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Respuesta:
Explicación:
1. Se mezclan 1 mol de cada uno de los gases A y B en un recipiente de medio litro, reaccionando
para producir C y D, también gases, según la reacción 2 A + B → 3 C + D. Al cabo de 10 segundos, el
número de moles de B es de 0,90.
a) Completar la siguiente tabla, en moles:
moles 2 A + B → 3 C + D
t0 = 0 I 1 1 0 0
C
t = 10 s F 0,90
b) Calcular la velocidad de desaparición de reactivos y formación de productos completando la
tabla:
2 A + B → 3 C + D
vi
c) ¿Cuánto vale la velocidad de reacción?
d) En un momento dado de la reacción, vC = 0,70 mol/(L·s). Calcular vA.
a) De la tabla de este apartado vemos que el cambio en moles experimentado por B es ΔB = Bf – Bi = 0,90 –
1 = –0,10 mol.
Por estequiometría se deduce que por cada mol que desaparece o cambia de B desaparecen o cambian 2
mol de A, por lo que ΔA = 2·ΔB = –0,20 mol. Razonando de la misma forma se obtiene que ΔC = 3· ΔB =
0,30 mol y ΔD = ΔB = 0,10 mol, con signos positivos porque son productos.
Los valores finales de cada sustancia se obtienen sumando o (teniendo en cuenta el signo) lo que cambia
de lo que había inicialmente.
La tabla queda:
moles 2 A + B → 3 C + D
t0 = 0 I 1 1 0 0
C –0,20 –0,10 0,30 0,10
t = 10 s F 0,80 0,90 0,30 0,10
b) La velocidad de reacción de una sustancia i está dada por la expresión =
∆[]
∆
=
∆
∆
, obteniéndose
resultados negativos para los reactivos y positivos para los productos, con unidades de mol/(L·s) en el
SI en todos los casos:
A =
∆[A]
∆
=
∆A
∆
=
−0,20 mol
0,5 L
10 s
= −0,04 mol
L·s
B =
∆[B]
∆
=
∆B
∆
=
−0,10 mol
0,5 L
10 s
= −0,02 mol
L·s
C =
∆[C]
∆
=
∆C
∆
=
0,30 mol
0,5 L
10 s
= 0,06 mol
L·s
D =
∆[D]
∆
=
∆D
∆
=
0,10 mol
0,5 L
10 s
= 0,02 mol
L·s
c) La velocidad de reacción o velocidad general de reacción v está dada por la expresión general
=
1
siendo γi = coeficiente estequiométrico de i {
> 0 para productos
< 0 para reactivos
Así se obtiene una única velocidad de reacción, un único valor válido para cualquier componente. En este
caso:
=
1
A
A =
1
B
B =
1
C
C =
1
D
D
que se puede calcular a partir, por ejemplo, de vA (se puede comprobar que se obtiene el mismo valor a
partir de las otras velocidades):
=
1
A
A =
1
−2
(−0,04 mol
L·s
) = ,
·
d) Se puede calcular vA a partir de vC
teniendo en cuenta la estequiometría: por cada dos moles que
desaparecen de A se forman 3 moles de C.
Sin embargo, vamos a hacerlo a partir de la definición de la velocidad generalizada:
=
1
A
A =
1
C
C
quedando la última igualdad en este caso como:
1
−2
A =
1
3
C
de donde
A =
−2
3
C = −,
·