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Química 05

2025 IDOYAGA

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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA

Unidad 13: Cinética Química y Equilibrio Químico

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5. El cloruro de carbonilo ( $\mathrm{COCl}_{2}$ ) es un gas incoloro altamente tóxico que se utilizaba en la primera guerra mundial como arma química. Cuando las personas se exponen a altas concentraciones de este gas pueden presentar desde tos y disnea hasta edema pulmonar. Actualmente, se produce de manera sintética para ser utilizado en la fabricación de tinturas y plaguicidas. Para tener un manejo controlado de la reacción de formación del $\mathrm{COCl}_{2}$ se realizan los siguientes ensayos y se determina la velocidad de la reacción a distintas concentraciones de reactivos: $$\mathrm{CO}(\mathrm{~g})+\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{COCl}_{2}(\mathrm{~g})$$
CO (M) Cl₂ (M) Velocidad (M/s)
1 0,12 0,20 0,121
2 0,36 0,20 0,363
3 0,12 0,40 0,484
c) Calcular el valor de la constante de velocidad, determinar correctamente sus unidades.

Respuesta

Ya tenemos la ley de velocidad y los órdenes parciales. Para calcular el valor de 'k', podemos usar los datos de cualquiera de los experimentos de la tabla. ¡Vamos a elegir el Experimento 1 para que sea más fácil! Datos del Experimento 1:
$[\mathrm{CO}] = 0,12 \text{ M}$
$[\mathrm{Cl}_{2}] = 0,20 \text{ M}$
Velocidad = $0,121 \text{ M/s}$
Nuestra ley de velocidad es:
$ \text{Velocidad} = k[\mathrm{CO}][\mathrm{Cl}_{2}]^2 $ Despejamos 'k' de la ecuación:
$ k = \frac{\text{Velocidad}}{[\mathrm{CO}][\mathrm{Cl}_{2}]^2} $ $ k = \frac{0,121 \text{ M/s}}{(0,12 \text{ M})(0,20 \text{ M})^2} $

$ k = \frac{0,121 \text{ M/s}}{(0,12 \text{ M})(0,04 \text{ M}^2)} $

$ k = \frac{0,121 \text{ M/s}}{0,0048 \text{ M}^3} $

$ k = 25,2083 \text{ M}^{-2}\text{s}^{-1} $
$ k = 25,2 \text{ M}^{-2}\text{s}^{-1} $

Ahora determinemos las unidades de k:
Las unidades de la velocidad son $\text{M/s}$.
Las unidades de la concentración son $\text{M}$.
Entonces, las unidades de 'k' son:
 
$ \text{Unidades de } k = \frac{\text{M/s}}{\text{M} \times \text{M}^2} $

$ \text{Unidades de } k = \frac{\text{M/s}}{\text{M}^3} $

$ \text{Unidades de } k = \text{M}^{-2}\text{s}^{-1} $

✅El valor de la constante de velocidad (k) es $25,2 \text{ M}^{-2}\text{s}^{-1}$.
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