CINÉTICA Ej 9

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9) Para la reacción A + B → productos, se han realizado tres experiencias en las que partiendo de ciertas 
concentraciones iniciales de A y B, se obtuvieron los valores de velocidad de reacción que se indican 
debajo: 
Experiencia [A] (mol/l) [B] (mol/l) [Vreacc] (mol/l/min) 
1 0,020 0,010 1,2.10-5 
2 0,020 0,020 4,8.10-5 
3 0,040 0,010 1,2.10-5 
 
Indique: 
a) Órdenes parciales de A y B. 
b) El orden global de la reacción. 
c) La ecuación de velocidad. 
d) La velocidad de reacción cuando las concentraciones iniciales de A y B son 0.030 M. 
 
Para resolver este problema es conveniente plantear las expresiones de la velocidad inicial 
correspondientes a cada una de las experiencias efectuadas: 
Experiencia 1 
v1 = k x [A]1
α x [B]1
β 
1,2 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,010 M)β (Ecuación 1) 
Experiencia 2 
v2 = k x [A]2
α x [B]2
β 
4,8 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,020 M)β (Ecuación 2) 
Experiencia 3 
v3 = k x [A]3
α x [B]3
β 
1,2 x 10-5 M min-1 = k x (0.040 M)α x (0,010 M)β (Ecuación 3) 
Para determinar los órdenes de reacción respecto de cada reactivo lo que debemos hacer es comparar 
pares de reacciones donde la concentración de uno de los dos reactivos haya permanecido constante. 
Por ejemplo: En la experiencia 1 y la experiencia 2 la concentración inicial de reactivo A fue la misma, 
mientras que se duplicó la concentración inicial del reactivo B. Esto generó una cuadruplicación de la 
velocidad inicial. Esto nos da la pauta de que el orden de reacción respecto del reactivo B es 2, dado que 
alcanza una duplicación de su concentración para aumentar la velocidad 4 veces. 
Si ahora comparamos las experiencias 1 y 3, vemos que al duplicar la concentración inicial del reactivo A 
manteniendo constante la concentración inicial de reactivo B la velocidad inicial de reacción no se 
modifica. Esto nos da la pauta de que el orden de reacción respecto del reactivo A es 0, dado que la 
velocidad de la reacción no se ve afectada por un cambio en su concentración inicial. 
Una forma sencilla de verificar estos resultados es dividir miembro a miembro los pares de ecuaciones 
seleccionadas, de la siguiente manera: 
Experiencias 1 y 2 
(Ecuación 1) 
(Ecuación 2) 
 
1,2 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,010 M)β 
4,8 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,020 M)β 
(1,2x10-5) = (0,010 M)β 
(4,8x10-5) = (0,020 M)β 
1/4 = (0,010 M/0,020 M) β 
1/4 = (1/2) β 
β = 2 
 
Experiencias 1 y 3 
(Ecuación 1) 
(Ecuación 3) 
1,2 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,010 M)β 
1,2 x 10-5 M min-1 = k x (0.040 M)α x (0,010 M)β 
 
(1,2x10-5) = (0,020 M)α 
(1,2x10-5) = (0,040 M)α 
 
1 = (0,020 M/0,040 M)α 
 
1 = (0,5)α 
 
α = 0 
 
De esta forma verificamos matemáticamente lo que habíamos estimado observando los resultados 
mostrados en la tabla de datos. 
Para calcular el orden global de la reacción debemos considerar que el mismo es la suma de los órdenes 
parciales de reacción respecto de cada reactivo. 
Orden global = α+β 
Orden global = 0 + 2 
Orden global = 2 
 
Para obtener la ecuación de velocidad necesitamos conocer el valor de la constante de velocidad k. 
Ahora que conocemos los órdenes de reacción respecto de cada uno de los reactivos, podemos utilizar 
cualquiera de las ecuaciones de velocidad correspondiente a las experiencias anteriores para obtener el 
valor de k. 
Por ejemplo, usando la ecuación 2: 
4,8 x 10-5 M min-1 = k x (0.020 M)α x (0,020 M)β 
4,8 x 10-5 M min-1 = k x (0,020 M)0 x (0,020 M)2 
k = 4,8x10-5 M min-1/(0,020 M)2 
 
k= 0,12 M-1 min-1 
 
Obsérvese que las unidades de la constante de velocidad se corresponden a las de una reacción de 
orden global 2. 
La ecuación de velocidad queda expresada de la siguiente manera: 
v = k x [A]0 x [B]2 
v = 0,12 M-1 min-1 x [B]2 
 
Por último, para calcular la velocidad de reacción partiendo de las concentraciones iniciales de A y B 
indicadas en el punto d) sólo debemos reemplazar esos valores en la ecuación de velocidad de reacción 
obtenida en el punto anterior. 
v = 0,12 M-1 min-1 x (0,03 M)2 
v = 1,08 x 10-4 M min-1