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572 CAPÍTULO 13 Cinética química

Ejemplo 13.2

Considere la siguiente reacción
4NO 2 (g) 1 O 2 (g) ¡ 2N 2 O 5 (g)

Suponga que en un momento determinado durante la reacción, el oxígeno molecular está
reaccionando con una rapidez de 0.024 M/s. a) ¿Con qué rapidez se está formando el N 2 O 5 ?
b) ¿Con qué rapidez está reaccionando el NO 2 ?
Estrategia Para calcular la rapidez de la formación del N 2 O 5 y de la desaparición del NO 2 ,
necesitamos expresar la rapidez de la reacción en términos de los coefi cientes
estequiométricos, como se hizo en el ejemplo 13.1:

1 ¢[NO 2 ] ¢[O 2 ] 1 ¢[N 2 O 5 ]
rapidez 52 52 5
4 ¢t ¢t 2 ¢t
Tenemos

¢[O 2 ]
520.024 M/s
¢t
donde el signo menos indica que la concentración del O 2 está disminuyendo con el tiempo.
Solución a) A partir de la expresión de rapidez anterior tenemos

¢[O 2 ] 1 ¢[N 2 O 5 ]
2 5
¢t 2 ¢t
Por lo tanto,

¢[N 2 O 5 ]
522(20.024 M/s) 5 0.048 M/s
¢t
b) Aquí tenemos
1 ¢[NO 2 ] ¢[O 2 ]
2 52
4 ¢t ¢t
de manera que
¢[NO 2 ]
5 4(20.024 M/s) 520.096 M/s
Problemas similares: 13.7, 13.8. ¢t

Ejercicio de práctica Considere la reacción

4PH 3 (g) ¡ P 4 (g) 1 6H 2 (g)
Suponga que, en un momento determinado durante la reacción, se está formando el hidróge-
no molecular con una rapidez de 0.078 M/s. a) ¿A qué rapidez se está formando el P 4 ? b)
¿Con qué rapidez está reaccionando el PH 3 ?

Revisión de conceptos
Escriba una ecuación balanceada para una reacción en fase gaseosa cuya rapidez esté dada
por
1 ¢[NOCl] 1 ¢[NO] ¢[Cl 2 ]
rapidez 52 5 5
2 ¢t 2 ¢t ¢t