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Enunciado del ejercicio nº 8

¿Cuál de las siguientes reacciones esperaría que fuera más rápida?

a) H₂ + Cl₂⟶ 2·HCl

b) H₂ + Br₂⟶ 2·HBr

Solución

La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de los reactantes. En este caso las concentraciones de los reactantes es la misma:

Vₐ = k·[H₂]·[Cl₂]

V_b = k·[H₂]·[Br₂]

Desde el punto de vista energético, ambas reacciones son espontáneas (energía de activación baja) y exotérmicas, son reacciones de formación completas.

Respecto a la energía de activación sabemos que:

• Si la energía de activación es alta, las reacciones son lentas.
• Si la energía de activación es baja, las reacciones son rápidas.

Haciendo los cálculos de las reacciones:

Planteamos la ecuación:

ΔHₐ = Hₚ - Hᵣ

Reemplazamos por los datos y calculamos:

ΔHₐ = -44,088 kcal/mol - 0 kcal/mol

ΔHₐ = -44,088 kcal/mol

Planteamos la ecuación:

ΔH_b = Hₚ - Hᵣ

Reemplazamos por los datos y calculamos:

ΔH_b = -17,304 kcal/mol - 0 kcal/mol

ΔH_b = -17,304 kcal/mol

ΔHₐ > ΔH_b

Las reacciones quedan:

a) H₂ + Cl₂ ⟶ 2·HCl + 44,088 kcal

b) H₂ + Br₂ ⟶ 2·HBr + 17,304 kcal

La reacción (a) libera más calor que la reacción (b) por lo que se entiende que la reacción (a) requiere más energía de activación que la reacción (b), por lo tanto, se espera que la reacción (b) sea más rápida.

Resolvió: Warning: Undefined variable $author in /home/a0120620/public_html/quimica/cinetica-quimica/resueltos/tp04-velocidad-de-reaccion-problema-08.php on line 96 . Argentina