La reacción entre el hidrógeno y el cloro bajo la influencia de la luz ultravioleta es la combinación fotoquímica de hidrógeno y cloro. La reacción no tiene lugar en la oscuridad. Esta es una reacción de orden cero ya que la velocidad es independiente de la concentración de hidrógeno y cloro. La velocidad de reacción se investiga colocando los gases de hidrógeno y cloro en un recipiente de vidrio cerrado que contiene una cantidad calculada de agua que puede disolver el producto, HCl. H2 + Cl2 -> 2 HCl
Iniciación: Cl2 + hv -> 2 Cl ·
Propagación: Cl · + H2 -> HCl + H ·;
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H · + Cl2 -> HCl + Cl ·
Terminación: 2 H · -> H2
2 Cl · -> Cl2
H · + Cl · -> HCl
La entalpía para el paso de iniciación es de 243,36 kJ por mol de Cl2, que corresponde a la energía transportada por los fotones de luz hacia el extremo violeta del espectro visible con una longitud de onda de 491,5 nm.
La reacción utiliza hidrógeno y cloro que no se disuelve en agua y cuando se forma HCl que se disuelve en agua, el nivel del agua aumenta en el recipiente. El aumento en el nivel del agua está directamente relacionado con la velocidad de la reacción. La concentración de gases en unidad de volumen sobre la superficie del agua en el recipiente siempre permanece constante debido al aumento en el nivel del agua, aunque sus cantidades disminuyen gradualmente. Por lo tanto, la velocidad de reacción permanece constante ya que la velocidad está relacionada con la velocidad de desaparición de hidrógeno y cloro.
Sin embargo, en el caso de catálisis de superficie heterogénea,
El orden de reacción se convierte en 1.5. (fuente: página -88, Combustión: fundamentos físicos y químicos, modelado y simulación por J. Warnatz, Ulrich Maas, Robert W.Dibble).