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En el tiempo t = 0, se introduce butadieno en un recipiente vacio a 326 ºC, siguiéndose a continuación la reacción de dimerización 2C4H6 !C8H12, mediante medidas de presión. Se obtienen los siguientes datos: t (s) 0 367 731 1038 1751 2550 3652 5403 7140 10600 P(torr) 632 606.6 584.2 567.3 535.4 509.3 482.8 453.3 432.8 405.3 a) Calcula el orden de la reacción. b) Calcula la constante de velocidad. Solución. orden = 2, k = 0.00705 l/(mol.s) Ayuda. Puedes obtener la relación entre la concentración de C 4H6 y la presión total P. Si a partir de las presiones calculas las concentraciones ya puedes ensayar las ecuaciones integradas que conoces. 11.
Para la reacción A+B ! C+D, en una experiencia con [A] 0 = 0.4 mol/l y [B] 0 =0.0004 mol/l se obtuvieron los siguientes datos: t (s) 0 120 240 360 " [C] (mol/l) 0 0.0002 0.0003 0.00035 0.0004 Y en una segunda experiencia con [A] 0 = 0.0004 mol/l y [B] 0 = 1 mol/l se obtuvieron los siguientes datos: t (s) 0 69000 208000 485000 " [C] (mol/l) 0 0.0002 0.0003 0.00035 0.0004 Determina la ecuación cinética y la constante de velocidad. 2 2 2 Solución. v = k [A] [B] siendo k = 0.0360728 litro /(mol .s) 12.
En la reacción A t (s) 0 [A]/[A]0 1
Productos, los datos obtenidos cuando [A] 0 = 0.6M, son: 100 200 300 400 600 1000 0.829 0.688 0.597 0.511 0.385 0.248
!
a) Determina el orden de la reacción. b) Calcula la constante de velocidad. Solución. orden = 1.5. Ayuda.- Utiliza el método del tiempo de vida media. 13.
En la reacción 2A+B ! C+D+2E, los datos cuando [A] 0 = 0.8 mol/l y [B] 0 = 0.002 mol/l son: t (s) 8000 14000 20000 30000 50000 90000 [B] 0.001672 0.00149 0.00136 0.001164 0.000904 0.000636
Y cuando [A]0 = 0.6 mol/l y [B] 0 = 0.002 mol/l son: t (s) 8000 20000
50000
90000
[B]
0.001802
0.001574
0.001186
0.000906
Determina la ecuación cinética y la constante de velocidad. Solución. v = k [A] 2 [B]2, k = 0.0186 l 3/s.mol3. 14. Se
investigó la recombinación de átomos de yodo en fase gaseosa en presencia de argón y se determinó
el orden de la reacción mediante el método de las pendientes iniciales. Las velocidades iniciales de formación de yodo en la reacción 2I + Ar ! I2 + Ar fueron las siguientes: [I]0 (M)
1 . 10 -5
2 . 10-5
4 . 10-5
6 . 10-5
v0 (M/s) (a)
8.7 . 10-4
3.48 . 10-3
1.39 . 10-2
3.13 . 10-2
(b)
4.35 . 10-3
1.74 . 10-2
6.96 . 10-2
1.57 . 10-1
(c)
8.69 . 10-3
3.47 . 10-2
1.38 . 10-1
3.13 . 10-1
Las concentraciones de argón son (a) 0,001 M, (b) 0,005 M, (c) 0,01 M. Obtened los órdenes de reacción respecto a las concentraciones de átomos de yodo y de argón, así como la constante de velocidad. Solución. Orden respecto al I =2, orden respecto al Ar = 1, k =8.872 #109 l2/s#mol2 15.
Se observó la presión parcial del compuesto CH 3 N2CH3 (en adelante compuesto A) en función del tiempo a 600 K con los resultados que se indican a continuación: t (s) 0 1000 2000 3000 4000 P (mmHg) 0.082 0.0572 0.0399 0.0278 0.0194 Confirma que la descomposición A !CH3CH3 + N2 es de orden 1 respecto de A y obtén la constante de velocidad a esta temperatura. -4 -4 -1 Solución. ln[A] = -13.0301 – 3.6044 10 t (k = 3.6044 10 s ). 16.
Se obtuvieron las constantes de velocidad de descomposición del etanal en un intervalo de temperatura comprendido entre 700 y 1000 K. Los resultados fueron los siguientes: T (K) 700 730 760 790 810 840 910 1000 k(l/s.mol) 0.011 0.035 0.105 0.343 0.789 2.17 20 145 Calcula la energía de activación y el factor preexponencial. Solución. Ea = 45006.9 cal/mol, A = 1.079 10 12 l/s.mol
39! #$ 0*$%%.1' 4Xe →X4 _e4 ).*'* B'$ %&'()$')* +* ,*-&%.+$+ / D
Si una reacción de primer orden tiene Ea = 104600 J/mol y A = 5 10 13 s-1, ¿a qué T la reacción tendrá t 1/2 = 1 min?. ¿Y 30 dias?. Solución. 349.44 K y 269.53 K, respectivamente. 19.