Mecanismos de reacción 03

 

La reacción H2 (g) + I2 (g) → 2 HI (g), tiene la ecuación de velocidad v = k[H2]·[I2]  y se le ha propuesto el siguiente mecanismo:

I2 (g) → 2 I (g) (rápida en los dos sentidos)

H2 (g) + 2 I (g)  2 HI (g) (lenta)

Calcular la velocidad de la reacción global.

 

 

Solución:

Mecanismo propuesto:

Etapa 1:                       I2 (g)  2 I (g) (rápida en los dos sentidos)

Etapa 2:        H2 (g) + 2 I (g)  2 HI (g) (lenta)

­­___________________________________________

Global:                       H2 (g)  I2 (g)

 

Los átomos de I (g) son intermedios y se han eliminado.

Ecuaciones de velocidad de cada reacción elemental:

Etapa 1:

Reacción directa: v1 = k1[I2]

Reacción inversa: v1’ = k1’[I]2

En el equilibrio: k1[I2] = k1’[I]2

Etapa 2:

v2 = k2[H2]·[I]2 etapa limitante

Como I es intermedio, debemos sustituir [I]2 en la expresión de v2 por su valor obtenido en el equilibrio, luego:

[I]2 = (k1/k1’) [I2]

v2 = k2[H2]·(k1/k1’) [I2] = k2·(k1/k1’)·[H2]·[I2]

Como la velocidad de la reacción global es igual a la velocidad de la segunda etapa, tendremos que:

v = k[H2]·[I2] siendo k = k2·k1/k1

Nota: La etapa determinante de la velocidad en un mecanismo de reacción es la reacción elemental que, por ser suficientemente lenta, determina la velocidad de la reacción global.

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *