Ejercicio - Introducción a la cinética química
Ejercicio de Cinética química
\( \textbf{Ejercicio.} \) 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 \( 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \).
a) Calcula la velocidad a la cual reacciona el yodo en ese mismo instante.
b) Calcula la velocidad a la cual se forma el yoduro de hidrógeno en ese mismo instante.
Solución de los Apartados
a) Calcula la velocidad a la cual reacciona el yodo en ese mismo instante.
Solución: La reacción es: \[ \text{H}_2(g) + \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \] La expresión general de la velocidad para esta reacción, teniendo en cuenta los coeficientes estequiométricos, es: \[ v = -\frac{\Delta[\text{H}_2]}{\Delta t} = -\frac{\Delta[\text{I}_2]}{\Delta t} = \frac{1}{2} \cdot \frac{\Delta[\text{HI}]}{\Delta t} \] Nos dan que la velocidad a la cual reacciona el hidrógeno es: \[ -\frac{\Delta[\text{H}_2]}{\Delta t} = 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \] Por tanto, debido a la estequiometría 1:1 con respecto al yodo, también se cumple: \[ -\frac{\Delta[\text{I}_2]}{\Delta t} = 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \] \( \textbf{Resultado:} \quad \text{La velocidad a la que reacciona el yodo es } 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}. \)
b) Calcula la velocidad a la cual se forma el yoduro de hidrógeno en ese mismo instante.
Solución: La reacción es: \[ \text{H}_2(g) + \text{I}_2(g) \rightarrow 2\text{HI}(g) \] La expresión de la velocidad, teniendo en cuenta los coeficientes estequiométricos, es: \[ v = -\frac{\Delta[\text{H}_2]}{\Delta t} = -\frac{\Delta[\text{I}_2]}{\Delta t} = \frac{1}{2} \cdot \frac{\Delta[\text{HI}]}{\Delta t} \] Nos dan: \[ -\frac{\Delta[\text{H}_2]}{\Delta t} = 0{,}090 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \] Sustituimos en la expresión de velocidad para el yoduro de hidrógeno: \[ 0{,}090 = \frac{1}{2} \cdot \frac{\Delta[\text{HI}]}{\Delta t} \] Despejamos: \[ \frac{\Delta[\text{HI}]}{\Delta t} = 2 \cdot 0{,}090 = 0{,}180 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \] \( \textbf{Resultado:} \quad \text{La velocidad de formación del yoduro de hidrógeno es } 0{,}180 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}. \)