Problema 2 · Química PAU Castilla y León Extraordinaria 2023

Tema: Cinética química: ecuación de velocidad, órdenes y factores · Del examen Extraordinaria (2023)

Enunciado

2. El cloro y el monóxido de nitrógeno reaccionan según la ecuación:

2 NO(g)+Cl2(g)→2 NOCl(g)2\,\mathrm{NO(g)} + \mathrm{Cl_2(g)} \rightarrow 2\,\mathrm{NOCl(g)}

Variando las concentraciones iniciales de ambos reactivos se han obtenido los siguientes datos:

Experimento

[NO]0 (mol⋅L−1)[\mathrm{NO}]_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}})

[Cl2]0 (mol⋅L−1)[\mathrm{Cl_2}]_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}})

v0 (mol⋅L−1⋅s−1)\mathrm{v}_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}})

1

0,250

0,250

1,43⋅10−61{,}43\cdot 10^{-6}

2

0,250

0,500

2,86⋅10−62{,}86\cdot 10^{-6}

3

0,500

0,500

11,4⋅10−611{,}4\cdot 10^{-6}

a.

Calcule el orden total de la reacción y escriba la ecuación de la velocidad. (Hasta 0,8 puntos)

b.

Halle la constante de velocidad y determine sus unidades. (Hasta 0,7 puntos)

c.

¿La variación de la concentración de qué reactivo afectaría más a la velocidad de reacción? Razónelo. (Hasta 0,5 puntos)

Enunciado: Problema 2 · Química PAU Castilla y León Extraordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Calcule el orden total de la reacción

Solución: 3

a. escriba la ecuación de la velocidad

Solución: v=k[NO]2[Cl2]v = k [\mathrm{NO}]^2 [\mathrm{Cl_2}]

b. Halle la constante de velocidad

Solución: 9,15⋅10−59{,}15\cdot 10^{-5}

b. y determine sus unidades.

Solución: mol−2⋅L2⋅s−1\mathrm{mol^{-2}\cdot L^2\cdot s^{-1}} / L2⋅mol−2⋅s−1\mathrm{L^2\cdot mol^{-2}\cdot s^{-1}}

c. ¿La variación de la concentración de qué reactivo afectaría más a la velocidad de reacción?

Solución: NO / Monóxido de nitrógeno

c. Razónelo.

Solución: Al ser el orden parcial respecto al NO igual a 2, cualquier cambio en su concentración modifica la velocidad al cuadrado, mientras que respecto al Cl2 el orden es 1 y la modificación es solo lineal.

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