Constante de la velocidad de Reaccion y Ejemplos

1. Considere la reacción:
4 HBr (g) + O2 (g) → 2 Br2 (g) + 2 H2O (g)
Suponga que en un instante determinado durante la reacción, el oxígeno
molecular desaparece a la velocidad de 0,062 M / s.
1. a) ¿Cuál es la velocidad a la que se forma el Br2?
2. b) ¿Cuál es la velocidad a la que desaparece el HBr (g)?
3. c) ¿Cuál es la velocidad de la reacción?
Respuesta:
1. a) La velocidad a la que se forma el Br2 =
Ahora, de la expresión de velocidad para esta reacción se tiene:
VR = -1/4 (Δ⌈HBr⌉/Δt) = – (Δ⌈O2⌉/Δt) = 1/2 (Δ⌈Br2⌉/Δt) = 1/2 (Δ⌈H2O⌉/Δt)
De esta expresión se encuentra:
– (Δ⌈O2⌉/Δt) = 1/2 (Δ⌈Br2⌉/Δt)
Donde:
– (Δ⌈O2⌉/Δt) : Velocidad a la desaparece el oxígeno molecular = 0,062 M /
s.
Por lo tanto,
(Δ⌈Br2⌉/Δt) = 2 * – (Δ⌈O2⌉/Δt) = 2 * 0,062 M / s.

2. La velocidad a la que se forma el Br2 = 0,124 M / s.
1. b) La velocidad a la que desaparece el HBr = (Δ⌈HBr⌉/Δt)
De la expresión de velocidad se tiene:
– (Δ⌈O2⌉/Δt) = -1/4 (Δ⌈HBr⌉/Δt)
Por lo tanto,
(Δ⌈HBr⌉/Δt) = 4 * – (Δ⌈O2⌉/Δt) = 4 * 0,062 M / s.
La velocidad a la que desaparece el HBr = 0,248 M / s.
1. c) La velocidad de la reacción:
De la expresión de velocidad se tiene:
VR = – (Δ⌈O2⌉/Δt)
Por lo tanto,
VR = – (Δ⌈O2⌉/Δt) = 0,062 M / s.

3. La velocidad de la reacción, VR = 0,062 M / s.

4. Si tenemos la ecuación química de la reacción, su velocidad se
determina siguiendo el cambio de la concentración de cualquier producto
o reactivo, la cual se puede detectar en forma cuantitativa.
Este cambio de la concentración se genera, evidentemente; en distintos
instantes de tiempo.
Bien, ahora te preguntaras como describir la velocidad de reacción una
vez que ya cuentas con los cambios de concentración en distintos
instantes de tiempo.
Sencillo, supongamos que la reacción en estudio presenta la siguiente
ecuación química.
a A + b B → c C + d D
En la ecuación química presentada, a representa el coeficiente
estequiometrico de la especie A y b la de B, c la C y D la d la de D.
La velocidad de la reacción puede expresarse de la siguiente manera:
Velocidad de reacción = -1/a (Δ⌈A⌉/Δt) = -1/b (Δ⌈B⌉/Δt) = 1/c (Δ⌈C⌉/Δt)
= 1/d (Δ⌈D⌉/Δt)
Como verán en la expresión los coeficientes 1/a y 1/b están
acompañados con un signo negativo.
Debido a que las especies A Y B son los reactivos de la ecuación
química se consumen, por lo que el signo negativo indica una
disminución en la concentración de la especie.
A diferencia de las especies C Y D que están sufriendo un incremento de
sus concentración y que por esa razón no tienen el signo negativo.
Conclusiones generales de la expresión de la
velocidad de reacción

5. En términos de reactivos la expresión de la velocidad de
reacción representa la rapidez de la disminución de la concentración.
En lo productos representa rapidez del incremento de su concentración.
La cantidad de sustancia existente en la reacción química puede
representarse por su concentración, en términos de moralidad (Mol/L).
La concentración de las especies la escribimos entre corchetes ⌈A⌉
La velocidad a la que actúa una reacción se puede describir como la
velocidad en la que desaparecen los reactivos o la velocidad a la que
aparecen los productos.
Recordemos la expresión anterior
Velocidad de reacción = -1/a (Δ⌈A⌉/Δt) = -1/b (Δ⌈B⌉/Δt) = 1/c (Δ⌈C⌉/Δt)
= 1/d (Δ⌈D⌉/Δt)
La concentración de los reactivos (los elementos en naranja) disminuyen
en un lapso de tiempo (Δt) por lo que sus magnitud es negativa.
El propósito del signo negativo en la expresión es lograra que la
velocidad sea una magnitud positiva.