Cinètica Química - Unitat 2

Presentació didàctica sobre la cinètica química per a Batxillerat i PAU, que aborda el concepte i càlcul de la velocitat de reacció, les teories de les col·lisions i de l'estat de transició, els factors que influeixen en la velocitat, els mecanismes de reacció i la resolució pràctica de problemes cinètics mitjançant dades experimentals.

Química · Selectivitat (PAU Catalunya)

22 pàgines · 5 temes · 21 flashcards · 23 preguntes tipus test

Índex

  1. 2.1 Velocitat de les reaccions · p. 1-9
  2. 2.2 Teoria dels mecanismes de les reaccions · p. 10-12
  3. 2.3 Factors que intervenen en la velocitat de reacció · p. 13-16
  4. 2.4 Mecanismes de reacció · p. 17
  5. 2.5 Resolució problemes amb dades experimentals · p. 18-22

2.1 Velocitat de les reaccions

Flashcards

Quines són les unitats habituals de la velocitat d'una reacció química?
mol / (L · s), que equival a M/s (molaritat per segon).
Com s'expressa la velocitat instantània per a la reacció general aA + bB → pP + qQ?
Per què es divideix pel coeficient estequiomètric en calcular la velocitat de reacció?
Perquè el valor de la velocitat sigui idèntic independentment de quina substància s'utilitzi.
Com es defineix l'ordre total d'una reacció química?
Com la suma de tots els ordres parcials dels reactius en l'equació de velocitat.

Preguntes tipus test

  1. Per què s'anteposa un signe negatiu en expressar la velocitat mitjana en funció de la variació d'un reactiu?
    • a) Perquè les concentracions molars dels reactius s'expressen en escales logarítmiques de valors negatius de volum.
    • b) Perquè el coeficient estequiomètric dels reactius sempre s'assigna com a nombre negatiu en el balanç de matèria.
    • c) Perquè la variació de concentració del reactiu és negativa i cal que la velocitat resultant sigui una magnitud positiva.
    • d) Perquè la velocitat dels reactius ha de tenir signe contrari a la velocitat dels productes per la llei de conservació.

    Resposta: c) Perquè la variació de concentració del reactiu és negativa i cal que la velocitat resultant sigui una magnitud positiva.. Com que en el transcurs de la reacció la concentració de reactiu disminueix, la diferència entre la concentració final i la inicial és negativa. Com que la velocitat de reacció s'ha d'expressar sempre com a valor positiu, s'anteposa un signe negatiu a l'expressió.

  2. Per quina raó la velocitat d'una reacció química no sol ser constant al llarg del temps?
    • a) Perquè la temperatura del recipient de reacció disminueix progressivament a mesura que es formen els productes.
    • b) Perquè els productes formats van degradant de manera accelerada els enllaços de les molècules de reactiu restants.
    • c) Perquè la constant de velocitat de la reacció es redueix contínuament des de l'inici fins a la finalització del procés.
    • d) Perquè la concentració dels reactius va minvant amb el temps, fent que la velocitat disminueixi en el transcurs del procés.

    Resposta: d) Perquè la concentració dels reactius va minvant amb el temps, fent que la velocitat disminueixi en el transcurs del procés.. La velocitat d'una reacció no és constant i varia amb el temps ja que en el decurs de la reacció la concentració de reactius va minvant i la dels productes augmenta.

  3. Observa el gràfic de reacció reversible a . Quina condició s'observa quan les corbes es tornen paral·leles a l'eix del temps?
    • a) La velocitat de reacció s'accelera ràpidament a causa de la saturació total del volum per part dels productes generats.
    • b) S'assoleix l'equilibri químic, situació en què les concentracions de reactius i productes romanen constants en el temps.
    • c) Els coeficients estequiomètrics dels reactius s'igualen de manera espontània amb els dels productes formats.
    • d) Tots els reactius s'han esgotat completament i la reacció química s'ha aturat de forma irreversible en el medi.

    Resposta: b) S'assoleix l'equilibri químic, situació en què les concentracions de reactius i productes romanen constants en el temps.. En una reacció reversible, tal com s'indica a la gràfica, s'arriba a una situació d'equilibri químic on les concentracions de reactius i productes es mantenen constants perquè les velocitats directa i inversa s'igualen.

2.2 Teoria dels mecanismes de les reaccions

Flashcards

Quins dos factors determinen l'eficàcia d'un xoc segons la teoria de les col·lisions?
L'energia cinètica de les partícules (igual o superior a l'energia d'activació) i l'orientació espacial adequada durant el xoc.
Quin requisit indispensable per a una col·lisió eficaç s'il·lustra en aquest esquema?
L'orientació espacial adequada entre les partícules que col·lideixen perquè es pugui produir la interacció i formació de productes.
Què és el complex activat segons la teoria de l'estat de transició?
Espècie química inestable a mig camí entre reactius i productes, formada per les partícules dels reactius que han col·lidit.
Quin concepte representa l'estructura intermèdia entre reactius i productes en aquest esquema?
El complex activat inestable, on els enllaços originals comencen a trencar-se mentre els nous enllaços comencen a formar-se.

Preguntes tipus test

  1. Quines condicions han de coincidir simultàniament perquè un xoc entre reactius sigui eficaç?
    • a) Mantenir una massa molecular reduïda i un temps de contacte extremadament llarg.
    • b) Disposar d'energia cinètica igual o superior a l'activació i una orientació espacial adequada.
    • c) Haver assolit una concentració molt elevada i trobar-se en estat gasós o líquid.
    • d) Superar la temperatura d'ebullició dels reactius i presentar càrregues elèctriques oposades.

    Resposta: b) Disposar d'energia cinètica igual o superior a l'activació i una orientació espacial adequada.. La teoria de les col·lisions estableix que un xoc només condueix a productes nous si les partícules tenen energia cinètica suficient per assolir l'energia d'activació i alhora col·lideixen amb l'orientació espacial correcta.

  2. Observa el gràfic d'energia potencial . Què succeeix si les partícules col·lideixen amb una energia inferior a l'energia d'activació assenyalada?
    • a) Els enllaços es trenquen de manera espontània.
    • b) Les partícules reboten sense generar productes.
    • c) La reacció s'alenteix però arriba al final.
    • d) Es formen productes amb menor rendiment.

    Resposta: b) Les partícules reboten sense generar productes.. Com s'observa en la corba d'energia potencial, si l'energia cinètica és inferior a la barrera energètica d'activació, les partícules no poden superar el màxim de potencial i reboten sense produir cap reacció química.

  3. En el perfil energètic d'una reacció química , què indica el punt més alt de la corba?
    • a) L'energia mitjana d'agitació tèrmica dels reactius inicials.
    • b) El nivell d'entalpia lliure associat als productes finals.
    • c) La quantitat de calor alliberada o absorbida en el procés.
    • d) L'estat inestable corresponent al complex activat.

    Resposta: d) L'estat inestable corresponent al complex activat.. El màxim energètic del diagrama correspon a l'espècie intermèdia inestable anomenada complex activat o estat de transició, que suposa la barrera que han de superar els reactius.

2.3 Factors que intervenen en la velocitat de reacció

Flashcards

Com influeix l'augment de concentració en la velocitat de reacció?
Augmenta la velocitat perquè incrementa la probabilitat de col·lisions entre partícules reactants.
Per què la temperatura augmenta la velocitat de reacció?
Augmenta la velocitat mitjana de les partícules i el nombre de partícules amb energia superior a l'energia d'activació.
Com afecta la força dels enllaços dels reactius a la velocitat?
Enllaços més nombrosos i forts augmenten l'energia d'activació, fent que la velocitat sigui inferior.
Què és un catalitzador?
Substància que modifica el mecanisme i redueix l'energia d'activació d'una reacció sense consumir-se.

Preguntes tipus test

  1. Observa el diagrama següent: Com justifica la teoria de col·lisions que un augment de concentració incrementi la velocitat de reacció?
    • a) La proximitat molecular altera els coeficients estequiomètrics de la reacció global.
    • b) En haver-hi més partícules per unitat de volum, s'incrementa la probabilitat de col·lisions entre elles.
    • c) Les partícules adquireixen una velocitat mitjana superior en estar més a prop unes de les altres.
    • d) L'augment de partícules redueix de manera directa la barrera energètica de l'estat de transició.

    Resposta: b) En haver-hi més partícules per unitat de volum, s'incrementa la probabilitat de col·lisions entre elles.. Segons la teoria de col·lisions, un augment de la concentració implica que hi ha més partícules en el mateix espai, la qual cosa incrementa la freqüència i probabilitat de xocs entre els reactius.

  2. Quin és el motiu fonamental pel qual la velocitat d'una reacció augmenta en elevar la temperatura?
    • a) S'incrementa el nombre de partícules amb energia igual o superior a l'energia d'activació.
    • b) Es redueix l'energia d'activació necessària per assolir el complex activat de la reacció.
    • c) Augmenta el valor de la variació d'entalpia afavorint l'estabilitat dels productes.
    • d) Disminueix la distància d'enllaç entre els àtoms que formen les molècules dels reactius.

    Resposta: a) S'incrementa el nombre de partícules amb energia igual o superior a l'energia d'activació.. Quan s'eleva la temperatura, augmenta la velocitat mitjana de les partícules i, per tant, augmenta el nombre de partícules activades que tenen prou energia per superar l'energia d'activació.

  3. En quina de les següents condicions s'obté una major velocitat de reacció segons l'estat físic dels reactius?
    • a) Utilitzant un reactiu sòlid finament polvoritzat per maximitzar la superfície de contacte.
    • b) Augmentant la mida dels grànuls d'un reactiu sòlid quan reacciona amb una fase gasosa.
    • c) Mantenint dos líquids immiscibles en repòs absolut per evitar turbulències moleculars.
    • d) Utilitzant blocs compactes de reactiu sòlid en lloc de mostres dividides en partícules petites.

    Resposta: a) Utilitzant un reactiu sòlid finament polvoritzat per maximitzar la superfície de contacte.. Com més gran és la possibilitat de contacte entre les partícules, més ràpida és la reacció. Per això, un sòlid en pols ofereix més superfície de contacte que un bloc compacte.

2.4 Mecanismes de reacció

Flashcards

Què és el mecanisme d'una reacció química?
La seqüència de xocs intermoleculars i descomposicions que té lloc a escala molecular.
Què és l'etapa determinant de la velocitat?
L'etapa més lenta d'un mecanisme, que té l'energia d'activació més alta.
Quin és l'ordre global màxim conegut empíricament per a una reacció?
No hi ha cap evidència empírica de reaccions amb ordre global superior a tres.

Preguntes tipus test

  1. Quin pas d'un mecanisme per etapes controla la velocitat global d'una reacció química?
    • a) El pas que compta amb un major nombre de xocs moleculars.
    • b) El pas de la reacció que és el més lent de tots.
    • c) El pas que té una menor energia d'activació associada.
    • d) El primer pas que es produeix a l'inici de la seqüència.

    Resposta: b) El pas de la reacció que és el més lent de tots.. El pas que determina la velocitat global de la reacció és el de la reacció més lenta, anomenat etapa determinant de la velocitat.

  2. Per quina raó energètica l'etapa determinant de la velocitat és la més lenta d'un mecanisme?
    • a) Perquè redueix la barrera energètica de les partícules reactants.
    • b) Perquè allibera una quantitat superior d'energia d'enllaç.
    • c) Perquè presenta l'energia d'activació més alta del mecanisme.
    • d) Perquè consumeix de manera immediata els productes intermedis.

    Resposta: c) Perquè presenta l'energia d'activació més alta del mecanisme.. L'etapa més lenta és sempre la que té l'energia d'activació més alta, representant la barrera energètica principal.

  3. Quin límit s'ha observat experimentalment respecte a l'ordre global d'una reacció química?
    • a) No és possible mesurar experimentalment ordres globals inferiors a dos.
    • b) Totes les reaccions complexes tenen un ordre global estrictament igual a u.
    • c) No hi ha evidència empírica de cap reacció amb ordre global superior a tres.
    • d) L'ordre global ha de coincidir sempre amb el nombre d'etapes intermèdies.

    Resposta: c) No hi ha evidència empírica de cap reacció amb ordre global superior a tres.. Experimentalment no hi ha evidència empírica de cap reacció química amb un ordre global superior a tres.

2.5 Resolució problemes amb dades experimentals

Flashcards

Què determina el mètode de les velocitats inicials?
Determina experimentalment la velocitat inicial variant concentracions inicials per calcular la constant k i els ordres parcials.
Com es trien els experiments per trobar un ordre parcial?
Es busquen experiments on variï la concentració del reactiu estudiat i es mantinguin constants les dels altres.
Com es calcula la constant k a partir de dades experimentals?
S'aïlla k de l'equació de velocitat i se substitueixen concentracions i velocitat d'un experiment qualsevol.

Preguntes tipus test

  1. Quin criteri s'ha de seguir per escollir dos experiments a l'hora de calcular l'ordre parcial d'un reactiu?
    • a) Escollir dos experiments on la concentració de tots els reactius canviï simultàniament
    • b) Escollir obligatòriament el primer i l'últim experiment de la taula de dades
    • c) Escollir dos experiments on la concentració del reactiu estudiat variï i les altres romanguin constants
    • d) Escollir dos experiments on la velocitat inicial sigui idèntica per poder igualar les equacions

    Resposta: c) Escollir dos experiments on la concentració del reactiu estudiat variï i les altres romanguin constants. Per aïllar la dependència de la velocitat respecte a un reactiu concret, cal que la concentració d'aquest reactiu variï mentre les concentracions de tots els altres reactius es mantenen constants.

  2. Observant la taula experimental , per què es comparen els experiments 1 i 2 per trobar l'ordre parcial respecte a l'oxigen?
    • a) Perquè la concentració de monòxid de nitrogen es manté constant a 0,020 mol per litre mentre la d'oxigen es duplica
    • b) Perquè són els dos experiments amb els valors numèrics més baixos de concentració
    • c) Perquè la concentració d'oxigen es manté constant mentre que la de monòxid de nitrogen es duplica
    • d) Perquè la velocitat inicial es manté exactament constant a 0,028 mol per litre i segon

    Resposta: a) Perquè la concentració de monòxid de nitrogen es manté constant a 0,020 mol per litre mentre la d'oxigen es duplica. En els experiments 1 i 2, la concentració inicial de NO és idèntica (0,020 M), la qual cosa permet observar directament com afecta el canvi de concentració d'O2 sobre la velocitat.

  3. A partir de la taula de dades , per quina raó l'ordre parcial respecte a l'aigua és igual a dos?
    • a) Perquè en comparar l'experiment 1 i 2 la concentració de reactiu es duplica i la velocitat es duplica
    • b) Perquè el coeficient estequiomètric de l'aigua a l'equació química ajustada és dos
    • c) Perquè en passar de l'experiment 1 al 3, la concentració d'aigua es duplica i la velocitat es quadruplica
    • d) Perquè la constant de velocitat té un valor numèric superior a cent unitats

    Resposta: c) Perquè en passar de l'experiment 1 al 3, la concentració d'aigua es duplica i la velocitat es quadruplica. Entre l'experiment 1 i el 3, mantenint constant la concentració de clorur de metil a 0,25 M, la concentració d'aigua es duplica (de 0,25 a 0,50 M) i la velocitat passa de 2,83 a 11,35 (es quadruplica: 2 elevat a 2 és igual a 4).

I 3 flashcards i 8 preguntes més al document.

Text del document

U2. CINÈTICA QUÍMICA ÍNDEX: 2.1 Velocitat de les reaccions 2.2 Teoria dels mecanismes de les reaccions. - La teoria de les col·lisions - La teoria de l'estat de transició (gràfics) 2.3. Factors que intervenen en la velocitat de reacció 2.4. Mecanisme de reacció 2.5. Resolució problemes amb dades experimentals INDICACIONS PAU 2026 Treballs pràctics: 2.2 Investigació experimental de la cinètica d'una reacció química La cinètica química estudia la velocitat de les reaccions i els factors de què depèn. La Velocitat d'una reacció es mesura per la quantitat d'una de les substàncies reactants que es transforma per unitat de temps. És a dir, el canvi de la concentració per unitat de temps.

Unitats mol / L · s = M/s !Si els components són gasos es pot expressar a partir de la fracció molar o les pressions parcials. La velocitat d'una reacció no és constant i varia amb el temps ja que en decurs de la reacció la concentració de reactius va minvant i la dels productes augmenta. Si tenim la reacció: aA + bB pP + qQ, podem calcular la velocitat instantània: U2. CINÈTICA QUÍMICA 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS 4 5 Per calcular la velocitat mitjana d'una reacció química, mirem com varia la concentració d'un reactiu o producte durant un interval de temps. Per a un reactiu: Per a un producte: U2.

CINÈTICA QUÍMICA 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS 4 5 Exemple: Suposem que la concentració de NO passa de: [NO]1 =0,80 M a [NO]2 =0,50 M en 10 segons. Apliquem: Per tant, la velocitat mitjana de desaparició del NO és 0,030 M/s. Si és un reactiu, poses un ; si és un producte, no. Si et donen una equació química, també hem de tenir en compte els coeficients estequiomètrics per obtenir la velocitat de reacció pròpiament dita. U2. CINÈTICA QUÍMICA 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS 4 5 Reacció irreversible A + B C + D 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS Reacció reversible A B U2.

CINÈTICA QUÍMICA Vídeo: cinètica química 4 5 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS Equació cinètica o de la velocitat relaciona la velocitat amb les concentracions de les substàncies que intervenen (reactius). aA + bB pP + qQ V = velocitat de la reacció k = Constant de velocitat Ⲁ i β són els ordres parcials [A] i [B] concentració en mol/L Ordres parcials: - No tenen perquè coincidir amb els coeficients estequiomètrics (excepte per reaccions elementals). - Es determinen experimentalment. - Generalment són valors enters o fraccionaris positius. - No tenen unitats. - La suma d'ordres parcials = ordre total de la reacció U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 5 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS U2.

CINÈTICA QUÍMICA 4 5 1 2 3 2.1 VELOCITAT DE LES REACCIONS Constant de velocitat (K) - Depèn de la temperatura (no de les concentracions). - Les seves unitats depenen de la reacció i coincideixen amb les unitats de l'ordre de reacció. - Una mateixa reacció, si es duu a terme a tres temperatures diferents, tindrà tres equacions de velocitat amb tres constants diferents. Com trobem les unitats de k? 1. Exemple 1. Es sap que en certes condicions la reacció de formació de l'òxid nitrós (N2 O) a partir dels seus elements és de primer ordre respecte l'oxigen i de segon ordre respecte al nitrogen. a. Escriu l'equació de la velocitat b. Quin és l'ordre total de la reacció? c.

Quines unitats té la constant de velocitat? U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 5 1 2.2 TEORIA DELS MECANISMES DE LES REACCIONS La teoria de les col·lisions Per explicar com es produeix una reacció química, la teoria de les col·lisions planteja que: 1. Les partícules es mouen a molta velocitat i per això tenen una gran energia cinètica. 2. Les partícules col·lideixen les unes amb les altres contínuament. Els xocs entre partícules, de vegades donen lloc a un producte nou, però no sempre és així. L'eficàcia dels xocs depèn de: - L'energia cinètica de les partícules. - L'orientació de les partícules en els xocs.

Perquè la reacció es produeixi cal que les partícules xoquin amb una energia cinètica prou elevada (igual o superior a l'energia d'activació) i que ho facin amb una orientació adequada (xocs de partícules amb prou energia però sense l'orientació correcta no donen lloc a productes nous). 2 3 U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 5 1 2.2 TEORIA DELS MECANISMES DE LES REACCIONS 2 3 U2. CINÈTICA QUÍMICA La teoria de les col·lisions 4 5 1 2.2 TEORIA DELS MECANISMES DE LES REACCIONS 2 3 U2.

CINÈTICA QUÍMICA Teoria de l'estat de transició (saber-lo identificar en un diagrama d'energia) La teoria de l'estat de transició pressuposa l'existència d'una espècie química inestable a mig camí entre els reactius i els productes, anomenada complex activat o complex de transició, i integrada per les partícules dels reactius que han col·lidit. Perquè es pugui formar el complex activat, l'energia cinètica de les partícules dels reactius ha de ser superior a l'energia d'activació del complex. - Els reactius, per arribar a productes, han de superar la barrera energètica que representa el complex activat.

- Aquesta barrera energètica depèn de la força dels enllaços dels reactius, que s'han de relaxar per formar el complex activat. 4 5 Els factors que influeixen en la velocitat d'una reacció química són: - La concentració dels reactius (o la pressió dels gasos reactants). - La temperatura. - L'estat físic dels reactius. - La naturalesa química dels reactius. - La presència o absència de catalitzadors. 1 3 2.3 FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Concentració de reactius Tal com podem deduir de l'equació de velocitat, si augmenta la concentració dels reactius, augmentarà la velocitat de la reacció.

L'ordre de reacció de cada reactiu determinarà quantitativament l'efecte de la variació de la concentració sobre la velocitat de reacció. U2. CINÈTICA QUÍMICA 3 2 4 5 1 2.3 FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Temperatura Quan augmenta la temperatura, augmenta també la velocitat mitjana de les partícules, i això comporta que hi hagi un nombre molt superior de partícules activades, és a dir, de partícules amb una energia igual o superior a l'energia d'activació. L'increment de les partícules activades dona lloc a un augment de la velocitat de la reacció. U2.

CINÈTICA QUÍMICA 2 3 4 5 1 2.3 FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Estat físic dels reactius Com més alta és la possibilitat de contacte entre partícules, més ràpida és la reacció: - En la reacció entre sòlid i líquid, v augmenta si el sòlid està en pols. - Entre dos líquids immiscibles, v augmenta si hi ha agitació. - Entre gasos i sòlids, v augmenta si les partícules del sòlid són més petites. - Entre dos sòlids, v augmenta si els sòlids estan polvoritzats. Naturalesa química dels reactius Com més enllaços hi ha en els reactius i més forts són aquests enllaços, més elevada és l'energia d'activació de la reacció, de manera que v és inferior.

Per això si els reactius estan en estat iònic les reaccions normalment són més ràpides. U2. CINÈTICA QUÍMICA 3 2 4 5 1 2.3 FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Presència o absència de catalitzadors Els catalitzadors són substàncies que modifiquen el mecanisme de la reacció, i per tant en modifiquen l'Ea i conseqüentment la velocitat de reacció. No es consumeixen com els reactius ni apareixen en els productes finals. No modifiquen la termodinàmica de la reacció (entalpia, entropia ni Gibbs). Catàlisi homogènia: si el catalitzador i els reactants estan en la mateixa fase. Catàlisi heterogènia: el catalitzador es troba en una fase diferent als reactius.

Poden ser: - Biocatalitzadors o enzims: proteïnes que intervenen en moltes reaccions bioquímiques. - Catalitzadors químics: - de contacte; - transportadors (en fase homogènia); - inhibidors; -autocatalitzadors. U2. CINÈTICA QUÍMICA Vídeo: els catalitzadors 2 3 4 5 1 2 3 2.4. MECANISMES DE REACCIÓ El mecanisme d'una reacció és la seqüència de xocs intermoleculars i descomposicions que té lloc a escala molecular. A vegades les reaccions es donen en una sola etapa. Però molt sovint hi ha algunes etapes intermèdies, diverses reaccions parcials que donen lloc a diferents productes intermedis de la reacció. No hi ha evidència empírica de cap reacció química amb ordre global superior a tres.

Etapa determinant de la velocitat En qualsevol reacció química que es produeix mitjançant un mecanisme complicat de reaccions parcials, el pas que determina la velocitat de la reacció és el de la reacció més lenta, que per això s'anomena etapa determinant de la velocitat. L'etapa més lenta és la que té l'energia d'activació més alta. 4 U2. CINÈTICA QUÍMICA 5 1 2 3 2.5 RESOLUCIÓ PROBLEMES AMB DADES EXPERIMENTALS U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 5 5 2 3 U2.

CINÈTICA QUÍMICA 4 Exemple problema resolt: Usant les dades de la taula, determina els ordres parcials i l'equació cinètica de velocitat per a la reacció: 2 NO +O2 2 NO2 Experiment Vinicial (mol·L-1 ·s-1 ) [NO]inicial (mol·L-1 ) [O2 ]inicial (mol·L-1 ) 1 0,028 0,020 0,010 2 0,056 0,020 0,020 3 0,224 0,040 0,020 1 5 2.5 RESOLUCIÓ PROBLEMES AMB DADES EXPERIMENTALS 2 3 Resolució del problema: L'equació tindria la forma v = k·[NO]ⲁ [O2 ]β - Per determinar ⲁ (ordre parcial NO) hem de buscar experiments on es mantingui constant la concentració de l'altre reactiu (O2 ). Això passa en els experiments 2 i 3 ([O2 ] = 0,02 en ambdós casos).

En aquests experiments, substituim els valors de velocitat i concentració a les equacions cinètiques i les dividim: - Per determinar β (ordre parcial O2 ) hem de buscar experiments on es mantingui constant la concentració de l'altre reactiu (NO). Això passa en els experiments 1 i 2 ([NO] = 0,020 en ambdós casos). En aquests experiments, substituim els valors de velocitat i concentració a les equacions cinètiques i les dividim: U2.

CINÈTICA QUÍMICA 4 1 5 2.5 RESOLUCIÓ PROBLEMES AMB DADES EXPERIMENTALS 2 3 Resolució del problema: De manera que: ⲁ = 2 i β = 1 ho substituïm a l'equació inicial i ens queda: v = k·[NO]2 [O2 ] A partir d'aquesta equació, podem calcular el valor de k substituint-hi les dades de concentració i velocitat corresponents a qualsevol dels experiments de la taula. Així obtenim el valor de la constant de velocitat k i les seves unitats. U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 1 5 2.5 RESOLUCIÓ PROBLEMES AMB DADES EXPERIMENTALS 1 2 3 U2. CINÈTICA QUÍMICA 4 5 5 Problema per a resoldre: 2.5 RESOLUCIÓ PROBLEMES AMB DADES EXPERIMENTALS

Més apunts de Química

Exàmens, temes i apunts de Química

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat