TEMA 3 QFA

¿Cuál de los siguientes aspectos NO se considera en el estudio de una reacción química según la fuente?. Aspecto material. Aspecto termodinámico. Aspecto cinético. Aspecto cuántico.

¿Qué unidades se utilizan comúnmente para expresar la velocidad de reacción?. mol/s. M/s. kJ/mol. K/s.

¿Qué factores pueden influir en la velocidad de una reacción química?. Concentración de los reactivos. Temperatura. Presencia de catalizadores. Todas las anteriores.

¿Qué información proporciona el orden de reacción?. La estequiometría de la reacción. La energía de activación de la reacción. La dependencia de la velocidad de reacción con la concentración de los reactivos.

¿Qué es la molecularidad de una reacción?. El número total de moléculas que participan en una reacción. El número de moléculas que colisionan en una etapa elemental de una reacción.

¿Qué es el mecanismo de reacción?. La descripción termodinámica de una reacción. La ecuación estequiométrica balanceada de una reacción. La secuencia de etapas elementales que conducen a la formación de productos.

¿Qué método se utiliza para determinar la ecuación de velocidad experimentalmente cuando la reacción es muy lenta?. Método diferencial o de velocidades iniciales. Método de integración. Método de tiempo de semirreacción. Ninguno de los anteriores.

¿Qué propiedad física NO se utiliza comúnmente para seguir el progreso de una reacción química?. Absorbancia UV-Vis. Conductividad eléctrica. Rotación óptica. Viscosidad dinámica.

¿Qué técnica experimental se utiliza para estudiar reacciones rápidas con tiempos de semirreacción del orden de milisegundos?. Valoración. Espectrofotometría UV-Vis convencional. Stopped-flow. T-jump.

¿Cuál de los siguientes NO es un esquema de reacción complejo?. Reacciones paralelas. Reacciones consecutivas. Reacciones reversibles. Reacciones unimoleculares.

¿Qué se entiende por "etapa lenta o determinante de la velocidad" en un mecanismo de reacción?. La etapa que consume la mayor cantidad de energía. La etapa que tiene la menor velocidad de reacción. La etapa que produce la mayor cantidad de producto. La etapa que implica la formación de intermedios más estables.

¿Qué establece el principio de reversibilidad microscópica?. Que una reacción reversible siempre alcanzará el equilibrio. Que la constante de equilibrio es independiente de la temperatura. Que el mecanismo de la reacción inversa es el mismo que el de la reacción directa, pero en sentido opuesto. Que la velocidad de una reacción reversible es siempre igual a la velocidad de la reacción inversa.

¿Qué ecuación describe la dependencia de la constante de velocidad con la temperatura?. Ecuación de van der Waals. Ecuación de Clausius-Clapeyron. Ecuación de Arrhenius. Ecuación de Nernst.

¿Qué técnica de relajación se utiliza para estudiar equilibrios químicos que implican cambios en el volumen molar?. T-jump. P-jump. Flash fotólisis. Stopped-flow.

¿Qué información proporciona la ecuación de velocidad sobre el mecanismo de reacción?. La estequiometría de la reacción. El valor de la constante de equilibrio. La composición del complejo activado. El rendimiento de la reacción.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO es una regla general para la interpretación mecanicista de ecuaciones de velocidad?. La dependencia de la ecuación de velocidad con las concentraciones informa de la composición elemental y de la carga del complejo o complejos activados. La ecuación de velocidad se debe escribir en función de la concentración de las especies predominantes en el medio de reacción. El número de términos positivos en el numerador de la ecuación de velocidad indica el número de etapas paralelas que incluyen complejos activados de composición diferente. La constante de velocidad siempre se puede determinar a partir de la estequiometría de la reacción.

¿Qué indica un aumento del orden de reacción al aumentar la concentración de un reactivo?. Un mecanismo de etapas paralelas. Un mecanismo de etapas consecutivas. Un mecanismo de una sola etapa. Un mecanismo de preequilibrio.

¿En qué se basa la aproximación del estado estacionario?. En que la concentración de los reactivos es constante durante la reacción. En que la concentración de los productos es constante durante la reacción. En que la concentración de los intermedios de reacción es pequeña y constante durante la mayor parte del transcurso de la reacción. En que la velocidad de la reacción es constante durante la reacción.

¿Qué tipo de información se puede obtener del postulado de Hammond?. La energía de activación de la reacción. La constante de velocidad de la reacción. La estructura del estado de transición. El mecanismo de la reacción.

¿Qué se entiende por control cinético de productos?. La formación del producto más estable termodinámicamente. La formación del producto que se forma más rápidamente. La formación de productos en equilibrio. La formación de productos a través de un solo mecanismo.

¿Cuál es la unidad de la constante de velocidad para una reacción de segundo orden?. s-1b M·s-1. M-1·s-1. M2·s-1.

¿Qué técnica experimental se utiliza para estudiar reacciones extremadamente rápidas con tiempos de semirreacción menores a 0.1 ms?. Stopped-flow. Técnicas de relajación. Valoración. Cromatografía.

¿Qué se entiende por molecularidad de una reacción elemental?. El número de productos formados en la reacción. El número de moléculas que colisionan en la reacción. El orden de la reacción. La energía de activación de la reacción.

¿Cuál de los siguientes métodos se puede utilizar para determinar la constante de velocidad cuando el valor de P∞ es desconocido?. Método de Guggenheim. Método diferencial. Método de integración. Método de tiempo de semirreacción.

¿Qué tipo de reacción se caracteriza por la formación de un intermedio reversible?. Reacción paralela. Reacción consecutiva simple. Reacción consecutiva con una etapa reversible. Reacción elemental.

¿Cuál de las siguientes propiedades NO se utiliza comúnmente en cinética química para seguir el progreso de una reacción?. Absorbancia UV-Vis. Conductividad eléctrica. Rotación óptica. Viscosidad.

¿Cuál de los siguientes métodos se basa en la medición de la propiedad a tiempo infinito (P∞) para determinar la constante de velocidad?. Método de Guggenheim. Método de Kezdy-Swinborne. Método diferencial. Método de integración.

¿Qué técnica experimental permite mezclar rápidamente reactivos y registrar la señal de un detector en milisegundos?. Stopped-flow. T-jump. P-jump. Flash fotólisis.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el factor preexponencial (A) en la ecuación de Arrhenius es CORRECTA?. Representa la energía de activación de la reacción. Es una constante independiente de la temperatura. Está relacionado con la frecuencia de colisiones y la orientación molecular. Es siempre igual a 1.

¿Qué tipo de esquema de reacción se caracteriza por la competición entre dos o más vías de reacción para un mismo reactivo?. Reacciones paralelas. Reacciones consecutivas. Reacciones reversibles. Reacciones elementales.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las reacciones elementales es FALSA?. Son reacciones que ocurren en un solo paso. Su molecularidad es igual a la suma de los coeficientes estequiométricos de los reactivos. Su ley de velocidad se puede determinar directamente a partir de su ecuación estequiométrica. Son la base de los mecanismos de reacción complejos.

¿Qué tipo de método cinético se utiliza cuando se mide la concentración de reactivos o productos a intervalos de tiempo específicos?. Método continuo. Método discontinuo. Método de relajación. Método de flujo.

¿Cuál de los siguientes factores NO afecta a la velocidad de una reacción química?. Concentración de los reactivos. Temperatura. Presencia de un catalizador. Estequiometría de la reacción.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el estado de transición de una reacción es CORRECTA?. Es una especie estable que se puede aislar y caracterizar. Es un punto de máxima energía potencial a lo largo de la coordenada de reacción. Tiene una larga vida media y se puede observar experimentalmente. Corresponde al mínimo de energía potencial en el diagrama de energía de la reacción.

¿Qué postulado establece que la estructura del estado de transición se parece más a la especie (reactivos o productos) a la que está más cerca energéticamente?. Postulado de Eyring. Postulado de Hammond. Principio de Curtin-Hammett. Principio de Le Chatelier.

¿Qué tipo de control se da en una reacción cuando la formación del producto está determinada por la velocidad relativa de las diferentes vías de reacción?. Control termodinámico. Control cinético. Control entrópico. Control entálpico.

Dada una reacción con intermedios reactivos, ¿cuál de las siguientes afirmaciones sobre la aproximación del estado estacionario es FALSA?. Se aplica a reacciones que involucran la formación de intermedios reactivos. Asume que la concentración del intermedio es constante durante la mayor parte de la reacción. Permite determinar la concentración exacta del intermedio en cualquier momento. Simplifica el análisis de la cinética de reacciones complejas.

¿Qué principio establece que la suma de todas las etapas elementales de un mecanismo de reacción debe dar la reacción estequiométrica global?. Principio de conservación de la energía. Principio de consistencia estequiométrica. Principio de reversibilidad microscópica. Principio de mínima acción.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la molecularidad de una reacción elemental es VERDADERA?. Puede ser cualquier número entero positivo. Está relacionada con el número de moléculas que participan en el paso elemental. Siempre es igual al orden de reacción. No se puede determinar experimentalmente.

¿Qué tipo de reacción compleja se caracteriza por tener dos o más vías de reacción que ocurren simultáneamente a partir de los mismos reactivos?. Reacciones consecutivas. Reacciones paralelas. Reacciones reversibles. Reacciones en cadena.

¿Cuál de las siguientes técnicas experimentales NO se utiliza para el estudio de reacciones rápidas?. Stopped-flow. T-jump. Valoración. Flash fotólisis.

¿Cuál es el objetivo principal del control de la temperatura en un experimento cinético?. Determinar la energía de activación de la reacción. Aumentar la velocidad de la reacción. Favorecer la formación de productos termodinámicamente más estables. Evitar la descomposición de los reactivos.

¿Cuál de las siguientes expresiones matemáticas describe la dependencia de la constante de velocidad (k) con la temperatura (T) según la ecuación de Arrhenius?. k = A/T. k = A·eT. k = A + Ea/RT. k = A·e-Ea/RT.

¿Qué información proporciona la ecuación de velocidad de una reacción sobre el mecanismo de la reacción?. Indica el número de moles de reactivos y productos. Proporciona información sobre la composición elemental del complejo activado y el orden de reacción con respecto a cada reactivo. Describe la energía de activación de la reacción. Permite predecir la constante de equilibrio de la reacción.

¿Qué significa que una reacción esté bajo control termodinámico?. La reacción se produce a una velocidad muy rápida. El producto principal es el más estable termodinámicamente, independientemente de la velocidad de formación. La reacción se produce a baja temperatura. La reacción es irreversible.

¿Qué es un intermedio de reacción?. Es una especie química que se forma durante el transcurso de la reacción y se consume en una etapa posterior. Es un catalizador que acelera la reacción. Es un producto final de la reacción. Es una especie inestable que no puede ser detectada.

¿Qué indica la presencia de un término negativo en el denominador de la ecuación de velocidad de una reacción?. La reacción es unimolecular. Hay al menos una etapa reversible en el mecanismo de la reacción. La reacción es muy lenta. La reacción es exotérmica.

¿Cuál de las siguientes técnicas experimentales permite estudiar la cinética de reacciones en fase gaseosa mediante el seguimiento de la presión parcial de los reactivos o productos?. Espectroscopia UV-Vis. Manometría. Cromatografía de gases. Electroforesis capilar.

La velocidad de reacción se define como la variación en la cantidad (concentración, número de moles) de un reactivo o producto con el tiempo. Verdadero. Falso.

La ecuación de velocidad es una expresión matemática que relaciona la velocidad de reacción con las concentraciones de los reactivos. Verdadero. Falso.

La constante de velocidad es una constante de proporcionalidad que aparece en la ecuación de velocidad y depende de la temperatura, la fuerza iónica, la viscosidad, etc. Verdadero. Falso.

El orden de reacción es la suma de los exponentes de las concentraciones de los reactivos en la ecuación de velocidad. Verdadero. Falso.

La molecularidad se refiere al número de moléculas que participan en una etapa elemental de una reacción. Verdadero. Falso.

Un mecanismo de reacción es una descripción detallada a nivel molecular de cómo ocurre una reacción química, que incluye las etapas elementales y los intermedios de reacción. Verdadero. Falso.

La energía de activación es la energía mínima que deben poseer las moléculas de los reactivos para que ocurra una reacción química. Verdadero. Falso.

El método diferencial o de velocidades iniciales es un método para determinar la ecuación de velocidad que implica medir la velocidad inicial de la reacción a diferentes concentraciones iniciales de reactivos. Verdadero. Falso.

El método de integración es otro método para determinar la ecuación de velocidad que implica integrar la ecuación de velocidad para obtener una expresión que relacione la concentración de los reactivos con el tiempo. Verdadero. Falso.

El tiempo de semirreacción es el tiempo que tarda la concentración de un reactivo en reducirse a la mitad de su valor inicial. Verdadero. Falso.

El método de aislamiento se utiliza para simplificar la determinación de la ecuación de velocidad manteniendo la concentración de uno de los reactivos constante y en gran exceso. Verdadero. Falso.

Diversas propiedades físicas, como la presión, la rotación óptica, la absorbancia UV-Vis, la conductividad eléctrica y la fluorescencia, se pueden utilizar para seguir el progreso de una reacción química. Verdadero. Falso.

Las técnicas experimentales en cinética química incluyen el control de la temperatura, el tiempo de reacción y la concentración de reactivos y productos. Verdadero. Falso.

Los métodos discontinuos de análisis cinético implican la toma de muestras a intervalos de tiempo específicos, mientras que los métodos continuos implican el seguimiento continuo de una propiedad física relacionada con la concentración. Verdadero. Falso.

Las técnicas de flujo, como el stopped-flow, se utilizan para estudiar reacciones rápidas, mientras que las técnicas de relajación, como el T-jump, se utilizan para estudiar reacciones muy rápidas. Verdadero. Falso.

Los esquemas de reacción complejos incluyen reacciones paralelas, consecutivas, reversibles y combinaciones de estas. Verdadero. Falso.

La aproximación al estado estacionario se utiliza para simplificar el análisis de mecanismos de reacción complejos al suponer que la concentración de los intermedios de reacción es constante durante la mayor parte de la reacción. Verdadero. Falso.

El estado de transición es una configuración de alta energía que representa el punto de máxima energía en el camino de la reacción. Verdadero. Falso.

El postulado de Hammond establece que la estructura del estado de transición se asemeja más a la estructura del reactivo o producto al que está más cercano en energía. Verdadero. Falso.

El control cinético de productos se refiere a la formación preferencial del producto que se forma más rápidamente, mientras que el control termodinámico se refiere a la formación preferencial del producto más estable. Verdadero. Falso.

El método de Guggenheim se utiliza para determinar la constante de velocidad de una reacción cuando el valor de P infinito es desconocido. V. F.

El método de Kezdy-Swinborne es otra técnica para determinar la constante de velocidad cuando P infinito es desconocido. V. F.

El control de la temperatura es crucial en cinética química porque la constante de velocidad depende de la temperatura. V. F.

El tiempo de reacción se puede controlar utilizando diferentes métodos, como valoración, cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y técnicas espectroscópicas. V. F.

La concentración de reactivos y productos se puede controlar utilizando métodos como la extracción de alícuotas, la congelación de la reacción y la adición de inhibidores. V. F.

Los métodos discontinuos se usan típicamente para reacciones muy lentas, mientras que los métodos continuos son más adecuados para reacciones lentas o relativamente rápidas. V. F.

La conductividad eléctrica es una técnica útil para seguir reacciones que involucran cambios en la concentración de iones. V. F.

Las técnicas de flujo, como stopped-flow, se utilizan para estudiar reacciones rápidas con tiempos de semirreacción del orden de milisegundos o menos. V. F.

Las técnicas de relajación, como el salto de temperatura (T-jump), se utilizan para estudiar reacciones muy rápidas que ocurren en nanosegundos o microsegundos. V. F.

Un intermedio reactivo (HEI) tiene una vida media corta, típicamente del orden del tiempo de una vibración molecular. V. F.

La detección de intermedios de reacción se puede realizar de forma directa utilizando técnicas como la resonancia magnética nuclear (RMN) o la espectroscopia de resonancia de espín electrónico (RSE), o de forma indirecta a través del análisis de la ecuación de velocidad. V. F.

El postulado de Hammond establece que la estructura del estado de transición se asemeja más a la estructura del reactivo o producto al que está más cercano en energía. V. F.

El principio de reactividad-selectividad establece que una alta reactividad generalmente se asocia con una baja selectividad. V. F.

El control cinético de productos se refiere a la formación preferencial del producto que se forma más rápidamente, mientras que el control termodinámico se refiere a la formación preferencial del producto más estable. V. F.

La ecuación de velocidad puede proporcionar información sobre la composición y la carga del complejo activado. V. F.

Para interpretar correctamente la ecuación de velocidad, debe expresarse en términos de las especies predominantes en el medio de reacción. V. F.

El número de términos en el numerador de la ecuación de velocidad puede indicar el número de pasos paralelos que implican complejos activados de diferente composición. V. F.

Una suma de términos en el denominador de la ecuación de velocidad puede indicar un mecanismo de reacciones consecutivas, donde al menos una de ellas es reversible. V. F.

Un aumento en el orden de reacción al aumentar la concentración de un reactivo puede ser indicativo de un mecanismo de pasos paralelos. V. F.

Una disminución en el orden de reacción al aumentar la concentración de un reactivo puede sugerir la existencia de pasos consecutivos. V. F.

La suma de todos los pasos en el mecanismo debe dar la reacción estequiométrica, y la ecuación de velocidad derivada del mecanismo debe coincidir con la experimental. V. F.

El postulado de Hammond ayuda a predecir la estructura del estado de transición en función de si la reacción es exotérmica o endotérmica. V. F.

El método diferencial para determinar la ecuación de velocidad se basa en el análisis de cómo cambia la velocidad inicial de la reacción a diferentes concentraciones iniciales de los reactivos. V. F.

El método de integración para determinar la ecuación de velocidad implica ajustar los datos cinéticos experimentales a ecuaciones integradas de velocidad para diferentes órdenes de reacción. V. F.

El tiempo de semirreacción (t1/2) es independiente de la concentración inicial de reactivo en las reacciones de primer orden. V. F.

La espectroscopia UV-Vis puede ser una técnica útil para monitorizar el progreso de una reacción si hay un cambio significativo en la absorbancia entre los reactivos y los productos. V. F.

Las técnicas de flujo detenido (stopped-flow) se utilizan habitualmente para estudiar reacciones muy lentas que tardan más de un día en completarse. V. F.

Las técnicas de relajación, como el salto de temperatura (T-jump), implican perturbar un sistema en equilibrio y monitorizar la relajación del sistema de vuelta al equilibrio. V. F.

La molecularidad de una reacción elemental describe el número de moléculas que participan en esa etapa. V. F.

El principio de reactividad-selectividad establece que los reactivos altamente reactivos tienden a ser más selectivos en sus reacciones. V. F.