Problema n° 8 de velocidad de reacción - TP04

Enunciado del ejercicio n° 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]

Vb = 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:

Haciendo los cálculos las reacciones:

H2+Cl22·HCl
0+0=-22,044
1+0=2
0+0=-44,088
0=-44,088

Planteamos la ecuación:

ΔHa = Hp - Hr

Reemplazamos y calculamos:

ΔHa = -44,088 kcal/mol - 0 kcal/mol

ΔHa = -44,088 kcal/mol

H2+Br22·HBr
0+0=-8,652
1+0=2
0+0=-17,304
0=-17,304

Planteamos la ecuación:

ΔHb = Hp - Hr

Reemplazamos y calculamos:

ΔHb = -17,304 kcal/mol - 0 kcal/mol

ΔHb = -17,304 kcal/mol

ΔHa > ΔHb

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.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, comparación de velocidades de reacción

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