Ejercicio resuelto de Cinética química · Química · 2026

Dada la ecuación elemental $\text{CO} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{COCl}_{2}$, justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Su ecuación de velocidad es $v = k[\text{CO}][\text{Cl}_{2}][\text{COCl}_{2}]$. [0,5 puntos]

b) La velocidad de reacción varía durante el transcurso de la reacción. [0,5 puntos]

c) La constante $k$ es independiente de la temperatura. [0,5 puntos]

d) Si duplicamos la concentración de $\text{Cl}_{2}$ la velocidad se duplica. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Su ecuación de velocidad es v = k[CO][Cl₂][COCl₂]. [0,5 puntos]}$

La afirmación es falsa.

En una reacción elemental —la que ocurre en una sola etapa, tal y como está escrita— la ecuación de velocidad se deduce directamente de la estequiometría: los órdenes parciales coinciden con los coeficientes de los reactivos, y los productos no intervienen.

$v=k\,[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{Cl_2}]$

La expresión del enunciado incluye la concentración del producto, que no forma parte de la ecuación de velocidad de la reacción directa.

$\textbf{b) La velocidad de reacción varía durante el transcurso de la reacción. [0,5 puntos]}$

La afirmación es verdadera.

La velocidad depende de las concentraciones de los reactivos, y estas van disminuyendo a medida que la reacción avanza porque el CO y el $\mathrm{Cl_2}$ se consumen.

$[\mathrm{CO}]\downarrow,\ [\mathrm{Cl_2}]\downarrow \Rightarrow v=k\,[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{Cl_2}]\downarrow$

La velocidad es máxima al principio y va decreciendo hasta anularse cuando se agota el reactivo limitante. Lo que permanece constante, si no cambia la temperatura, es la constante $k$.

$\textbf{c) La constante k es independiente de la temperatura. [0,5 puntos]}$

La afirmación es falsa.

La constante de velocidad depende de la temperatura según la ecuación de Arrhenius:

$k=A\,e^{-E_a/RT}$

Al aumentar la temperatura, el exponente $-E_a/RT$ crece —se hace menos negativo— y por tanto $k$ aumenta: hay más moléculas con energía suficiente para superar la energía de activación y más choques eficaces.

Lo que sí es independiente de las concentraciones es $k$; de la temperatura no lo es en absoluto.

$\textbf{d) Si duplicamos la concentración de Cl₂ la velocidad se duplica. [0,5 puntos]}$

La afirmación es verdadera.

El orden parcial respecto del cloro es 1, según la ecuación de velocidad obtenida en el apartado a). Comparamos la velocidad antes y después de duplicar su concentración, manteniendo constante la del CO:

$v'=k\,[\mathrm{CO}]\,\left(2[\mathrm{Cl_2}]\right)=2\,k\,[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{Cl_2}]=2v$

Al ser el orden parcial la unidad, la velocidad es directamente proporcional a esa concentración y, en efecto, se duplica.