Cinética química
Clase 1
Introducción a la cinética química
Ejercicio
1
\( \textbf{Ejercicio.} \)
En la reacción de formación del yoduro de hidrógeno a partir de yodo e hidrógeno:
\[
\text{H}_2(g) + \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g)
\]
En un momento determinado, el hidrógeno reacciona a una velocidad de \( 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \).
Ejercicio
2
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Escribe las expresiones de la velocidad media para las siguientes reacciones, en función del consumo de los reactivos y de la formación de los productos:
Ejercicio
3
\( \textbf{Ejercicio.} \)
La velocidad de formación del oxígeno a partir del ozono según la reacción:
\[
2\text{O}_3(g) \rightarrow 3\text{O}_2(g)
\]
en un intervalo de tiempo determinado es de \( 0{,}005 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \).
Ejercicio
4
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Completa la siguiente tabla con los datos que se facilitan para la reacción:
\[
\text{A} + \text{B} \rightarrow 2\text{C} + \text{D}
\]
Clase 2
Ecuación de velocidad y orden de reacción
Ejercicio
1
\( \textbf{Ejercicio.} \)
La única manera de determinar la ecuación de velocidad de una reacción es realizando experimentos que midan el efecto que produce la variación de la concentración de los reactivos sobre la velocidad.
A continuación, se presenta una reacción y los resultados obtenidos, a una temperatura determinada, que estudian la cinética mediante el método de las velocidades iniciales:
\[
2\text{H}_2(g) + 2\text{NO}(g) \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}(g) + \text{N}_2(g)
\]
Ejercicio
2
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Para la reacción \( \text{A} + \text{B} \rightarrow \text{Productos} \), se determinaron experimentalmente las siguientes velocidades iniciales:
\[
\begin{array}{|c|c|c|c|}
\hline
\textbf{Experimento} & [\text{A}]_0 \, (\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}) & [\text{B}]_0 \, (\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}) & \text{Velocidad inicial} \cdot 10^{-3} \, (\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}) \\
\hline
1 & 0{,}20 & 0{,}10 & 3{,}40 \\
2 & 0{,}20 & 0{,}30 & 10{,}20 \\
3 & 0{,}40 & 0{,}30 & 40{,}80 \\
\hline
\end{array}
\]
Ejercicio
3
\( \textbf{Ejercicio.} \)
La ecuación de velocidad de cierta reacción es: \( v = k[\text{A}]^2[\text{B}] \)
Razona si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas:
Clase 3
Factores que influyen en la velocidad
Ejercicio
1
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Supón que a una reacción se le añade un catalizador y di si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
Ejercicio
2
\( \textbf{Ejercicio.} \)
La reacción \( 2\text{CO}(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{CO}_2(g) \) es de primer orden respecto del oxígeno y de segundo orden respecto del monóxido de carbono.
Clase 4
Mecanismos de reacción
Ejercicio
1
\( \textbf{Ejercicio.} \) Responde a las siguientes cuestiones sobre mecanismos:
Ejercicio
2
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Para una determinada reacción química se propone el siguiente mecanismo:
\[
\text{(lenta)} \quad 2NO(g) + H_2(g) \rightarrow N_2O(g) + H_2O(g)
\]
\[
\text{(rápida)} \quad N_2O(g) + H_2(g) \rightarrow N_2(g) + H_2O(g)
\]
Ejercicio
3
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Para una determinada reacción química se propone el siguiente mecanismo de reacción:
\[
\text{Etapa 1:} \quad \text{N}_2\text{O}(g) \rightarrow \text{N}_2(g) + \text{O}(g)
\]
\[
\text{Etapa 2:} \quad \text{N}_2\text{O}(g) + \text{O}(g) \rightarrow \text{N}_2(g) + \text{O}_2(g)
\]
Si se sabe que la ecuación de velocidad de esta reacción es: \( v = k[\text{N}_2\text{O}] \), responde:
Ejercicio
4
\( \textbf{Ejercicio.} \)
Para la reacción \( \text{I}_2(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \) se ha propuesto el siguiente mecanismo en tres etapas:
\[
\text{Etapa 1:} \quad \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{I}(g)
\]
\[
\text{Etapa 2:} \quad \text{I}(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{I}(g)
\]
\[
\text{Etapa 3:} \quad \text{H}_2\text{I}(g) + \text{I}(g) \rightarrow 2\text{HI}(g)
\]