Ejercicio - Mecanismos de reacción

Solución: \[ \text{Etapa 1:} \quad \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{I}(g) \] \[ \text{Etapa 2:} \quad \text{I}(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{I}(g) \] \[ \text{Etapa 3:} \quad \text{H}_2\text{I}(g) + \text{I}(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \] Sumamos las tres etapas: \[ \text{I}_2(g) + \text{I}(g) + \text{H}_2(g) + \text{H}_2\text{I}(g) + \text{I}(g) \rightarrow 2\text{I}(g) + \text{H}_2\text{I}(g) + 2\text{HI}(g) \] Simplificamos especies que aparecen en ambos lados de la reacción: - \( 2\text{I}(g) \) aparece como producto y como reactivo → se anulan. - \( \text{H}_2\text{I}(g) \) también se anula. Resultado final: \[ \text{I}_2(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \] \( \textbf{Reacción global:} \quad \text{I}_2(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \)

Solución: Un \textbf{intermediario de reacción} es una especie que se forma en una etapa del mecanismo y se consume en una etapa posterior, sin aparecer en la reacción global. \( \textbf{Intermediarios en este mecanismo:} \) \[ \text{I}(g): \text{ Se forma en la Etapa 1 y se consume en las Etapas 2 y 3.} \] \[ \text{H}_2\text{I}(g): \text{ Se forma en la Etapa 2 y se consume en la Etapa 3.} \] \( \textbf{Por tanto, los intermediarios son: } \text{I}(g) \text{ y } \text{H}_2\text{I}(g). \)

Solución: La \( \textbf{molecularidad} \) de una etapa elemental representa el número de especies que participan como reactivos en una sola colisión durante esa etapa. Es una propiedad teórica (no experimental) y puede ser: - \( \textbf{Unimolecular:} \) interviene una sola molécula. - \( \textbf{Bimolecular:} \) intervienen dos especies químicas (iguales o diferentes). - \( \textbf{Trimolecular:} \) intervienen tres especies (muy poco común). \[ \textbf{Etapa 1:} \quad \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{I}(g) \] En esta etapa solo interviene una molécula de \( \text{I}_2 \) que se descompone. No hay colisión con ninguna otra especie. \[ \text{Molecularidad: } 1 \quad ( \text{unimolecular} ) \] \[ \textbf{Etapa 2:} \quad \text{I}(g) + \text{H}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{I}(g) \] Aquí colisionan dos especies distintas: un átomo de yodo y una molécula de hidrógeno. \[ \text{Molecularidad: } 2 \quad ( \text{bimolecular} ) \] \[ \textbf{Etapa 3:} \quad \text{H}_2\text{I}(g) + \text{I}(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \] También intervienen dos especies diferentes en la colisión: \( \text{H}_2\text{I} \) y \( \text{I} \). \[ \text{Molecularidad: } 2 \quad ( \text{bimolecular} ) \]