones
1- Que las moleacuteculas posean suficiente energiacutea (cineacutetica) para que al chocar puedan
romperse algunos enlaces (o relajarse mucho) Estas moleacuteculas se llaman moleacuteculasactivadas y la energiacutea miacutenima requerida se llama energiacutea de activacioacuten
2- Que el choque se verifique con una orientacioacuten adecuada Aunque las moleacuteculas
tengan la suficiente energiacutea puede suceder que el choque no sea eficaz por tener lugarcon una orientacioacuten desfavorable
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42- TEORIacuteA DEL ESTADO DE TRASICIOacute
Una modificacioacuten muy importante de la teoriacutea de las colisiones es la llamada
teoriacutea del estado de transicioacuten (Eyring 1935) en la que se supone que la reaccioacutentranscurre a traveacutes del llamado complejo activado (o complejo de transicioacuten) Este
es un agregado constituido por las moleacuteculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar nuevos
enlaces Debido a su elevada energiacutea (tiene acumulada toda la energiacutea cineacutetica de las
moleacuteculas reaccionantes) es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de la reaccioacuten
El complejo activado da cuenta de las dos condiciones antes citadas La energiacutea
para llegar a eacutel a partir de los reactivos es la energiacutea de activacioacuten y la orientacioacuten
exigida en el choque es la necesaria para la formacioacuten del complejo activado
La formacioacuten del complejo activado supone que hay que remontar unabarrera energeacutetica cuya altura es la energiacutea de activacioacuten Ea para que lareaccioacuten pueda producirse Es evidente que si esta energiacutea de activacioacuten es pequentildea
habraacute muchas moleacuteculas con mayor energiacutea cineacutetica por lo que muchos choques seraacuten
eficaces y seraacute grande la velocidad de reaccioacuten En cambio si Ea es grande muy pocas
moleacuteculas tendraacuten suficiente energiacutea cineacutetica para remontar la barrera con lo que casitodos los choques seraacuten ineficaces y la velocidad de reaccioacuten muy pequentildea
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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4 TEORIacuteA DE COLISIOES EERGIacuteA DE ACTIVACIOacute
Hasta ahora se ha desarrollado la cineacutetica empiacuterica o experimental Intentaremos
ahora abordar el tema de por queacute se producen las reacciones quiacutemicas y por tanto de
interpretar las leyes experimentales Para ello se ha de elaborar un modelo o teoriacutea queexplique a nivel molecular lo que ocurre al producirse una reaccioacuten quiacutemica e interprete
la rapidez o lentitud de esa reaccioacuten
Describiremos dos teoriacuteas (la segunda ampliacioacuten de la primera)
1- Teoriacutea de las colisiones basada en la teoriacutea cineacutetica de la materia
2- Teoriacutea del estado de transicioacuten formacioacuten del complejo activado o complejo de
transicioacuten
41- TEORIacuteA DE LAS COLISIOES
Consideremos el estado de cualquier sistema de moleacuteculas Cualquiera que seanlas condiciones el sistema contendraacute una cierta cantidad de energiacutea La energiacutea cineacutetica
estaraacute distribuida al azar entre todas las moleacuteculas del sistema y el porcentaje de
moleacuteculas con energiacutea elevada aumenta raacutepidamente al elevar la temperatura del
sistema
Como resultado de esta distribucioacuten variable de energiacutea entre las moleacuteculas
pueden producirse colisiones moleculares choques cuya energiacutea de impacto estaacute
influenciada por la energiacutea cineacutetica de las moleacuteculas y sus trayectorias relativas en el
momento del choque
Todas las reacciones quiacutemicas tienen lugar a traveacutes de una colisioacuten entre
partiacuteculas que produce la formacioacuten de moleacuteculas que no estaban presentes antes de la
colisioacuten Las moleacuteculas pueden ser nuevas porque unos enlaces se han roto o porque sehan formado enlaces nuevos o ambas cosas a la vez
Ahora bien dos moleacuteculas pueden chocar entre siacute y no verificarse reaccioacuten
alguna Para que un choque sea eficaz esto es se produzca reaccioacuten hacen falta almenos dos condiciones
1- Que las moleacuteculas posean suficiente energiacutea (cineacutetica) para que al chocar puedan
romperse algunos enlaces (o relajarse mucho) Estas moleacuteculas se llaman moleacuteculasactivadas y la energiacutea miacutenima requerida se llama energiacutea de activacioacuten
2- Que el choque se verifique con una orientacioacuten adecuada Aunque las moleacuteculas
tengan la suficiente energiacutea puede suceder que el choque no sea eficaz por tener lugarcon una orientacioacuten desfavorable
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42- TEORIacuteA DEL ESTADO DE TRASICIOacute
Una modificacioacuten muy importante de la teoriacutea de las colisiones es la llamada
teoriacutea del estado de transicioacuten (Eyring 1935) en la que se supone que la reaccioacutentranscurre a traveacutes del llamado complejo activado (o complejo de transicioacuten) Este
es un agregado constituido por las moleacuteculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar nuevos
enlaces Debido a su elevada energiacutea (tiene acumulada toda la energiacutea cineacutetica de las
moleacuteculas reaccionantes) es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de la reaccioacuten
El complejo activado da cuenta de las dos condiciones antes citadas La energiacutea
para llegar a eacutel a partir de los reactivos es la energiacutea de activacioacuten y la orientacioacuten
exigida en el choque es la necesaria para la formacioacuten del complejo activado
La formacioacuten del complejo activado supone que hay que remontar unabarrera energeacutetica cuya altura es la energiacutea de activacioacuten Ea para que lareaccioacuten pueda producirse Es evidente que si esta energiacutea de activacioacuten es pequentildea
habraacute muchas moleacuteculas con mayor energiacutea cineacutetica por lo que muchos choques seraacuten
eficaces y seraacute grande la velocidad de reaccioacuten En cambio si Ea es grande muy pocas
moleacuteculas tendraacuten suficiente energiacutea cineacutetica para remontar la barrera con lo que casitodos los choques seraacuten ineficaces y la velocidad de reaccioacuten muy pequentildea
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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42- TEORIacuteA DEL ESTADO DE TRASICIOacute
Una modificacioacuten muy importante de la teoriacutea de las colisiones es la llamada
teoriacutea del estado de transicioacuten (Eyring 1935) en la que se supone que la reaccioacutentranscurre a traveacutes del llamado complejo activado (o complejo de transicioacuten) Este
es un agregado constituido por las moleacuteculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar nuevos
enlaces Debido a su elevada energiacutea (tiene acumulada toda la energiacutea cineacutetica de las
moleacuteculas reaccionantes) es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de la reaccioacuten
El complejo activado da cuenta de las dos condiciones antes citadas La energiacutea
para llegar a eacutel a partir de los reactivos es la energiacutea de activacioacuten y la orientacioacuten
exigida en el choque es la necesaria para la formacioacuten del complejo activado
La formacioacuten del complejo activado supone que hay que remontar unabarrera energeacutetica cuya altura es la energiacutea de activacioacuten Ea para que lareaccioacuten pueda producirse Es evidente que si esta energiacutea de activacioacuten es pequentildea
habraacute muchas moleacuteculas con mayor energiacutea cineacutetica por lo que muchos choques seraacuten
eficaces y seraacute grande la velocidad de reaccioacuten En cambio si Ea es grande muy pocas
moleacuteculas tendraacuten suficiente energiacutea cineacutetica para remontar la barrera con lo que casitodos los choques seraacuten ineficaces y la velocidad de reaccioacuten muy pequentildea
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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Se comprende tambieacuten que aunque la reaccioacuten sea exoteacutermica en muchos casos
hay que suministrar energiacutea (calentando por ejemplo) para iniciar la reaccioacuten La
diferencia pues con una reaccioacuten endoteacutermica es que en eacutesta hay que suministrar calor
durante todo el proceso
5- FACTORES QUE IFLUYE E LA VELOCIDAD DEREACCIOacute
A) aturaleza de los reactivos estado fiacutesico y grado de divisioacuten
Si unas sustancias reaccionan maacutes raacutepidamente que otras es en primer lugar por
la propia naturaleza quiacutemica de las sustancias Asiacute en condiciones semejantes
Un metal como el sodio con baja energiacutea de ionizacioacuten y gran poder reductortiende a oxidarse maacutes raacutepidamente que el oro un metal noble con maacutes alta energiacutea de
ionizacioacuten y menor poder reductor
El estado fiacutesico de una sustancia tambieacuten influye en la velocidad de reaccioacuten
Las reacciones homogeacuteneas entre gases o entre sustancias disueltas suceden
generalmente con mayor rapidez que si las sustancias estaacuten en estado soacutelido En el
primer caso es mayor el nuacutemero de choques entre las moleacuteculas lo que favorece la
velocidad de reaccioacuten
El grado de divisioacuten de los soacutelidos influye tambieacuten de modo decisivo cuantomaacutes aumenta la superficie efectiva de contacto entre ellos mayor es la probabilidad de
que tenga lugar el choque de moleacuteculas ya que la reaccioacuten soacutelo sucede en dicha
superficie
B) Concentracioacuten
En general puede afirmarse que en las reacciones homogeacuteneas un aumento en la
concentracioacuten de los reactivos favorece la velocidad de la reaccioacuten Esto se debe a que
el nuacutemero de partiacuteculas por unidad de volumen produce un aumento en el nuacutemero de
colisiones entre las partiacuteculas
C) Efecto de la temperatura
El dato experimental maacutes inmediato que se conoce sobre las reacciones quiacutemicas
es que la velocidad de reaccioacuten aumenta con la temperatura
Loacutegicamente al aumentar la temperatura tambieacuten lo hace la energiacutea de las
partiacuteculas que reaccionan con lo que una fraccioacuten mayor de partiacuteculas tienen energiacutea
suficiente para superar la barrera de energiacutea con lo que aumenta la velocidad de
reaccioacuten
La relacioacuten entre la constante de velocidad K y la temperatura se descubrioacute por
procedimientos experimentales (Arrhenius 1899) Esta relacioacuten se conoce con elnombre de ley de Arrhenius y su expresioacuten matemaacutetica es
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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K = A e(-EaRT)
donde A es una constante llamada factor de frecuencia R la constante de los gasesideales (expresada en unidades de energiacutea) T la temperatura absoluta y Ea la
energiacutea de activacioacuten de la reaccioacuten
D) catalizadores
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de una reaccioacuten quiacutemica
sin experimentar cambio al final de la misma En una gran mayoriacutea de casos los
catalizadores son sustancias pero a veces la luz o un campo eleacutectrico externo realizan
tambieacuten una labor catalizadora
De ordinario los catalizadores se recogen al final de la reaccioacuten sin que hayan
cambiado por lo que se necesitan cantidades muy pequentildeas pero tambieacuten es cierto que
con el tiempo experimentan un proceso de envejecimiento o inclusoenvenenamiento que les hace inservibles
Un catalizador no puede provocar una reaccioacuten que no se pueda realizar por siacute
misma Su papel es influir en la cineacutetica de una reaccioacuten determinada (por eso los
catalizadores son especiacuteficos de cada reaccioacuten) haciendo que la energiacutea de activacioacuten
sea menor A esta accioacuten se la denomina cataacutelisis
Conviene advertir que los catalizadores activan tambieacuten la velocidad de reaccioacuten
inversa (reacciones reversibles) pero no alteran en absoluto las funciones
termodinaacutemicas de la reaccioacuten (∆H y ∆G) Por tanto un catalizador es incapaz de
desplazar el equilibrio hacia un lado u otro Su uacutenico efecto se reduce a alcanzar en
menor tiempo el estado de equilibrioSu accioacuten es decisiva en procesos industriales y en procesos bioloacutegicos las
enzimas son proteiacutenas cuya funcioacuten es catalizar reacciones especiacuteficas en el
metabolismo de los seres vivos son capaces de multiplicar la velocidad de una reaccioacuten
maacutes de un milloacuten de veces y son muy especiacuteficas cada enzima cataliza una reaccioacuten
bioquiacutemica determinada
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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CINEacuteTICA QUIacuteMICA
Ecuacioacuten de velocidad
1- Escribe la ecuacioacuten de velocidad de las siguientes reacciones a) NO(g) +
O 3 (g) rarr NO 2 (g) + O 2 (g) si sabemos que la reaccioacuten es de primer orden
con respecto a cada reactivo b) 2 CO(g) + O 2 (g) rarr 2 CO 2 (g) sisabemos que es de primer orden con respecto al O 2 y de segundo ordencon respecto al CO
2- Se ha medido la velocidad en la reaccioacuten A + 2B rarr C a 25 ordmC para loque se han disentildeado cuatro experimentos obtenieacutendose comoresultados la siguiente tabla de valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 02 01 22 983223 10-
3 01 03 165 983223 10-
4 01 06 33 983223 10-
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas50 middot 10 ndash2
M
3- La velocidad para una reaccioacuten entre dos sustancia A y B viene dada por
Experimento [A0] (mol983223l ndash
) [B0] (mol983223l ndash
) v0 (mol983223l ndash
983223s ndash
)
1 10 983223 10 ndash2
02 983223 10 ndash2
025 983223 10 ndash4
2 10 983223 10 ndash2
04 983223 10 ndash2
050 983223 10 ndash4
3 10 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
100 983223 10 ndash4
4 20 983223 10 ndash
08 983223 10 ndash
402 983223 10 ndash
5 30 983223 10 ndash2
08 983223 10 ndash2
905 983223 10 ndash4
Determina los oacuterdenes de reaccioacuten parciales y total la constante develocidad y la velocidad cuando [A0 ] = 004 M y [B 0 ] = 005 M
4- Completa la siguiente tabla correspondiente a una reaccioacuten A + B rarr C a25ordmC la cual es de primer orden respecto de B y de 2ordm orden respecto deA Completa la tabla justificando de doacutende has obtenido los valores
Experimento [A0] (mol983223l ndash ) [B0] (mol983223l ndash ) v0 (mol983223l ndash 983223s ndash )
1 01 01 55 983223 10-
2 01 22 983223 10-
3 01 165 983223 10-
4 01 06
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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5- Los datos de la tabla siguiente pertenecen a la reaccioacuten CO (g) + NO 2 (g)
rarr CO 2 (g) + NO (g) en donde vemos coacutemo variacutea la velocidad de lamisma en funcioacuten de la diferentes concentraciones iniciales de ambosreactivos
Experimento [CO]0 (M) [NO
2]
0 (M) v
0 (moll983223h)
1 3 983223 10- 04 983223 10- 228 983223 10-
2 3 983223 10- 08 983223 10- 456 983223 10-
3 3 983223 10- 02 983223 10- 114 983223 10-
4 6 983223 10- 04 983223 10- 456 983223 10-
5 18 983223 10- 04 983223 10- 1368 983223 10-
Determina el orden de reaccioacuten la constante de velocidad y la velocidadcuando [CO] 0 = 001 M y [NO 2 ] 0 = 002 M
6- La destruccioacuten de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente
reaccioacuten NO + O 3 rarr NO 2 + O 2 La velocidad que se ha obtenido en tres
experimentos en los que se ha variado las concentraciones iniciales delos reactivos ha sido la siguiente
Experimento [NO]0 (M) [O3]0 (M) v0 (moll983223s)
1 10 983223 10- 30 983223 10- 66 983223 10-
2 10 983223 10- 90 983223 10- 198 983223 10-
3 30 983223 10- 90 983223 10- 594 983223 10-
a) Determina la ecuacioacuten de velocidad b) Calcular el valor de laconstante de velocidad
Catalizadores Energiacutea de activacioacuten
7- Justifica razonadamente cuaacutel de las siguientes afirmaciones es correctaPara iniciar el proceso de combustioacuten del carboacuten eacuteste debe calentarsepreviamente porque a) la reaccioacuten de combustioacuten es endoteacutermica b) senecesita superar la energiacutea de activacioacuten c) la reaccioacuten de combustioacutenes exoteacutermica d) la reaccioacuten de combustioacuten no es espontaacutenea atemperatura ambiente
8- a) Define velocidad de una ecuacioacuten quiacutemica b) Sentildeala justificando larespuesta cuaacuteles de las siguientes propuestas relativas a la velocidadde reaccioacuten son correctas I) Puede expresarse en mol ndash1middots ndash1 II) Puede
expresarse en molmiddotl ndash1middots ndash1 III) Cuando adiciona un catalizador lavelocidad se modifica IV) Su valor numeacuterico es constante durante todoel tiempo que dura la reaccioacuten V) Su valor numeacuterico depende de latemperatura a la que se realiza la reaccioacuten (Cuestioacuten SelectividadSalamanca Junio 1997)
9- Contesta a las siguientes preguntas a) iquestCuaacutel es el concepto de velocidadde reaccioacuten b) iquestEn queacute unidades se expresa c) iquestQueacute factoresinfluyen en la velocidad de una reaccioacuten d) iquestPor queacute un catalizadoraumenta la velocidad de una reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Madrid2000)
10- Considera el proceso a A + b B rarr productos Indica coacutemo influye lapresencia de un catalizador en a) el calor de reaccioacuten b) la energiacutea de
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activacioacuten de la reaccioacuten c) la cantidad de producto obtenida d) lavelocidad de la reaccioacuten (Cuestioacuten Selectividad Cantabria 1997)
11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
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11- Dadas las siguientes proposiciones indicar justificando la respuestacuaacuteles son verdaderas y cuaacuteles son falsas Cuando se antildeade uncatalizador a un sistema a) la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten se
hace maacutes negativa es decir la reaccioacuten se hace maacutes exoteacutermica y porlo tanto maacutes raacutepida b) la variacioacuten de energiacutea estaacutendar de Gibbs sehace maacutes negativa y en consecuencia aumenta su velocidad c) semodifica el estado de equilibrio d) se modifica el mecanismo de lareaccioacuten y por ello aumenta la velocidad de la misma (CuestioacutenSelectividad COU Salamanca 1997)
![1 CINÉTICA QUÍMICA Unidad 3 Relación [A] con t 2 Contenidos 1.- Velocidad de reacción (estudio cualitativo). 1.1. Expresión de la velocidad de una reacción.](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5528bde8497959977d8fe88e/1-cinetica-quimica-unidad-3-relacion-a-con-t-2-contenidos-1-velocidad-de-reaccion-estudio-cualitativo-11-expresion-de-la-velocidad-de-una-reaccion.jpg)
![1 CINÉTICA QUÍMICA Velocidad de reacción Autor: Clara Campoamor Modificado por: Natividad Duguet A Relación [A] con t.](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5665b4641a28abb57c91261f/1-cinetica-quimica-velocidad-de-reaccion-autor-clara-campoamor-modificado.jpg)
![1 CINÉTICA QUÍMICA Unidad 7 Relación [A] con t 2 Contenidos 1.- Velocidad de reacción (estudio cualitativo). 1.1. Expresión de la velocidad de una reacción.](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/54b0e0c74979597d0d8b4f61/1-cinetica-quimica-unidad-7-relacion-a-con-t-2-contenidos-1-velocidad-de-reaccion-estudio-cualitativo-11-expresion-de-la-velocidad-de-una-reaccion.jpg)
