4 di prova itinere 11.1.2008

La reazione di decomposizione ad alta temperatura di HI in idrogeno e iodio elementare è del II ordine. Calcolare la costante cinetica k sapendo che a partire da una concentrazione iniziale C(HI)= 0.5M si raggiunge una concentrazione C(HI)= 0.033M dopo 90 minuti

Questo esercizio Stefano G. l'ha svolto così:
Vi= (0.5-0.033)/90
Vi= 5.2·10-3 dm3·mol-1·s-1
successivamente, poiché
V= k·[HI]2
k = v/[HI]2
ho trovato k = 2·10-2

Risposta:
L'esercizio è stato svolto in maniera errata. Il tipo di svolgimento che lei propone può essere applicato ad una reazione di ordine 0, in cui la velocità della reazione è costante e k = 2·10-2 sempre. Se anche fosse una reazione del I ordine, il reagente si consumerebbe in maniera esponenziale, cioè la velocità diminuirebbe man mano che la reazione procede. Invece, essendo del II ordine, ed usando le formule di integrazione, dovrà applicare un'altra relazione che troverà sul libro di teoria. Le lascio ancora la possibilità di risolvere l'esercizio per proprio conto.

Come promesso ecco lo svolgimento esatto:
                       2HI ---> H2 + I2
v = -(d[HI]/dt)= k * [HI]2
1[HI]90 - 1/[HI]0  = k * t
1/0.033 - 1/0.5 = k * 90
28.3 = k * 90
k = 3.15·10-1 mol-1·min-1