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Respuesta
En el ejemplo 4.5 se obtuvo
k
1 ""
3.3x I0·
J
min-
l
y
k~
""
2.58xlO·
J
min·
l .
Se puede hacer
R=
k11k
1
= 0.78, entonces
r =
ln(k2
J
!:J.)
=..!...I.n(K2 l-!!.=..!..~
K2- KI
KI
~-1
KI R-I
"
y
entonces
t
=
342 minutos
y
C
8 ••
=
0.0203 moles.
4.6 Intermediarios reactivos
y
el formalismo de estados estacionario.
4.37a
4.37b
En la secuencia de reacciones
A
--+
B
--+
C, el compuesto
B
es un "intermediario"
para
la
formación del producto final C. Cuando la velocidad de transformación de
B
es mucho mayor
que la velocidad con la cual
se
genera
(k~»>kl )
se
dice que
B
es un "intermediario reactivo".
Según la ecuación 4.37a , cuando R=k
2
1k
1
es muy grande,
t
tiende a cero y
CH••
también tiende
cero:
' " '" [1
In
R
1
1m r '" 1m -_.-
= 0
R~a> R~"".tl
R - I
4.38
,
lim
C H
r '"
lim
(C..40R
-
R~l l=C..40
lim
R- 1
= 0
R-+""
.
R ~4..
'
,
R~a>
4.39
lo que significa que la concentración máxima de un intermediario reactivo se alcanza muy
rápidamente
y
que esta concentración suele ser imperceptible por ser asintótica a cero durante el
transcurso de la reacción.
La
figura 4.8 es la gráfica de concentraciones respecto al tiempo,
cuando R
=
100. En resumen, la reacción química aparentemente es A -+ C.
La existencia del compuesto B se justifica como una necesidad estructural o energética de la
reacción quimica, ya que en un complejo acti vado no se suponen cambios demasiado
complicados y la formulación. siempre hipotética, de uno o varios intermediarios reactivos
facilita la explicación de las transformaciones de los enlaces químicos elapa por etapa. El
conjunto de etapas inlermedias para explicar los cambios electrónicos en el proceso de
transformación del conjunto de reactivos hacia sus productos se denomina
"mecanismo de
reacción".
Cuando una reacción no requiere de la formulación de intermediarios reactivos, lo que
..
