Cuestión 5 · Química PAU Valencia Extraordinaria 2022

Tema: Cinética química: velocidad y ley de velocidad · Del examen Extraordinaria (2022)

Enunciado

Cuestión 5. Cinética química.

La cinética de la descomposición del peróxido de hidrógeno, H2O2\text{H}_2\text{O}_2, al reaccionar con el ion yoduro, I−\text{I}^-, es de primer orden tanto respecto del H2O2\text{H}_2\text{O}_2 como del I−\text{I}^-. Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: (0,5 puntos cada apartado)

a)

Un aumento en la concentración de H2O2\text{H}_2\text{O}_2 no tiene ningún efecto sobre la velocidad de reacción.

b)

Al aumentar la temperatura a la que se produce la descomposición del peróxido de hidrógeno, aumenta la velocidad de la reacción.

c)

La variación en la concentración del ion yoduro afecta más al valor de la velocidad de reacción que la variación de la concentración de H2O2\text{H}_2\text{O}_2.

d)

La velocidad de la reacción se duplica al duplicar el volumen del reactor, manteniendo constante la temperatura.

Enunciado: Cuestión 5 · Química PAU Valencia Extraordinaria 2022

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) ¿Es verdadera o falsa la afirmación: «Un aumento en la concentración de H₂O₂ no tiene ningún efecto sobre la velocidad de reacción»?

Solución: Falsa

a) Justificación razonada de la afirmación

Solución: Falsa. La ecuación de velocidad es v=k[H2O2][I−]v = k[\text{H}_2\text{O}_2][\text{I}^-]. Al ser de primer orden respecto al H2O2\text{H}_2\text{O}_2, la velocidad es directamente proporcional a su concentración (v∝[H2O2]v \propto [\text{H}_2\text{O}_2]). Por tanto, al aumentar la concentración de H2O2\text{H}_2\text{O}_2, la velocidad de reacción aumenta en la misma proporción.

b) ¿Es verdadera o falsa la afirmación: «Al aumentar la temperatura a la que se produce la descomposición del peróxido de hidrógeno, aumenta la velocidad de la reacción»?

Solución: Verdadera

b) Justificación razonada de la afirmación

Solución: Verdadera. Según la ecuación de Arrhenius, k=Ae−Ea/(RT)k = A e^{-E_a/(RT)}, al aumentar la temperatura aumenta la constante de velocidad kk. Además, según la teoría de colisiones, un aumento de temperatura incrementa la energía cinética media de las moléculas y la fracción de choques con energía igual o superior a la energía de activación, lo que aumenta la velocidad de reacción.

Las soluciones de los 4 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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