Ejercicios de cinética de reacción parte 1

Ejercicios de Fisicoquímica

Cinética de Reacción (1)

1) Una cierta reacción es de primer orden. Sabiendo que luego de 540 s queda el 32,5% del reactivo:

a) Calcular la constante de velocidad específica de la reacción.

b) ¿Qué tiempo se necesita para que se descomponga el 25 % del reactivo?

2) Una sustancia se descompone según una cinética de segundo orden. Si la constante de velocidad específica es de 6.8.10-4 dm3/(mol*seg), calcular el tiempo de vida media de la sustancia si:

a) la concentración inicial es 0.05 M. b) la concentración inicial es 10-5 M.

3) El NH3 se descompone sobre un filamento de tungsteno caliente dando como productos N2 e H2. La reacción puede seguirse midiendo el aumento de presión a volumen constante. Cuando la reacción tiene lugar a 900° C con una presión inicial de 200 mmHg, se obtienen los siguientes valores:

t / s              100   200   400   600    900   1000
p / mmHg        11  22.1    44   66.3   97.8    110

Determinar el orden de la reacción y la constante de velocidad específica.

4) La pirólisis del éter metílico es una reacción compleja que da lugar a diversos productos.

A 777 K se obtuvieron los siguientes resultados:

Po / mmHg        28       58       91    150    171    241    321    394    509
t31% /s    1980   1500   1140    900    824    667    626    590    465

donde Po es la presión inicial de éter y t31% es el tiempo en el que se consume el 31% del reactivo. Calcular el orden de reacción y la constante de velocidad. Sin hacer cuentas, ¿puede decidir si el orden de la reacción es 0 o 1?

5)      Se tienen 2 experiencias distintas para la siguiente reacción:

A(g) + 2O2(g) = P(g)

t(s) 0 100 200 400 600
Pt(mmHg) 760 755 752 748,4 746,4

(YO2 = 0.99, YA=0.01)

t(s) 0 150 450 1000 1600
Pt (mmHg 760 755 747,5 736 730

(YO2 = 0.05, YA=0.95)

a)      Calcular los órdenes respecto al O2 y respecto al reactivo A

b)      Calcular la constante de velocidad

c)      Calcular el tiempo promedio de la reacción

6)     La velocidad de descomposición de un reactivo A se mide con la ayuda de un espectrofotómetro que es capaz de medir la absorbancia de un producto C en función del tiempo de reacción. Se sabe que para una concentración 1M de C, la absorbancia es 0.456 y que para una concentración de 0.1M de C, la absorbancia es 0.224. Si la absorbancia depende linealmente de la concentración, y con [A]0 = 0.4M:

A = B + C

t(min) 14 25 41 75 97
Abs 0,249 0,266 0,276 0,283 0,288

a)      Calcular K y n para la reacción

b)      Calcular el tiempo de vida media de la reacción

Respuestas: 1) R.a. 2.081E-3s-1;  R.b. 138s.  2) R.a. 29412s; R.b. 147E6s.  3) R. n=1; K=7.89E-4s-1.                  4) R. n=1.5; K=770L1/2/(mol1/2*s).  6) R.a. n=2; K=.1594L/(mol*min); R.b. t1/2=15.7min

Cinética1

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Ingeniero Químico (Universidad de Los Andes - 2006). Profesor Asistente adscrito al Departamento de Química Industrial y Aplicada de la Escuela de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería en la Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela. Asociado al Laboratorio de Formulación Interfases Reología y Procesos (FIRP) de la Facultad de Ingeniería (ULA) como investigador desde el 2006.