Ejercicios de cinética de reacción parte 3

Ejercicios de Fisicoquímica

Cinética de Reacción (3)

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

A_(g) + 2O_2(g) à P_(g)

(YO₂ = 0.99, Y_A=0.01)

(YO₂ = 0.05, Y_A=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

2) Una reacción paralela de primer orden se lleva a cabo según la  reacción:

AB AC

Se han obtenido experimentalmente los siguientes datos:

a) ¿Cuales son las energías de activación y los factores preexponenciales

para cada reacción?

b) ¿A que temperatura y en cuanto tiempo se alcanza en la salida un

producto con 90%B, 6% C y 4% A? (Asumiendo que al principio solo hay A).

c) Si la reacción es  ABC

¿Cual seria el tiempo máximo de esta reacción a la temperatura que encontró anteriormente?, razone su respuesta

3) Una alimentación 5M de A, 0.2M de B y 0.1M de C se introduce a un reactor donde ocurre una reacción en paralelo tal que AàB y AàC según K1 (AàB) y   K2 (AàC) respectivamente. Si: Ea1=2000cal/mol, A1=0.25, Ea2=6000cal/mol y A2=1.75. Diga si es posible obtener selectividades en un rango que: 10<B/C<20, y a que temperaturas se podrían conseguir. ¿qué tiempo tardaría en consumirse el 95% de A para una selectividad B/C=10?

4) Se tiene una reacción química en fase líquida donde

A + B –> C + Acido

A manera de obtener la concentración de A y B en el tiempo se pretende titular la mezcla reaccionante con hidróxido de sodio. Determine los valores de n y K para la reacción si: Se prepara un litro de solución reaccionante que contiene inicialmente 5 moles de A, 3 moles de B y 8 moles de Ácido Clorhídrico, y se hacen las siguientes titulaciones, a alícuotas de 10ml:

5) Se tiene un sistema reaccionante donde A+B dan productos y se obtuvieron los siguientes resultados de la medicion de la velocidad inicial de las reacciones:

Demuestre que puede obtener los ordenes de reacción aplicando el método de velocidades iniciales y el método de aislamiento, como se completaría una grafica [A] vs t para los tiempos 10, 50, 100 y 200

6) Dos compañías están ofreciendo sus alternativas para producir un polímetro de alta densidad utilizando el mismo catalizador, dispuesto en dos presentaciones diferentes. Los detalles más importantes para ambos procesos se detalla a continuación:

Si el precio del polímero es de 1$/Kg.

Calcule:

a)       ¿Cuánto tarda el proceso 2 en completarse?

b)       Basado en 12 horas de operación, ¿Cuál es la ganancia de cada proceso? (cada proceso puede repetirse tantas veces como sea necesario para completar las 12 horas de operación)

7) La descomposición del ozono gaseoso 2O₃ à O₂, sigue la siguiente ley de descomposición:

(1)

¿Bajo que condiciones de K₁, K₂ y K₃ es válido el siguiente mecanismo de reacción para comprobar la validez de la ecuación (1)?

O₃ = O₂ + O*

O₂ + O* = O₃

O₃ + O*=2O₂

Cinética4