Cuestiones de exámenes de Cinética | Tema 6. Reacciones en disolución

Al azar


2025

Para una reacción bimolecular en disolución entre dos especies A y B, cuando la fuerza iónica (I) de la disolución tiene un valor no superior a 0,01, el logaritmo decimal del cociente entre la constante cinética y la constante cinética a dilución infinita es ≅ 1,02 zA zB I½, siendo las z las cargas de las especies A y B (alguna de estas cargas puede ser 0).

Se ha comprobado que el coeficiente de velocidad de la reacción entre cierta especie X y un catión divalente en agua a 289 K depende de la fuerza iónica del medio así:

1010 / dmmol–1 s–13,352,73
I / mol dm–-36,1·10–310–2

¿Se puede saber qué carga tiene la especie X?

(A). Sí, 2
(B). Sí, 0
(C). Sí, +2
(D). No, porque se desconoce el valor de la constante cinética a dilución infinita.


¿En cuál de las siguientes reacciones bimoleculares en disolución la fuerza iónica teóricamente ejercerá mayor efecto sobre el valor de la constante cinética?

(A). NH4+ + OCN  →
(B). Co(NH3)3Br2+ + Hg2+  →
(C). CH3I + OH →
(D). Fe(CN)64– + S2O82–  →


La llamada ecuación de Davies es:

pudiendo simplificarse a

cuando I es lo suficientemente baja. A propósito, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

(A). Para dilución infinita, γ tiende a 0.
(B). En esta ecuación se fundamenta la expresión matemática del efecto salino.
(C). A es una constante cuyo valor con dos cifras significativas es 0,51.
(D). Es una de las ecuaciones que se emplea para deducir la relación existente entre la constante de velocidad k y la constante de velocidad a dilución infinita, k.


2024

Cuando la fuerza iónica de una disolución en la que existen dos especies A y B es muy baja, el logaritmo del cociente entre la constante cinética (k) y la constante cinética a dilución infinita (k0) es proporcional a la raíz cuadrada de la fuerza iónica (I), siendo la constante de proporcionalidad aproximadamente igual al producto de las cargas de las especies. En las siguientes 6 reacciones se ha estudiado la variación de log (k / k0) en función de I½:

1) [Cr(urea)6]3+ + H2O ⟶
2) Co(NH3)5Br2+ + OH
3) CH2ClCOO + OH
4) Fe2+ + Co(C2O4)3−
5) S2O82– + I
6) Co(NH3)5Br2+ + Hg2+

y se han obtenido las 6 rectas que se muestran en el gráfico numeradas con números romanos:

¿Cuál de los siguientes pares de correlaciones entre reacciones y rectas es válido?

(A). 4 ⟶ VI; 3 ⟶ III
(B). 6 ⟶ I; 3 ⟶ VI
(C). 5 ⟶ II; 2 ⟶ III
(D). 1⟶ IV; 4 ⟶ I


La llamada ecuación de Davies corrige la ley límite de Debye–Hückel para el cálculo del coeficiente de actividad de un electrolito en disolución a relativamente alta concentración. Matemáticamente se expresa así:

¿Qué representa A?

(A). El factor preexponencial de la teoría de colisiones.
(B). El área dentro de la cual se produce la colisión de las moléculas (en la teoría de colisiones).
(C). El factor preexponencial de Arrhenius.
(D). Una constante cuyo valor numérico normalmente se toma igual a 0,51.


La constante de difusión para reacciones controladas por difusión entre dos especies no iónicas diferentes es directamente proporcional a T e inversamente proporcional a la viscosidad del disolvente. Se sabe que la viscosidad del H2O a 25 oC es 8,89·10–4 kg m–1 s–1 y que a esa temperatura la constante de difusión es ~7·109 dm3 mol–1 s–1; también se conoce que a 40 oC la viscosidad del H2O es 6,54·10–4 kg m–1 s–1. Según esos datos, ¿cuánto valdría aproximadamente la constante de difusión a 40 oC?

(A). 1,5·1010 dm3 mol–1 s–1
(B). 1·1010 dm3 mol–1 s–1
(C). La misma que a 25 oC porque el cambio de T se compensa con el cambio de viscosidad.
(D). El valor que se obtiene es muy diferente de los anteriores.


2023

Considérense las siguientes reacciones elementales en medio acuoso de fuerza iónica 0,001:

1) CH3Br + OH → CH3OH + Br
2) ClCH2COO + OH → HOCH2COO + Cl
3) [Co(NH3)5Br]2+ + NO2 →[Co(NH3)5NO2]2+ + Br

¿Qué sucederá teóricamente con el valor de k de cada una de las tres reacciones si se disminuye la fuerza iónica?

(A). En las reacciones 1 y 2, k aumentará; en la 3, k disminuirá.
(B). En la reacción 1, k no variará; en la 2, disminuirá; en la 3, aumentará.
(C). No variará en ninguna porque las cargas están equilibradas.
(D). En la reacción 1, k no variará; en la 2 y en la 3, aumentará, pero más en la 3.


Considérese la reacción elemental en disolución acuosa entre cierto catión C+ y cierto anión A. Una expresión que da cuenta aproximada del efecto iónico salino para fuerza iónica hasta 0,01 es esta:

donde k es la constante de velocidad a dilución infinita y A vale 1,02. Para la reacción mencionada se ha averiguado que la constante de velocidad cuando la fuerza iónica es 0,001 vale (en sus unidades correspondientes) k = 1,2·106, cantidad que baja a k = 5,7·103 para otro valor de la fuerza iónica. ¿Se podría calcular este otro valor con exactitud?

(A). Sí: 0,00475.
(B). Sí: 5,333.
(C). No, porque se desconoce k.
(D). No, porque la fórmula dada no sería aplicable.


La siguiente ecuación predice el valor de la constante cinética kD de la reacción elemental controlada por difusión B + C → Productos (siendo B y C no iónicos):

kD = 4π NA (rB + rC) (DB + DC).

En el caso de que reaccionen moléculas idénticas, el resultado obtenido hay que multiplicarlo por ½. Teniendo todo eso en cuenta, ¿cuál sería el coeficiente de velocidad para la reacción I + I → I2 en CCl4 a 25 oC sabiendo que el coeficiente de difusión de I en ese disolvente y a esa temperatura es 4,2·10–5 cm2 s–1 y que el radio de I es aproximadamente 2 Å?

(A). 1,27·107 m3 mol–1 s–1
(B). 2,5·1010 dm3 mol–1 s
(C). 1,27·1021 m3 s–1.
(D). El valor que se obtiene es muy diferente a los otros.


2022

Considérense los siguientes fenómenos: (1) efecto isotópico; (2) efecto cinético salino; (3) control de las reacciones por difusión. ¿Cuáles de ellos son explicados por la teoría del estado de transición?

(A). Solo el 1 y el 2
(B). Solo el 2 y el 3
(C). Solo el 1 y el 3
(D). Los tres


La fotolisis de la molécula H3C–N=N–C2H5 consiste en la ruptura de los enlaces simples que se han dibujado. Según eso, además de N2, ¿qué productos se obtendrían mayoritariamente cuando la reacción se realiza en fase gaseosa y cuando se realiza en disolución en un disolvente inerte?

(A). Tanto en fase gaseosa como en disolución se obtienen etano, propano y butano.
(B). En fase gaseosa se obtienen etano, propano y butano; en disolución solo propano.
(C). En fase gaseosa se obtienen solo radicales ·CH3; en disolución solo radicales ·C2H5.
(D). Tanto en fase gaseosa como en disolución solo se obtiene propano.


En una reacción entre B y D en la que hay que tener en cuenta el efecto iónico salino, para ciertas condiciones (pT…) y fuerza iónica 10–3 (en unidades arbitrarias) la relación entre la constante de velocidad en esas condiciones y la constante de velocidad en el límite de dilución infinita vale 1,15. ¿Se podría calcular el valor de dicha relación si la fuerza iónica fuese 10–2 y las demás condiciones se mantuvieran?

(A). Sí, en torno a 0,115.
(B). Sí, en torno a 1,49.
(C). Sí, en torno 11,5.
(D). No; faltaría el valor de cierto parámetro.


2021

Para las reacciones entre dos reactivos A y B en disolución se acepta, en general, este mecanismo:

del cual se deduce esta expresión de la ley de velocidad:

siendo

Según eso, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

(A). Las reacciones controladas por difusión son más probables en fases condensadas que en fase gaseosa.
(B). Si la reacción está controlada químicamente no habrá que tener en cuenta la constante del equilibrio de difusión.
(C). Si la energía de activación es muy alta se cumple  .
(D). Si la reacción está controlada por difusión se cumple  , siendo K la contante del equilibrio .


¿Cómo afecta la presión a la constante de velocidad en las reacciones en disolución?

(A). p aumenta k siempre
(B). p disminuye k siempre
(C). p no afecta a k nunca
(D). Depende del volumen de activación


Según la teoría del estado de transición, en las reacciones en disolución la variación de la constante cinética con la presión viene dada por:

expresión en la que ΔV# es el llamado volumen de activación, que puede ser positivo, negativo o nulo. ¿Cómo afecta la presión al coeficiente de velocidad?

(A). El aumento de la presión hace que k aumente en todos los casos.
(B). El aumento de la presión hace que k disminuya en todos los casos.
(C). La presión no afecta a en ningún caso.
(D). Depende del volumen de activación.


2020

La ley límite de Debye–Hückel se expresa matemáticamente así:

¿Qué es ADH?

(A). Una constante que depende de la temperatura
(B). La sección eficaz de colisión de las moléculas A
(C). El factor preexponencial de Arrhenius
(D). El factor preexponencial de la teoría de colisiones


Muchas reacciones en disolución responden al siguiente mecanismo:

Consiste en que las moléculas de reactivos forman pares que, a su vez, se pueden separar o bien formar productos. Si la velocidad de separación de las moléculas del par es mucho menor que la de formación de los productos, entonces la constante global del proceso es aproximadamente igual a…

(A). kD
(B). k–D
(C). kr
(D). 1


Supóngase una reacción en disolución acuosa entre dos reactivos, uno de ellos iónico y el otro eléctricamente neutro. En ese caso, la constante de velocidad, teóricamente…

(A). aumenta con la carga (positiva o negativa) del reactivo iónico.
(B). aumenta con la carga si el reactivo iónico es un catión y disminuye si es un anión.
(C). aumenta con la carga si el reactivo iónico es un anión y disminuye si es un catión.
(D). es independiente de la fuerza iónica.


2019

¿Qué reacción entre los reactivos que se escriben a continuación experimentará el mayor efecto cinético salino primario en términos absolutos para un mismo valor de fuerza iónica?

(A). CH3COOC2H5 + OH  →
(B). CH3Br + OH  →
(C). [Co(NH3)5Br]2+ + OH  →
(D). Fe2+ + Co(C2O4)3–    →


Considérese la siguiente reacción de tautomerización ceto-enólica, que se sabe que está muy influida por el tipo de disolvente:

En esta reacción, ¿cuál de las siguientes propiedades del disolvente no se puede considerar un “efecto de disolvente”?

(A). La constante dieléctrica
(B). La polaridad
(C). La capacidad de formar enlaces de hidrógeno
(D). La temperatura


Al aumentar la fuerza iónica del medio, la velocidad de una reacción entre iones…

(A). aumenta tanto si los iones son del mismo signo como si son de signo opuesto.
(B). aumenta si los iones son del mismo signo, pero disminuye si son de signo opuesto.
(C). disminuye si los iones son del mismo signo, pero aumenta si son de signo opuesto.
(D). disminuye tanto si los iones son del mismo signo como si son de signo opuesto.



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