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Química Cinética Química y Equilibrio
Química Cinética Química y Equilibrio
Química Cinética Química y Equilibrio
REGULAR 10
equilibrio
La cinética química estudia la velocidad de las Primero: Deben hacer contacto, es decir, debe
reacciones, el mecanismo o etapas en las que "colisionar".
se llevan a cabo y los factores que las afectan. Segundo: Deben acercarse con una "orienta-
ción" apropiada.
Tercero: La colisión deberá suministrar cierta
a) H2 + I2 energía mínima llamada "energía de activación
(Ea)".
A B
C D
A B
complejo activado
(HI)2 C D
Energía
A C
reactantes Ea
B D
productos
transcurso de la reacción
Donde:
• ERX = Eproductos – Ereactantes = –
b) • Ea = Ecomplejo activado –
• Ereactantes = +
H2 + I2
Ereactante > Eproducto
I. MECANISMO DE UNA
H2 + I2
REACCIÓN
Estudia la forma o proceso de cómo se
lleva a cabo una reacción química.
Tipos de reacciones
• Reacción sencilla: se lleva a cabo
H2 + I2
en una sola etapa.
Figura 1: Choques efectivos e inefectivos por • Reacción compleja: se produce en
orientación inadecuada de los reactantes. dos o más etapas.
V. EQUILIBRIO QUÍMICO
[reactantes] Estudio de las reacciones reversibles:
aA + bB cC
tiempo
VRX1
La velocidad de reacción se mide: aA + bB cC
VRX2
Δ[R] Δ[P]
VRX =– ó VRX = –
Δtiempo Δtiempo Las leyes de velocidad para los procesos
es: VRX1 = k1[A]a [B]b y BRX2 = k2 [C]c, en
III. FACTORES QUE MODIFICAN el equlibrio se cumple:
LA VELOCIDAD DE UNA RE- VRX1 = VRX2 (VRX directa = VRX directa)
ACCIÓN k1[A]a [B]b = k2 [C]c
• Concentración de los reactantes.
• Presencia de un catalizador o inhibidor.
[C]c [Productos]
• Temperatura Kc = =
a b
[A] [B] [Reactantes]
• Naturaleza de los reactantes.
PROBLEMAS PROPUESTOS
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1. Calcule la velocidad media (v) (en mol/L.s) 5. Los metales alcalinos (M), en contacto con
con la que se consume el H2 si se sabe que agua, se oxidan según:
el NH3 se produce con una velocidad media M(s) + H2O() → MOH(ac) + H2(g)
de 8 m/s. A la misma temperatura, la velocidad de
N2(g) + H2(g) → NH3(g) reacción depende, principalmente, de la
A) 6 B) 12 naturaleza del metal. Para comparar la ve-
C) 22 D) 8 locidad, utilizamos cinco tubos de ensayos
E) 10 con 25 cm3 de H2O().
medida de la velocidad de las reacciones y cular (Br2) reacciona con el ácido fórmico
del estudio de los probables mecanismos de (HCOOH) según la reacción:
las mismas. Respecto a la cinética química, Br2(ac) + HCOOH(ac) → 2Br–(ac) + 2H+(ac) + CO
es correcto afirmar que: El bromo molecular tiene un color café rojizo
I. La velocidad de una reacción varía característico y varía según su concentra-
continuamente a medida que la con- ción. A medida que la reacción progresa,
centración de las sustancias cambia. la concentración de Br2 disminuye rápida-
II. A nivel molecular, la velocidad de una mente presentando la siguiente variación:
reacción depende de la frecuencia de
Tiempo (s) 0 50 100
las colisiones.
III. La secuencia de pasos elementales que [Br2] (mol/L) 0,012 0,010 0,008
conduce a la formación de un producto Calcular la velocidad de reacción del Br2
se denomina mecanismo de la reacción para los primeros 50 segundos.
compleja. UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO
UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO Ciclo 2020-I
Ciclo 2020-I A) 4,0 × 10−3 M s–1
A) Solo III B) Solo I y II B) 4,0 × 10−4 M s–1
C) Solo II D) I, II y III C) 4,0 × 10−5 M s–1
E) Solo I D) 4,0 × 10−4 M–1 s
E) 4,0 × 102 M–1 s
7. Una reacción química se produce mediante
colisiones eficaces entre las partículas de 9. El acetileno (C2H2) tiene aplicaciones im-
los reactantes, por lo tanto, es fácil deducir portantes en la industria debido a su alto
que aquellas situaciones o factores que calor de combustión. Cuando se quema en
aumenten el número de estas colisiones los “sopletes de oxiacetileno” producen una
implicarán una mayor velocidad de reac- llama extremadamente caliente (alrededor
ción. Al respecto, seleccione la alternativa de los 3 000 °C), por lo que es usado
incorrecta. para cortar y soldar metales. Respecto al
UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO siguiente perfil de energía, seleccione el
Ciclo 2020-I valor de verdad (V o F) de las siguientes
A) Los alimentos se descomponen más proposiciones.
rápido en verano que en invierno.
Energía potencial (kJ)
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la entalpía de reacción. es dinámico.
UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO B) las concentraciones de reactivos y
Ciclo 2020-I productos no cambian con el tiempo.
A) VVV B) FVF C) solo se presenta como un proceso
C) FVV D) VFV homogéneo.
E) FFV D) solo las soluciones acuosas y los gases
participan en su constante.
10. La descomposición del peróxido de hidró- E) la velocidad directa es igual a la velo-
geno (H2O2(ac)), es una reacción lenta y, cidad inversa.
en general, debe ser catalizada mediante
el siguiente posible mecanismo: 12. El metanol (CH3OH), se sintetiza a partir de
K1 una mezcla de monóxido de carbono (CO) y
H2O2 + I– H2O + OI– etapa lenta
K2
dihidrógeno (H2) denominado gas de agua,
H2O2 + OI– H2O + O2 + I– etapa rápida como se muestra en la siguiente reacción:
De acuerdo con la información dada, de- CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
termine el valor de verdad (V o F) de las Kc = 14,5 M–2 (a 483 K)
siguientes proposiciones. Si a 483 K, las concentraciones de equilibrio
I. La ley de velocidad para la reacción del CO y H2 son respectivamente 1,0 M y
general es V = k1[H2O2]2. 0,2 M, ¿cuál es la concentración molar del
II. El I– cataliza al proceso facilitando la metanol en el equilibrio?
descomposición del H2O2. UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO
N2(g) + O2(g) D) 7,0 × 10–3 2 NO(g) ΔH° = de tetracloruro de carbono, se lleva a cabo
+ 181 kJ, de la siguiente manera:
tiene lugar en procesos de combustión a 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
alta temperatura llevados a cabo en el aire.
Si la reacción es de primer orden con
El óxido de nitrógeno (NO) formado, junto
respecto al N2O5 y a 64 °C la constante
con otros gases, están implicados en la
de velocidad es de 4,82 × 10 –3 s –1, de-
producción del smog fotoquímico. Indique
qué acciones serían adecuadas realizar para termine la velocidad de la reacción cuando
minimizar la producción de este contami- la [N2O5] = 0,024 M.
nante. UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO
UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIO Ciclo 2020-I
Ciclo 2020-I –4
A) 5,76 × 10 M.s –1