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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
d) ¿Qué ocurriría con la velocidad de la reacción si aumento al triple la concentración $\mathrm{de} \mathrm{Cl}_{2}$ ?

Respuesta

Recordemos nuestra ley de velocidad que acabamos de encontrar:
$ \text{Velocidad} = k[\mathrm{CO}][\mathrm{Cl}_{2}]^2 $

Si aumentamos al triple la concentración de $\mathrm{Cl}_{2}$, la nueva concentración de $\mathrm{Cl}_{2}$ será $3\cdot  [\mathrm{Cl}_{2}]_{\text{inicial}}$.


Vamos a ver cómo se ve la nueva velocidad ($v'$), manteniendo la concentración de CO constante: $ v' = k[\mathrm{CO}] (3 \cdot [\mathrm{Cl}_{2}]_{\text{inicial}})^2 $
¡Ojo aquí! Como el orden parcial de $\mathrm{Cl}_{2}$ es 2, el cambio en su concentración se eleva al cuadrado:

$ v' = k[\mathrm{CO}] (3^2 \cdot [\mathrm{Cl}_{2}]_{\text{inicial}}^2) $

$ v' = k[\mathrm{CO}] (9 \cdot [\mathrm{Cl}_{2}]_{\text{inicial}}^2) $

Podemos reorganizar esto para ver la relación con la velocidad inicial:

$ v' = 9 \cdot (k[\mathrm{CO}][\mathrm{Cl}_{2}]_{\text{inicial}}^2) $

Esto significa que la nueva velocidad va a ser 9 veces la velocidad original.

✅Si se aumenta al triple la concentración de $\mathrm{Cl}_{2}$, la velocidad de la reacción va a aumentar 9 veces.

Esto ocurre porque la reacción es de segundo orden con respecto a $\mathrm{Cl}_{2}$, lo que significa que el cambio en su concentración tiene un efecto cuadrático en la velocidad. 
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