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RESOLUCIÓN EJERCICIO 2 TAREA CINÉTICA - Contenido educativo
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Bien, buenos días chicos. Vamos a hacer otro ejercicio de cinética.
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Este es un ejercicio de tablas que ya os expliqué que era bastante común.
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Tenemos una reacción en la que hay B que son los reactivos de AC y tenemos distintos ensayos
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con distintas concentraciones de A y de B y distintas velocidades iniciales.
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Las concentraciones nos dicen que están expresadas en mol litro menos uno
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y que la velocidad está expresada, como sabéis, en mol litro menos uno segundo menos uno.
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Entonces con estos datos nos dicen que determinemos la ecuación de velocidad.
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Entonces bueno, para hacer este ejercicio todos tenemos que saber que para nuestra reacción en la que a más b da c,
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la ley de velocidad sería v igual a k por la concentración de a elevado a su orden parcial
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por la concentración de b elevado a su orden parcial, ¿vale?
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Nosotros tenemos que averiguar lo que vale alfa y lo que vale beta,
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es decir, tenemos que ver cuáles son los coeficientes, los órdenes parciales de a y de b.
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Para ello, ¿qué es lo que tenemos que hacer?
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Pues buscar pares o parejas de experimentos en las que cambie la concentración de uno de los reactivos y la del otro se mantenga constante.
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Entonces mirad, para sacar el orden de A, lo que hago es, busco dos experimentos en los que la concentración de B sea constante.
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Es decir, para determinar alfa, que lo voy a poner aquí, voy a comparar el experimento 2 con el experimento 1.
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¿Por qué? Porque la concentración de B es constante
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¿Y entonces qué es lo que haré? Comparar las dos velocidades
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¿Qué es lo que observo? Bueno, a simple vista podríamos decir que como la velocidad se está multiplicando por 2
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y la concentración de A se está multiplicando por 2
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2 elevado a alfa sería 2 y por tanto alfa sería 1
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vale, esto os lo he hecho muy rápido pero vamos a hacerlo numéricamente para que lo veáis
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¿qué hago? pues comparo la velocidad 2 con la velocidad 1
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la velocidad 2 sería K, la concentración de A en el experimento 2 es 0,2 elevado a alfa
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por la concentración B que es 0,1 elevado a beta
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Vamos con la velocidad 1, sería k por 0,1 elevado a alfa, 0,1 elevado a beta
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Evidentemente yo sé que el cociente de estas dos velocidades, v2 entre v1, sabéis que es 2x entre x
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Y esto evidentemente todos sabéis que da 2
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y esto es igual a que las constantes se nos van
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y las concentraciones de B también se nos van porque es lo mismo
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entonces me queda 0,2 alfa entre 0,1 alfa
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esto me queda 0,2 alfa entre 0,1 alfa
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si calculamos me da que 0,2 entre 0,1 es 2 elevado a alfa
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y 2 es igual a 2 elevado a alfa
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por tanto alfa va a ser igual a 1
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Bien, es decir, hemos determinado que alfa es 1
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Ahora bien, ¿cómo determinaremos beta?
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Pues lo haremos de la misma manera
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Para determinar beta voy a hacerlo aquí abajo
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Para determinar beta, lo que voy a hacer es cambiar de color
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tengo que buscar una pareja de experimentos en las que la concentración de A sea constante
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es decir, el experimento 3 con el experimento 1
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¿por qué? porque si os fijáis en el experimento 1 la concentración vale 0,1 y en el 3 también vale 0,1
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es decir, es una situación en la que la concentración de A es una constante
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¿Vale? Bien, pues ¿qué hacemos? Comparamos velocidades V3 con V1.
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V3 con V1, pues sería 4X entre X, lo hago ya directamente, y esto es 4.
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¿Vale? Y esto será igual a V3, que es K, la concentración de A, que es 0,1 elevado a alfa.
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Podréis poner lo que vale alfa, ¿vale? Que sería 1, ¿vale? Pero daría igual.
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la concentración de B que sería 0,2 elevado a beta
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partido de K
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0,1 porque es lo mismo a alfa
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y 0,1 elevado a beta
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si nosotros resolvemos K con K se me van
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este término se me van
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y me queda que 0,2 entre 0,1 es 2 elevado a beta
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por tanto 4 es igual a 2 elevado a beta
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de lo que beta va a ser 2.
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Por tanto, si resumimos, la ley de velocidad, la ecuación de velocidad para este proceso
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será igual a v igual a k por la concentración de a, que estaría elevado a 1, que es su coeficiente,
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por la concentración de b elevada al cuadrado.
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Y esta sería la solución del primer apartado, ¿vale?
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Por tanto, es una reacción que tiene un orden total que vale 3, ¿de acuerdo?
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Alfa más beta sería 3, ¿vale?
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Bien, ahora tenemos que establecer las unidades de la constante cinética.
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Esto ya lo hemos explicado bastante en clase y os dije que lo hacemos mediante análisis dimensional, ¿vale?
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Entonces, ¿qué hago?
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como yo ya sé la ley de velocidad que es esta
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la voy a volver a poner
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v igual a k
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por la concentración de A
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por la concentración de B
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elevado al cuadrado
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si yo despejo la k de esta expresión
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la k
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lo voy a poner aquí, sería igual a la velocidad
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entre
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concentración de A
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por concentración de B elevado al cuadrado, ¿no?
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Ahora, ¿qué hago? Pongo las unidades de K, perdón, de V.
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Mol litro menos 1, segundo menos 1.
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¿Cuáles son las unidades de las concentraciones? Pues mol litro menos 1, ¿no?
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Para A porque está elevado a 1 y en el caso de B es mol litro menos 1 pero elevado al cuadrado.
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entonces si nosotros operamos, bueno, pues tendríamos arriba mol menos 1 segundo menos 1
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fijaros, mol, aquí tengo un 1, mol al cuadrado pues tendríamos un 3
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es decir que vamos a poner mol cubo, lo mismo con el litro, litro menos 1, litro menos 2
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menos 1 por 2 es menos 2, es decir litro a la menos 3
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y si nosotros resolvemos me va a quedar mol entre mol cubo me va a quedar mol a la menos 2, vale, 1 menos 3 es 2, vale, mol a la menos 2, litro menos 1 entre litro menos 3, menos 1 menos menos 3 es 2,
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Por tanto, litro al cuadrado y el segundo se me queda elevado a menos uno, ¿vale?
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Son unidades consistentes con su orden total, que es tres, ¿vale?
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Bien, y vamos con el último apartado, ¿vale?
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Nos dice que cuál de los dos reactivos se consume más rápido.
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Esto es preguntarnos cuál tiene la velocidad más alta, ¿no?
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Más grande, ¿no?
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Cuál tiene más velocidad.
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Bueno, para esto nos tenemos que fijar en la estequiometría de la reacción, A más B da C.
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Entonces, evidentemente los dos son reactivos, los dos se van a consumir.
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Por la estequiometría de la reacción yo sé que un mol de A va a consumir también un mol de B.
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Evidentemente esto lo hacen en el mismo tiempo, por lo tanto la velocidad de A va a ser igual a la velocidad de B.
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Por tanto, ¿cuál de los dos reactivos se consume más deprisa? Pues ninguno
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¿Por qué? Porque los dos van a tener la misma velocidad puesto que sus coeficientes estequiométricos son los mismos, ¿vale?
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Aquí hay un 1 y aquí sabéis que también hay un 1, ¿vale?
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- Autor/es:
- laura garcia garcia
- Subido por:
- Laura G.
- Licencia:
- Reconocimiento - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 70
- Fecha:
- 8 de noviembre de 2020 - 12:46
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ISIDRA DE GUZMAN
- Duración:
- 09′ 18″
- Relación de aspecto:
- 1.91:1
- Resolución:
- 1024x536 píxeles
- Tamaño:
- 19.83 MBytes
