Ejercicio resuelto de Factores que influyen en la velocidad (1 de 2)

Cinética química · Química · Selectividad (PAU/EBAU)

Ejercicio 1 de la clase Factores que influyen en la velocidad (2 ejercicios en esta clase). Enunciado completo y solución explicada paso a paso, al nivel de 2º de Bachillerato.

\( \textbf{Ejercicio.} \) Supón que a una reacción se le añade un catalizador y di si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) La entalpía de la reacción disminuye.

b) La energía de activación no varía.

c) La velocidad de la reacción aumenta.

Solución paso a paso

a) La entalpía de la reacción disminuye.

Solución: \( \textbf{Respuesta: Falso.} \) El \textbf{catalizador} no modifica la \textbf{entalpía} de una reacción, ya que esta depende únicamente del estado energético de los reactivos y productos, no del camino seguido para llegar de unos a otros. La entalpía (\( \Delta H \)) representa la diferencia de energía entre productos y reactivos: \[ \Delta H = H_{\text{productos}} - H_{\text{reactivos}} \] Dado que un catalizador solo proporciona un \textbf{camino alternativo} con una energía de activación menor, sin alterar la energía de los reactivos ni de los productos, el valor de \( \Delta H \) permanece constante. Por tanto: \( \text{El catalizador no disminuye la entalpía de la reacción.} \) \( \textbf{Conclusión:} \quad \text{La afirmación es falsa.} \)

b) La energía de activación no varía.

Solución: \( \textbf{Respuesta: Falso.} \) La \textbf{energía de activación} (\( E_a \)) es la energía mínima que deben alcanzar los reactivos para que ocurra una reacción química. Un \textbf{catalizador} actúa proporcionando un \textbf{mecanismo alternativo} con una energía de activación más baja, lo que permite que más partículas tengan la energía suficiente para reaccionar. \[ E_a^{\text{sin catalizador}} > E_a^{\text{con catalizador}} \] Por tanto, un catalizador sí \textbf{modifica} la energía de activación, \textbf{reduciéndola} para acelerar la reacción. \( \textbf{Conclusión:} \quad \text{La afirmación es falsa.} \)

c) La velocidad de la reacción aumenta.

Solución: \( \textbf{Respuesta: Falso.} \) \( \text{Esta afirmación es falsa porque no todos los catalizadores aumentan la velocidad de una reacción.} \) \( \bullet \quad \textbf{Catalizador positivo:} \quad \text{reduce la energía de activación y, por tanto, } \textbf{aumenta la velocidad} \text{ de la reacción.} \) \( \bullet \quad \textbf{Catalizador negativo (inhibidor):} \quad \text{dificulta el proceso o aumenta la energía de activación, por lo que } \textbf{disminuye la velocidad}. \) \( \text{Por tanto, no se puede afirmar que cualquier catalizador aumente la velocidad: depende del tipo de catalizador.} \) \( \textbf{Conclusión:} \quad \text{La afirmación es falsa.} \)

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