Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Septiembre 2020

PREGUNTA 3

3.1. La reacción:    es de primer orden respecto al oxígeno y de segundo orden respecto al monóxido de carbono. Escriba la expresión de la ecuación de velocidad de la reacción y las unidades de la constante de velocidad.

3.2. Nombre los siguientes compuestos, razone cuáles presentan algún tipo de isomería y nómbrela:

 

 

3.1.  En general la ecuación de velocidad de una reacción será:

 

 

 

Es decir, expresa que la velocidad de una reacción es proporcional a la concentración de los reactivos elevada a una potencia, que, en cada caso, representamos con las letras , , etc. Estos son números enteros o fraccionarios que no tienen por qué coincidir con los coeficientes estequiométricos a y b de la reacción química. Esas potencias que decíamos antes y, que se denotan con el alfabeto griego, son los órdenes parciales de cada una de las sustancias en la reacción y se determinan experimentalmente. En este caso el enunciado nos dice que es de primer orden con respecto al oxígeno () y de segundo orden con respecto al monóxido de carbono (), por lo tanto, podemos escribir la ecuación de velocidad directamente:

 

 

Las unidades de la velocidad de reacción vienen dadas en unidades de concentración partidas por unidades de tiempo. Sabiendo esto, podemos deducir las unidades de la constante, k, haciendo el análisis dimensional de la fórmula:

 

 

3.2.  Empezamos nombrando los compuestos:

:  Propeno. Se trata de un hidrocarburo con una insaturación, un alqueno.

:  2-butanol o butan-2-ol. Es un alcohol.

:  ácido 2-butenoico o ácido but-2-enoico. Ácido carboxílico con un enlace doble.

:  2-cloropropano. Es un derivado halogenado.

El primero de los compuestos podría presentar isomería estructural de función con el ciclopropano:

 

Recordamos que para que presenten isomería estructural, ambos isómeros deben tener el mismo número de átomos, como ocurre en este caso que los dos tienen de fórmula molecular C₃H₆.

El segundo compuesto presenta isomería óptica puesto que tiene un carbono asimétrico o quiral (unido a 4 sustituyentes distintos):

 

El otro compuesto que presenta isomería sería el tercero. En este caso isomería geométrica o cis-trans:

 

El último de los compuestos también podría presentar isomería estructural de posición, porque podría tener el cloro en uno de los carbonos de los extremos, por ejemplo:

:  1-cloropropano