Química - Ministerio de Educación

UNIDAD 2
temA 1
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EJERCICIO RESUELTO
En el laboratorio, un grupo de estudiantes definió los siguientes valores
de [A] y [B] y la velocidad de la reacción, modificando las concentraciones
de cada reactivo, según muestra la tabla 7.
Tabla 7
Datos de velocidad para la reacción A y B
Experimento [A] mol/L [B] mol/L v (mol/L · s)
1 1,0 1,0 0,15
2 2,0 1,0 0,30
3 3,0 1,0 0,45
4 1,0 2,0 0,15
5 1,0 3,0 0,15
Paso 1. Observando la ecuación química A + B → productos, los
estudiantes concluyen que la ley de velocidad para la reacción es:
v = k ⋅ [ A ] m ⋅ [ B ] n , siendo para cada experimento las siguientes
velocidades:
v 1 = k 1 ⋅
v 2 = k 2 ⋅
m n
[ A 1 ] ⋅ [ B 1 ]
m [ A 2 ] ⋅
m v = k ⋅ 3 3 [ A 3 ] ⋅
n [ B 2 ]
n [ B 3 ]
Paso 2. Gracias a los datos experimentales, conocemos los valores de A y
B en diferentes momentos de la reacción, pero ¿cuáles son los valores de
m y n?
Paso 3. Para determinar el valor del orden de la reacción, se recomienda
buscar expresiones para las cuales sea posible aplicar propiedades de las
potencias, considerando la misma base. Así, por ejemplo, para definir el
valor de m será prudente buscar un experimento en el cual las
concentraciones de B (que dependen de n) sean iguales, puesto que la
velocidad de reacción depende de ambos reactantes, de manera que es
posible dividir dos velocidades manteniendo una de las especies con
concentración constante, de la forma:
v 1
___
m n ⋅ [ B 1 ]
m ⋅ [ B 2 ]
v =
2 k 1 ⋅ ______________________
[ A 1 ]
n
k ⋅ 2 [ A 2 ]
Paso 4. Al remplazar en la expresión con los valores experimentales, se
obtiene:
0,15 ______
0,30 = k 1 ⋅ ( 1 ) m ⋅ ( 1 ) n
____________________
k ⋅ ( 2 ) m ⋅ ( 1 ) n
2
Observa atentamente la expresión obtenida matemáticamente.
¿Cómo se debe proceder? Analízala por partes y luego obtén una
expresión simplificada.
a. ¿Cómo se procede con la fracción 0,15 ______ ? ¿Es posible simplificarla? ¿Qué
0,30
valor se obtiene?
b. ¿Qué sucede con los valores k y [B]?
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