Exámenes de Cinética | 2020 | Soluciones de la pregunta 3

Junio 1s

(TEMA 3)  La hidrólisis de un éster conduce al ácido y al alcohol correspondientes. Se ha seguido la hidrólisis del acetato de etilo con hidróxido sódico por conductimetría, recogiéndose la siguiente tabla de datos:

¿Por qué la conductividad va disminuyendo con el progreso de la reacción?

(A). Porque uno de los productos tiene carga positiva.
(B). Porque la velocidad de la reacción va disminuyendo.
(C). Porque los iones acetato tienen menos conductividad que los hidróxidos.
(D). Porque el sistema va evolucionando hacia el equilibrio.

Solución: C. La reacción es:  EtAc + OH^– ®  EtOH + Ac^–. Al principio de la reacción, la especie responsable de la conductividad electrolítica es OH^–; al final (tiempo infinito) la única especie conductora es Ac^–. Pero Ac^– es menos conductora que OH^– porque los iones OH^– se mueven más rápidamente que los Ac^– (entre otras razones, por ser menos voluminosos). Muchas reacciones de hidrólisis de ésteres se completan prácticamente al 100%, pero, aunque no fuese así y se llegara a un equilibrio, esa no sería en sí misma la razón de la que la conductividad fuera disminuyendo, ya que igualmente podría aumentar; todo dependería de la conductividad de los iones que se forman en relación a la conductividad de los que se consumen.

Junio 2s

(TEMA 3) En una de las siguientes reacciones, la técnica que se menciona para hacer el estudio cinético no es adecuada.

(A). Hidrólisis básica del acetato de metilo ⟶ Conductimetría
(B). Hidrólisis ácida de la sacarosa ⟶ Polarimetría
(C). Polimerización de estireno en fase líquida ⟶ Dilatometría
(D). Formación de HBr(g) a partir de sus elementos en estado gaseoso ⟶ Cambios de presión

Solución: D. No parece muy adecuado seguir la reacción H₂(g) + Br₂(g) ⟶ 2 HBr(g) por el método que se propone porque la presión no debería cambiar mucho, ya que el número total de moles será constante. De hecho, no cambiaría nada si los gases fueran ideales. Y, aun siendo reales, probablemente los cambios podrían ser poco significativos. Es mucho mejor usar espectrometría visible, dado que el Br₂ es coloreado y el HBr(g) y el H₂(g), no.

Se puede estudiar muy bien la hidrólisis de acetato de metilo en medio básico porque la reacción es CH₃COOCH₃ + OH^– ⟶ CH₃COO^– + CH₃OH y los iones OH^– y CH₃COO^– tienen conductividad diferente.

Las polimerizaciones en fase líquida suelen suponer un importante descenso del volumen, por lo que se pueden estudiar normalmente por dilatometría.

La sacarosa es un compuesto con carbonos quirales. Eso propicia que sus reacciones se puedan seguir por polarimetría.

Septiembre  

(TEMA 3) De las siguientes técnicas, ¿cuál permitiría, en general, estudiar cinéticas con tiempos de vida más cortos?

(A). Pulsos intensos de temperatura
(B). Ondas de altas presiones
(C). Aplicación de fuertes campos eléctricos
(D). Fotolisis de destello láser

Solución: D. Con algunos de los métodos de relajación mencionados (pulsos de temperatura, presión o campo eléctrico) cabe estudiar reacciones cuyo periodo de vida media sea de 10^-9 e incluso 10^-10 s, pero la fotolisis de destello láser puede llegar al femtosegundo (10^-15 s), si bien no se puede aplicar a muchas moléculas (a diferencia de la fotolisis láser en la escala de nanosegundos, cuyo rango de uso es mucho más amplio).