Ejercicio resuelto de Velocidad · Química · 2026

Ejercicio 5. (2 puntos)

a) En la reacción $\text{A}(g)+2\text{B}(g)\to 2\text{C}(g)$, se ha observado que la ley de velocidad es de orden 1 respecto de A y de orden 2 respecto de B. En un experimento se obtiene un valor para la velocidad de reacción de $v=\mathrm{0,3}\text{ mol}\cdot {\text{L}}^{-1}\cdot {\text{s}}^{-1}$, cuando $[\text{A}]=\mathrm{0,05}\text{ mol}\cdot {\text{L}}^{-1}$ y $[\text{B}]=\mathrm{0,01}\text{ mol}\cdot {\text{L}}^{-1}$.
i) Calcule la constante de velocidad con las unidades correspondientes. (0,5 puntos)
ii) ¿Es cierto que la velocidad de desaparición de A es igual a la velocidad de aparición de C? Justifique su respuesta. (0,5 puntos)

b) Complete la reacción, nombre los compuestos orgánicos presentes e indique el tipo de reacción de que se trata. (0,5 puntos)

${\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2\text{Br}+\text{NaOH}\to \text{A}+\text{B}$

Conteste a una de las siguientes cuestiones:

c1) Escriba dos posibles isómeros del propan-1-ol (o 1-propanol) y nómbrelos. (0,5 puntos)

c2) Calcule la solubilidad, en $\text{g}\cdot {\text{L}}^{-1}$, del cloruro de plata, AgCl, sabiendo que su $K_{ps}$ es $\mathrm{1,8}\cdot {10}^{-10}$. (0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{i)}}\mathbf{\text{Calcule}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{constante}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{velocidad}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{unidades}}\mathbf{\text{correspondientes.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Con los órdenes que da el enunciado, la ley de velocidad es:

$v=k[\mathrm{A}][\mathrm{B}{]}^2$

Despejamos la constante y sustituimos:

$k={\displaystyle \frac{v}{[\mathrm{A}][\mathrm{B}{]}^2}}={\displaystyle \frac{\mathrm{0,3}}{\mathrm{0,05}\cdot {\left(\mathrm{0,01}\right)}^2}}=6\cdot {10}^4$

Las unidades salen de la propia expresión. El orden total es $1+2=3$, así que:

$k=6\cdot {10}^4{\mathrm{L}}^2\cdot \mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-2}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{ii)}}\mathbf{\text{¿Es}}\mathbf{\text{cierto}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{velocidad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{desaparici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{igual}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{velocidad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{aparici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{C?}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

No es cierto. La velocidad de reacción se define dividiendo la variación de concentración de cada especie por su coeficiente estequiométrico:

$v=-{\displaystyle \frac{d[\mathrm{A}]}{dt}}=-{\displaystyle \frac{1}{2}}{\displaystyle \frac{d[\mathrm{B}]}{dt}}={\displaystyle \frac{1}{2}}{\displaystyle \frac{d[\mathrm{C}]}{dt}}$

De las dos igualdades que interesan aquí:

${\displaystyle \frac{d[\mathrm{C}]}{dt}}=2v=2(-{\displaystyle \frac{d[\mathrm{A}]}{dt}})$

El compuesto C aparece al doble de velocidad que desaparece A, y no a la misma, porque por cada mol de A que reacciona se forman dos de C.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Complete}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n,}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{compuestos}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nicos}}\mathbf{\text{presentes}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{trata.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El ion hidróxido, que es un buen nucleófilo, ataca al carbono unido al bromo y desplaza a este, que sale como ion bromuro:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\to \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}$

Los compuestos orgánicos que intervienen son el reactivo, $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{B}\mathrm{r}$, que es el bromoetano, y el producto A, $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}$, que es el etanol. El compuesto B es el bromuro de sodio, que no es orgánico.

Se trata de una reacción de sustitución nucleófila: un grupo, el bromo, es reemplazado por otro, el hidroxilo.

$\mathbf{\text{c1)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{posibles}}\mathbf{\text{is}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{propan-1-ol}}\mathbf{\text{(o}}\mathbf{\text{1-propanol)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mbrelos.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El propan-1-ol tiene fórmula molecular ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_8\mathrm{O}$, así que sus isómeros han de tener esa misma fórmula y distinta estructura. Dos ejemplos:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$, el propan-2-ol, que es un isómero de posición: el grupo hidroxilo está en el carbono central en lugar de en un extremo.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{O}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$, el metoxietano, que es un isómero de función: ya no es un alcohol, sino un éter.



Escribimos el equilibrio de solubilidad. Si se disuelven $s$ moles por litro, aparecen $s$ moles de cada ion:

$\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}(s)\rightleftharpoons \mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}(ac)+\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}(ac)$

$K_{ps}=[\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}][\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}]=s^2$

$s=\sqrt{\mathrm{1,8}\cdot {10}^{-10}}=\mathrm{1,34}\cdot {10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}$

Para pasarla a gramos por litro usamos $M(\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l})=\mathrm{107,9}+\mathrm{35,5}=\mathrm{143,4}$ g/mol:

$s=\mathrm{1,34}\cdot {10}^{-5}\cdot \mathrm{143,4}=\mathrm{1,92}\cdot {10}^{-3}\mathrm{g}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}$

Es decir, en un litro de agua apenas se disuelven dos miligramos de cloruro de plata: de ahí que se considere una sal insoluble.