Question

CUESTIÓN 3.- Considera la reacción 2 A + B → C que resulta ser de orden 1 respecto de cada uno
de los reactivos. Responde razonadamente las siguientes cuestiones:

a) Si la constante de velocidad tiene un valor de 0,021 M–1 · s–1 y las concentraciones iniciales de
A y B son 0,1 y 0,2 M respectivamente, ¿cuál es la velocidad inicial de la reacción?
b) Calcula las velocidades de desaparición de A y B en estas condiciones.
c) Si, en un experimento distinto, la concentración de A se duplica respecto de las condiciones
del apartado a), ¿cuál debe ser la concentración de B para que la velocidad inicial de la reacción sea la
misma que en dicho apartado?
d) ¿Cómo variará la velocidad de la reacción a medida que avance el tiempo?

Prueba de Selectividad, Comunidad de Valencia, Junio 2016, QUIMICA

Answer 1

CUESTIÓN 3.- Considera la reacción 2 A + B → C que resulta ser de orden 1 respecto de cada uno de los reactivos. Responde razonadamente las siguientes cuestiones:

a) Si la constante de velocidad tiene un valor de 0,021 M⁻¹ · s⁻¹ y las concentraciones iniciales de A y B son 0,1 y 0,2 M respectivamente, ¿cuál es la velocidad inicial de la reacción?

Para una reacción en la que el orden respecto de los reactivos que en ella intervienen, A y B, es 1 su ecuación de velocidad es v = k · [A] · [B], y sustituyendo en ella las variables por sus valores se tiene el valor: v = 0,021 M⁻¹ · s⁻¹ · 0,1 M · 0,2 M = 4,2 · 10⁻⁴ M · s⁻¹.  

b) Calcula las velocidades de desaparición de A y B en estas condiciones.

$V_{r}= \frac{1}{2}. \frac{d[A]}{dt}= \frac{d[B]}{dt}=\ \textgreater \ _{V_{desap}_{A}}=-2.V_{r}=-2.4,2.10^{-4}=-8,4.10^{-4}.L^{-1}.$$s^{-1}$

$V_{r}= - \frac{d[B]}{dt}=\ \textgreater \ _{V_{desap}_{A}}=-V_{r}=-2.4,2,10^{-4}=4,2.10^{-4}moles.L^{-1}.$$s^{-1}$

c) Si, en un experimento distinto, la concentración de A se duplica respecto de las condiciones del apartado a), ¿cuál debe ser la concentración de B para que la velocidad inicial de la reacción sea la misma que en dicho apartado?

$V_{1}=V_{2}= \ \textgreater \ k.[A_{1}].[B_{1}]=k.[A_{2}].[B_{2}]$ de donde$[A_{1}].[B_{1}]=2.[A_{1}].[B_{2}]$ y por tanto, $[B_{2}]=[B_{1}]/2=0,2/2=0,1M$

d) ¿Cómo variará la velocidad de la reacción a medida que avance el tiempo?

La velocidad de una reacción, como aparece en la expresión del apartado a), es directamente proporcional a la concentración de los reactivos que en ella aparece, por lo que, a medida que transcurre el tiempo, la concentración se va haciendo menor y, por ello, también disminuye el valor de la velocidad.

Prueba de Selectividad, Comunidad de Valencia, Junio 2016, QUIMICA