Ejercicios: Velocidad de reacción y factores que la modifican

Define con tus propias palabras qué es la velocidad de una reacción química. Luego indica en qué unidades suele expresarse cuando se mide como cambio de concentración molar por unidad de tiempo.

Samuel observa que una pastilla efervescente entera tarda más en disolverse en agua que la misma pastilla triturada. Indica cuál factor que modifica la velocidad de reacción explica la diferencia y señala en cuál de los dos casos la reacción es más rápida.

En una reacción, la concentración de un reactivo pasa de $0{,}80\ \text{mol/L}$ a $0{,}50\ \text{mol/L}$ en $10\ \text{s}$. Calcula la velocidad media de consumo de ese reactivo en $\text{mol/(L}\cdot\text{s)}$.

Valentina guarda la leche en la nevera y su hermano deja otro envase igual sobre la mesa de la cocina, en Cali. Después de un día, la leche de la mesa se ha dañado y la de la nevera no. Explica este hecho usando la teoría de colisiones y el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.

Para la reacción $2\,\text{N}_2\text{O}_5 \rightarrow 4\,\text{NO}_2 + \text{O}_2$ se mide que el $\text{N}_2\text{O}_5$ se consume a razón de $0{,}020\ \text{mol/(L}\cdot\text{s)}$. Con base en los coeficientes estequiométricos, calcula la velocidad de formación del $\text{NO}_2$ y la del $\text{O}_2$, y explica tu razonamiento.

La tabla muestra la concentración de un reactivo $\text{A}$ en el tiempo:

Calcula la velocidad media de consumo de $\text{A}$ en cada intervalo de $20\ \text{s}$ y explica por qué la velocidad va disminuyendo a medida que transcurre la reacción.

En una planta de tratamiento de aguas cerca de Medellín se prueba la descomposición del peróxido de hidrógeno ($2\,\text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$) en tres condiciones: (a) $\text{H}_2\text{O}_2$ al $3\,\%$ a $20\,°\text{C}$; (b) $\text{H}_2\text{O}_2$ al $3\,\%$ a $20\,°\text{C}$ con un trozo de hígado fresco, que contiene la enzima catalasa; (c) $\text{H}_2\text{O}_2$ al $6\,\%$ a $40\,°\text{C}$. Ordena las tres condiciones de menor a mayor velocidad esperada y justifica cada posición. Explica además cómo actúa el catalizador en términos de energía de activación y por qué no se consume en la reacción.

Un grupo de estudiantes de décimo quiere comparar la velocidad con que el magnesio reacciona con ácido clorhídrico midiendo el volumen de hidrógeno producido. Realizan tres montajes con la misma cantidad de magnesio: (1) cinta de magnesio con $\text{HCl}$ $1\,\text{M}$; (2) magnesio en polvo con $\text{HCl}$ $1\,\text{M}$; (3) cinta de magnesio con $\text{HCl}$ $0{,}5\,\text{M}$. Todos se hacen a la misma temperatura. Plantea la hipótesis del orden de velocidades, indica qué variable se modifica en cada comparación y cuáles deben mantenerse controladas, y explica por qué el volumen final de hidrógeno sería igual en (1) y (2) aunque su velocidad sea distinta.