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Química 05

2025 IDOYAGA

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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA

Unidad 13: Cinética Química y Equilibrio Químico

7. La sacarosa es un azúcar no reductor formada por glucosa y fructosa, se suele utilizar en los alimentos debido a su poder endulzante. Cuando la sacarosa ingresa al metabolismo, una parte sufre hidrólisis ácida en el estómago, dando glucosa y fructosa. La cantidad restante se hidroliza gracias a la acción de la enzima sacarasa, la cual se encuentra en el intestino delgado. 

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Un grupo de investigación estudia la cinética de la hidrólisis ácida de la sacarosa en el estómago con la finalidad de determinar la proporción de sacarosa que se hidroliza en este proceso durante el ciclo digestivo. Experimentalmente se determinó que cuando se aumenta al doble la concentración molar de sacarosa, la velocidad de la reacción se duplica. Por otro lado, al triplicar la concentración de agua, la velocidad no se ve afectada. Teniendo en cuenta lo observado experimentalmente:

d) Expresar la constante de equilibrio de la reacción de hidrólisis de la sacarosa.

Respuesta

De la ecuación balanceada: 
$\mathrm{C}_{12}\mathrm{H}_{22}\mathrm{O}_{11}(\mathrm{ac}) + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}(\mathrm{ac}) + \mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}(\mathrm{ac})$
Vamos a identificar productos y reactivos y sus coeficientes estequiométricos.
-> Productos:
Glucosa ($\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}$): Coeficiente = 1
Fructosa ($\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}$): Coeficiente = 1

-> Reactivos:
Sacarosa ($\mathrm{C}_{12}\mathrm{H}_{22}\mathrm{O}_{11}$): Coeficiente = 1
Agua ($\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$): Coeficiente = 1

$ K_c = \frac{[\text{Productos}]^{\text{coeficiente}}}{[\text{Reactivos}]^{\text{coeficiente}}} $ 💡Acordate que en las expresiones de la constante de equilibrio, no se incluyen las concentraciones de sólidos puros ni de líquidos puros, porque sus concentraciones se consideran constantes e incorporadas en el valor de $K_c$. En esta reacción, el agua ($\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})$) está en estado líquido puro y es el solvente, por lo que no se incluye en la expresión de $K_c$. Entonces, la expresión de $K_c$ para esta reacción es:
$ K_c = \frac{[\text{Glucosa}]^1 [\text{Fructosa}]^1}{[\text{Sacarosa}]^1} $
Simplificando:

$ K_c = \frac{[\text{Glucosa}][\text{Fructosa}]}{[\text{Sacarosa}]} $

La constante de equilibrio de la reacción de hidrólisis de la sacarosa se expresa como $ K_c = \frac{[\text{Glucosa}][\text{Fructosa}]}{[\text{Sacarosa}]} $.
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