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Trabajo Práctico Nº 8:

Reacciones Químicas.

 La cinética química estudia la velocidad con que ocurre una reacción. La velocidad de reacción es el cambio de concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo.

La velocidad instantánea es la pendiente  de la concentración vs tiempo, normalmente se denomina “la velocidad”.

La velocidad de la reacción se obtiene experimentalmente y se grafica en función de la concentración.

En general, v= k[A]n   , donde n es el orden de reacción. Si n es cero, la velocidad no depende de la concentración. Si n=1, es una recta, y se trata de una reacción de 1er orden.

Si n=2 o mayor, se trata de curvas.

En el caso de 1er orden, como –d[A]/dt= k[A], al integrar queda: ln [Aº]/[A]= kt, cuando [A]=[Aº]/2, t es el tiempo de vida medio, t1/2.

1) Un insecticida se descompone con una reacción de primer orden, donde k=1,45/año. La concentración inicial en un lago es de 5.10-7 g/cm3 de agua.

a)¿cuál será la concentración del insecticida un año después?

b)¿en cuanto tiempo la concentración se reduce a la mitad?

a) Ln[A]- ln[Aº]= -kt, despejando A= 1,2x10-7 g/cm3

b) t1/2= (-ln ½)/k = 0,693/k=0,693/1,45 = 0,47 años.

2) a)Explique los términos: Ea, complejo activado.

Ea:Energía de activación: es la energía mínima que necesitan alcanzar los reactivos para iniciar una reacción química. Esta energía es mayor que la de los reactivos y los productos, y para esa energía la disposición de los átomos corresponde al complejo activado (estado intermedio entre reactivos y productos)

b)grafique la barrera de Ea para una reacción exotermica (Eprod<Ereact), endotérmica, y con influencia catalizador

3)El amoníaco se obtiene como

3 H2 + N2 ß ---> 2 NH3

En el equilibrio se midieron las siguientes concentraciones:

N2= 0.31 mol/l, H2=0.90 mol/l, NH3= 1.4 mol/l.

¿Cuál es la constante de equilibrio?

 

Keq= (NH3)2 / (H2)3 (N2) =8,67 

 

5)Colocar los números de oxidación en c/elemento. Indicar cuál se oxidó y cual se redujo, y verificar conservación de la carga.

3 Ag + 4 HNO3 ß --- > 3AgNO3 + NO + 2 H2O

reactivos

3 Ag, 4H+, 4 N+5, 12 O-2.

Productos 

3 Ag+, 3N+5, 1N+2, 4H+, 12 O-2.

Cambiaron el estado de oxidacion la Ag (de cero a +1, 3Ag perdieron en total 3 e-), y el N+5 que paso a N+2 gano 3 e-, que fueron suministrados por la Ag.

El resto no cambio el estado de oxidacion. Verificar que en reactivos y productos la carga total es cero, es decir que se conserva.

 

6)a)Escribir la constante de equilibrio para

 


 

 

1) A + B ß --->C

 

 

2) A + B---->C

b) Si estas reacciones desprenden calor al producirse, estando en el equilibrio, que sucede si

  1. A aumenta,
  2. C aumenta,
  3. Se entrega calor al sistema

1)Para la reaccion A + B ß ---> C,

Keq= (C) / (A) (B),

Aplicando el principio de Le Chatelier podemos responder las preguntas

Si A aumenta (aumenta la concentracion de reactivos), C aumenta (aumenta la concentracion de productos)para mantener el equilibrio, por la misma razon, cuando aumentamos la concentracion de C, aumentan la de A y B.

Dado que la reaccion es exotermica, cuando se entrega calor al sistema se desplaza en el sentido que absorbe calor, es decir, aumenta la concentracion de reactivos.

2)para la reaccion A +B----->C, nada de lo anterior es aplicable, esta reaccion NO llega al equilibrio, ya qure solo existe la reaccion directa, y no la reaccion inversa.