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Esercizio su una reazione del secondo ordine

Esercizio svolto su una reazione del secondo ordine

La velocità della reazione del secondo ordine:

A + B → C

a una data temperatura è 5,00 mol / (L · s) quando [A] = 2,00 · 10-2 mol/L e [B] = 1,00 · 10-2 mol/L.

Calcolare, alla medesima temperatura:

a) la costante di velocità della reazione;

b) la velocità della reazione quando [A] = 1,00 · 10-2 mol/L e [B] = 3,00 · 10-3 mol/L.

Svolgimento

La legge cinetica delle reazioni del secondo ordine è data dalla seguente relazione matematica:

reazioni di secondo ordine

in cui:

  • [A] e [B] indicano le concentrazioni dei due reagenti;

  • k indica la costante di velocità della reazione.

Dall'equazione precedente possiamo determinare il termine k:

k = v / ([A] · [B])

e sostituire i valori che ci sono forniti dall'esercizio:

k = 5,00 / (2,00 · 10-2 · 1,00 · 10-2)

Da cui:

k = 2,50 · 104 L / (mol · s)

Pertanto il valore della costante di velocità della reazione è 2,50 · 104 L / (mol · s).

L'esercizio chiede ora di determinare la velocità della reazione nel caso in cui [A] = 1,00 · 10-2 mol/L e [B] = 3,00 · 10-3 mol/L.

Applichiamo nuovamente la legge cinetica delle reazioni del secondo ordine:

reazioni di secondo ordine

Sostituendo i dati in nostro possesso si ha che:

v = 2,50 · 104 · 1,00 · 10-2 · 3,00 · 10-3 = 0,750 mol / (L · s)

Pertanto la velocità della reazione nel caso in cui [A] = 1,00 · 10-2 mol/L e [B] = 3,00 · 10-3 mol/L è di 0,750 mol / (L · s).

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