PAU Química 2013 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 4

4. La tioacetamida és un compost orgànic, de fórmula C2H5NS, que s’utilitza en síntesi orgà- nica i inorgànica com a font de sulfur. La tioacetamida reacciona amb aigua, en un medi àcid, per formar sulfur d’hidrogen: C2H5NS + H2O → H2S + C2H5NO L’equació de la velocitat d’aquesta reacció és donada per l’expressió següent: v = k [C2H5NS][H3O+] a) Indiqueu l’ordre total de la reacció. Amb quines unitats s’expressa la velocitat d’una reacció química? Quines unitats té la constant de velocitat de la reacció de la tioace- tamida amb aigua en un medi àcid? Justifiqueu totes les respostes. [1 punt] b) Tenim una solució aquosa que conté C2H5NS i és 0,15 m en HCl. Justifiqueu si la velo- citat de la reacció augmentarà o disminuirà si afegim una mica de NaOH a la solució, o si substituïm l’àcid clorhídric per àcid acètic de la mateixa concentració. [1 punt] Dades: L’àcid acètic és el nom habitual de l’àcid etanoic, àcid feble de fórmula CH3COOH.

a) Els exponents que apareixen a les concentracions ens indiquen els ordres parcials de la reacció respecte a cada reactiu. Si l’equació de velocitat és: v = k [C2H5NS][H3O+], tenim: Ordre parcial respecte C2H5NS = 1 Ordre parcial respecte H3O+ = 1 L’ordre total és la suma dels ordres parcials ⇒ Ordre total de la reacció = 2 [0,2 p] La velocitat d’una reacció ens indica la variació de la concentració d’un reactiu o producte en variar el temps. v = Δc / Δt = (mol / L) / (s) Unitats de la velocitat (v) ⇒ mol·L-1·s-1 (ó M·s-1) [0,4 p] Per raonar les unitats de la constant de velocitat, agafem l’expressió de la velocitat i aïllem la constant: k = v / [C2H5NS][H3O+] = (mol·L-1·s-1) / [(mol·L-1)·(mol·L-1)] Unitats de k ⇒ mol-1·L·s-1 [0,4 p] b) L’HCl 0,15 M (o l’àcid acètic) ens aporta una determinada concentració de H3O+. Això implica una determinada velocitat de la reacció: v = k [C2H5NS][H3O+] Opcional: HCl + H2O → H3O+ + Cl- Si addicionem NaOH, els ions OH- reaccionaran amb l’HCl 0,15 M; […]