Taller de Cinetica UNSA

1. La descomposición gaseosa del peróxido de di-terbutilo, es una reacción de primer orden, dada por (CH3)COO(CH3)3(g) 2CH3COCH3(g) +C2H6(g)

A 147.2ºC,se obtuvieron los siguientes resultados para la presión total en función del tiempo a volumen constante.

Presión total, torr 179.5 187.4 198.6 221.2 252.5 297.1

Tiempo ,min 0 2 6 14 26 46

Calcular con exactitud y precisión la constante de velocidad y el tiempo de vida media. Precion total, torr 179 187.4 198.6 221.2 252.5 297.1 Time .min 0 2 6 14 26 46 1/t[lnpi/2pi-pt] 0.02 0.019 0.019 0.02 0.023 Ln1/2[[179]/2x179[187]]= 0.02 K= 0.0206 T ½= ln2/k = ln2/0.0206 = 33.64 [] 2 6 14 26 46

2. En la descomposición térmica del N2O a 1030K se encontró que el periodo de semi-reaccion , varia con la presión inicial como se indica:

P0, torr 86.5 164 290 360

T1/2,s 634 393 255 212

Deduzca el orden de descomposición térmica del N2O Precion total, torr 179 187.4 198.6 221.2 252.5 297.1 Time .min 0 2 6 14 26 46 1/t[lnpi/2pi-pt] 0.02 0.019 0.019 0.02 0.023 Ln1/2[[179]/2x179[187]]= 0.02 K= 0.0206 T ½= ln2/k = ln2/0.0206 = 33.64

3. La reacción del oxido nítrico con hidrogeno 2NO(g) +2H2(g) N2(g) +2H2O(g) has sido estudiada determinando la variación de la presión total. Para una presión de hidrogeno constante , se han obtenido los siguientes datos de velocidad.

Presión NO,torr 359 300 240 183

V0,torr s-1 1.50 1.03 0.64 0.37

Determine el orden de reacción relativo respecto al NO

Aplicando la ley de velocidades iniciales V=K`[NO]n [H2]n

Log V=logK + n log[NO] Y a b x Modificando la tabla

log p 2.55 2.47 2.38 2.27

logV 0.17 0.012 -0.193 -0.43

Aplicando regrecion linial

A =-5.327 B=2.15 R=0.9997

4. Se tiene la siguiente reacción de segundo orden CH3CHO(g) CH4(g) +CO(g)obteniéndose los siguientes datos de su descomposición térmica a 518ºC

P total /mmHg 397 417 437 477 497 517 537 557 587 607 627 647 t/s 42 73 105 190 242 310 384 480 660 840 1070 1440

Si la presión inicial es 363 mmHg , determine el valor de la constante de velocidad.

Ptotal/mmhg 363 397 417 437 477 497 517 537 557 t/s 0 42 73 105 190 242 310 384 660 1/t[lnpi/2pi-pt] 0 2.3e-3 2.21e-3 2.17e-3 1.98e-3 1.90e-3 1.78e-3 1.69e-3 1.59e-3 587 607 647 840 1070 1440

1.33e-3 1.21e-3 1.06 e-3

K=1.7225E-3

2.55 2.47 2.38 2.27

5. Los datos siguientes dan la concentración del butadieno gaseoso a 500 K en función del tiempo. Determine el orden de la reacción y calcular la constante de velocidad.

t(s) C(mol/Lt) 195 1,62E-02 604 1,47E-02 1246 1,29E-02 2180 1,10E-02 4140 8,90E-03 4655 8,00E-03 6210 6,80E-03 8135 5,70E-03 Solución:

Tomando la ecuación: Se construye la siguiente tabla:

t (seg) C (mol/lt) dC dt ln(C) = X ln(-dC/dt) = Y 195 1.62E-02 604 1.47E-02 -1.50E-03 409 -4.220 -12.516 1246 1.29E-02 -1.80E-03 642 -4.351 -12.785 2180 1.10E-02 -1.90E-03 934 -4.510 -13.105 4140 8.90E-03 -2.10E-03 1960 -4.722 -13.747 4655 8.00E-03 -9.00E-04 515 -4.828 -13.257 6210 6.80E-03 -1.20E-03 1555 -4.991 -14.075 8135 5.70E-03 -1.10E-03 1925 -5.167 -14.375

Haciendo regresión lineal sobre los valores de X e Y se construye el siguiente gráfico y se tiene despejando los valores de k y n

Series1 Series2

ln (-dC/dt) = -4,5398 + 1,8933 ln(C)

Correlación: 0,951

Covarianza: 0,222

Luego k = 1,067E-2 y n = 1,89 es aproximadamente2.

6. Se corrió un experimento partiendo de una solución de dos reactivos A y B, con

C

_A0 = 0.1 g mol/L y 0

B

C

= 0.2 g mol/L, en un reactor por lotes (cerrado), donde se lleva a cabo a diferentes temperaturas la reacción A + B  C. Se midieron las concentraciones para A, a 25ºC, obteniéndose la siguiente tabla:

t (s) 0 10 20 30 40 50 60

A

C / (g mol/L) 0.1 0.0905 0.0819 0.074 1

0.067 0.0607 0.0542

Se desea encontrar el modelo cinético para dicha reacción.

Solución: * Por el método integral. Se supone reacción elementaria: (r_A)kC C_{A B} . A partir del balance de materia para A, sabemos que A ( )

A A B

dC

r kC C dt

    Integrando y haciendo uso de la estequiometría de la reacción , dondeCB 0.1CA. Resulta finalmente la siguiente expresión:

0

(0.1

)

0 A A C t A A A C

dC

kdt

C

C









o bien:

10 ln

0.1

2

A A

C

kt

C





 

despejando k, de la ecuación anterior,

10

ln

0.1

2

A A

C

k

t

C





con base en esa ecuación se calculan los valores de k y se genera la

siguientetabla:

t (s) 0 10 20 30 40 50 60

CA (grmol/lt) 0.1 0.0905 0.0819 0.0741 0.067 0.0607 0.0542

k (grmol/lts) - 0.0511 0.0524 0.0537 0.0550 0.0561 0.0587

de la tabla podemos observar que k aumenta a medida q ue t avanza, concluimos entonces quen uestromodelo propuesto no esa decuado en estecaso. Propongamosahora, la reacciónelementaria (-rA) = kCA yprocedamos de maneraanáloga al caso anterior: Del balance de materia con respecto a A

se obtiene la ecuación:

(

)

A

A

A

dC

r

kC

dt



 



, Integrando y evaluandohallamosk: 0 1 ln A A C k t C    _{ }

  A partir de la ecuación anterior podemosgenerarunatabla de datos similar, como

se muestra a continuación

t (s) 0 10 20 30 40 50 60

CA (grmol/lt) 0.1 0.0905 0.0819 0.0741 0.067 0.0607 0.0542

k (lt/grmol.s) - 0.00998 0.00998 0.00999 0.01001 0.00998 0.01021

aquí, podemos, considerarquekpermanececonstante, de talmaneraque el modelocinéticopropuesto ha resultadoadecuado y reordenando el valor de k, quedará de la siguiente forma:

* Por el métododiferencialA partir de los datos de concentración de A versus tiempo, podemosgenerar los datos a los que se les aplicará la regresión lineal paraobtener el valor de la

constantecinética. En estecaso: xi = lnC__{Aii y} i

ln

A i

C

y

t









_



_







Sin olvidarque _ A C es el promedio de

concentraciones de los dos puntosconsiderados en estaderivada.

De la regresión lineal, la pendientees de 0.96 y el intercepto -4.693.Podemosencontrarque el exponente de la expresióncinéticaesigual a 1 (0.96) y k vale 0.00916 s-1.Obteniéndose la expresión :

quees similar a la obtenidapor el método integral, siredondeamossu valor. La tablaque se genera empleando el métododiferencial en este ejemplo es

t(s) C _A (mol/l) A C t   

ln





_





_

C

_t

A





_

__ lnCA 0 0.1 * * * 10 0.0905 9.5x10-4 -6.959 -2.35 20 0.0819 8.6x10-4 -7.059 -2.45 30 0.0741 7.8x10-4 -7.156 -2.55 40 0.0670 7.1x10-4 -7.250 -2.65 50 0.0607 6.3x10-4 -7.370 -2.75 60 0.0543 6.5x10-4 -7.339 -2.86

7. Consideremos la siguiente reacción elementaria de 3er. orden :

2 2

2NOO 2NO

Ocurre a volumen constante y aproximadamente a presión atmosférica. La constante cinética a 30ºC es igual a 2,65 x 10 4 L2/g mol2 s. Encuentre la composición de la mezcla después de 10 segundos de reacción, si la alimentación tuvo la composición, en fracción mol, de 9% NO, 8% de O2 y 83% de N2. Solución :Como sabemosque la reacciónes de 3er. orden l, podemosaplicar el modelo(-rA) = kCA2CB (la concentración del reactivo i elevada al exponentecorrespondiente a sucoeficienteestequiométrico) y

comoconsideramosvolumenconstante, el balance de materiaqueda :

dC

A

(

r

_A

)

kC C

_A2 _B

dt



 



Integrando la ecuación (generada del balance de materia) podemosconocer la concentración en función del tiempo. En estecaso se requiereconocer la concentración de A después de 10 segundos. Para integrar la ecuación anterior, primeramenteesnecesarioexpresarCBen función de CA, pormedio de la relaciónestequiométrica entre ambos reactivos, obtenemos: 0

0 2 2 A A B B C C C C   Nota: Si se tedificultamanejarconcentraciones, utilizaprimero moles o flujosmolaressegún sea el casoDado

quesóloconocemoslasfracciones moles iniciales, suponiendo gases

idealespodemoscalcularlasconcentraciones a partir de _{lasrelacionesCi0 = yi0} P

RT , de

talmaneraquesubstituyendodatosnosquedará: CB = 0.0014+0.5CA. Obtenemosunaexpresiónpara la ecuación del balance de materia en función de CA. 2

(0.0014 ) A A A dC kC C dt    integrando: 0 2 0 (0.0014 ) A A C t A C A A dC kdt C C  





despejandot :

0.898

1

1

279.4 ln

38.176

0.0014 0.5

A A A

C

t

C

C











_





_

_

_











La ecuaciónpuedeserresueltaporiteración (aproximacionessucesivas) paraencontrar la concentración de Adespués de 10 segundos de reacción. Así sabemos que CA será , de 1.1x10-3 y CBde 1.95.10-3 gmol/lt.

8. Considere la reacción: 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g). Si el hidrógeno arde a la velocidad de 4,6 mol/s, ¿cuál es la velocidad de consumo de oxígeno?, ¿cuál es la velocidad de formación de vapor de agua?

Desarrollo

Para determinar la velocidad de consumo de oxígeno se debe establecer primero la relación que existe entre las velocidades de desaparición de ambos reactivos:

Para determinar la velocidad de formación del vapor de agua se puede proceder del mismo modo que para el oxígeno pero se puede obtener el resultado de una manera más sencilla.

Resultado: La ecuaciónindicaquecuandoreaccionan dos moles de H2se forman dos moles de agua, por lo tanto la velocidad de formación de aguaesigual a la velocidad de desaparición del H2 o sea 4,6mol/s.

9. La reacción 2 NO(g) + Cl2(g)→ 2 NOCl(g) se lleva a cabo en un recipiente cerrado. Si la presión parcial de NO disminuye a la velocidad de 30 mm Hg/min, ¿cuál es la velocidad de cambio de la presión total en el recipiente?

Respuesta ΔP total = - 15 Torr/minuto

10. Considere la reacción del ion peroxidisulfato: S2O8=(ac) + 3I- 4=(ac) + I3-(ac)

A una temperatura determinada, la velocidad de esta reacción varía con las concentraciones de los reactivos en la forma siguiente:

Experimento [S2O8=] [I-] [ ] ( ⁄ ) 1 0,038 0,060 1,4 x 10-5 2 0,076 0,060 2,8 x 10-5 3 0,076 0,030 1,4 x 10-5

a) Escriba la ecuación para la velocidad de desaparición de S2O8 2-b) ¿cuál es el valor de k para la desaparición de S2O8=?

c) ¿cuál es la velocidad de desaparición de S2O8= cuando [S2O8=] = 0,025 M y [I-] = 10,10 M? d) ¿cuál es la velocidad de aparición de SO4= cuando [S2O8=] = 0,025 M y [I-] = 3,00 M?

11. Considere la reacción siguiente: 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g). (a) la ecuación de velocidad para esta reacción es de primer orden respecto a H2 y de segundo orden con respecto a NO. Escriba la ecuación de velocidad. (b) Si la constante de velocidad para esta reacción a 1000 K es 6,0 x 104 M-2 s-1, ¿cuál es la velocidad de reacción cuando [NO] = 0,050 M y [H2] = 0,100 M? (c) ¿cuál es la velocidad de reacción a 1000 K cuando la concentración de NO se duplica, mientras que la concentración de H2 es 0,010 M?

a) –d[NO] = -d[H2] = K[NO]2 [H2]1 dt dt

b) KV = 6.0E4 M-2 S-1 VR = ?

[NO] = 0,050 M y [H2] = 0,100 M

Ahora remplasando en a; VR= 6.0E4 M-2 S-1 X (0.05 M)2 (0.1M)

VR= 0.324 M S-1

c) Velocidad de reacción de NO si este se duplica mientras [H2] = 0,01 M VR= 6.0E4 M-2 S-1 X (0.1 M)2 (0.01M)

VR =0.1296 MS-1

12. La reacción: SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g) es de primer orden con respecto a SO2Cl2. Con los datos cinéticos siguientes, determine la magnitud de la constante de velocidad de primer orden:

Tiempo (s) Presión SO2Cl2 (atm) 0 1,000 2500 0,947 5000 0,895 7500 0,848 10000 0,803

La ecuación a utilizar sera de primer orden Log(a-x) = loga – Kv x T

2.303

Y a b

Modificando la tabla para aplicar regrecion linial

Tiempo (s) Log Presión SO2Cl2 (atm) 0 0 2500 -0.02 5000 -0,048 7500 -0.072 10000 -0.095 A = 1.4E-3 B =-9.68e-6 R=-0.999

13. La sacarosa, C12H22O11, reacciona en soluciones ácidas diluidas para formar azúcares más sencillos: glucosa y fructosa. Ambos azúcares tienen la fórmula molecular C6H12O6, aunque difieren en su fórmula estructural. La reacción es:

C12H22O11(ac) + H2O(l) → 2 C6H12O6(ac)

Se estudió la velocidad de esta reacción a 23ºC en HCl 0,5 M y se obtuvieron los datos siguientes: Tiempo (min) [C12H22O11] 0 0,316 39 0,274 80 0,238 140 0,190 210 0,146

¿La reacción es de primer orden o segundo orden con respecto a la sacarosa? Calcule k. 0 2500 5000 7500

Respuesta: La reacción es de primer orden y su constante específica de velocidad es 3,32 × 10-3 min-1.

14. En la tabla siguiente se dan las velocidades de reacción de A y B para diversas concentraciones de ambas especies. Dedúzcanse y la constante de velocidad k correspondiente a la reacción cinética:

v = k[A] [B] Experimento [A] 104M [B] 105M v(ms-1) 1 2 3 2.3 4.6 9.2 3.1 6.2 6.2 5.2*10-4 4.6*10-³ 1.664*10-2

Respuesta: v3/v2 = [A3] / [A2] k no varía porque no varía ni la temperatura ni la naturaleza de los reactivos. Para poder aplicar este método la reacción tiene que transcurrir muy poco (sólo hasta un máximo del 10%). 1.664*10-2 / 4.16*10 -³ = 4 = [A3] / [A2] = 2 = 4 = 2

v2/v1 8 = k[A2] ² [B2] / k[A1] ²[B1] = 2 ² * 2 = 4.16*10-³/5.2*10-4 = = 8 = 1 La reacción es de orden uno con respecto al reactivo B.

La reacción global es de orden 3.

Hallamos "k" mediante sustitución (lo hacemos en los 3 casos y hallamos la media). k = 3.15*108 m ²s-1

15. En una reacción de primer orden se transforma el 20% en 30 minutos. Calcular el tiempo necesario para que la transformación sea del 95%.

16. El amoniaco se descompone por acción de un filamento de tungsteno caliente según la reacción dada. La reacción se sigue por el cambio de presión, habiéndose observado a distintos tiempos los aumentos de presión reflejados en el cuadro. Sabiendo que la presión inicial era 200 torr. Calcúlese la constante de velocidad en unidades de presión.

2NH3 → N2 + 3H2 t(s) 100 200 400 600 800 1000 P PT 11 211 22.1 222,1 44 244 66.3 266,3 87.9 287,9 110 310 Respuesta:

Empezamos con reacciones de orden 0. P0 = 200 torr

-dC/dt = kC° = k dC = k dt C0- C = C0 - kt

Vamos a hacer una transformación. Esta ecuación es para concentración en moles por litro, nosotros queremos trabajar con unidades de presión, por ello usaremos una expresión equivalente para la presión.

P = P0 - kt

Esta gráfica no nos da ninguna información ya que necesito una representación de la P(NH3) en función del tiempo.

P0(NH3) = 200 torr.

Transcurrido cierto tiempo podemos suponer que la presión disminuye. 2NH3(g) P(t) P0-x N2(g) x/2 + 3H2(g) 3x/2 PT = (P0-x) + x/2 + 3x/2 = P0 + x

Nosotros sabemos que: PT-P0 = x P(NH3) = P0-x = P0- P t(s) 100 200 400 600 800 1000 P NH3 189 177.9 156 133.7 112.1 90 Ahora represento P(NH3) frente a t: k = pendiente = 0.11

17. Una reacción de segundo orden respecto a un reactivo se completo en un 75 % en 92 min. Cuando la concentración inicial era 0,240 mol dm-3 ¿Cuánto tiempo se tardara en alcanza una concentración 0,043 mol dm-3 Si la concentración inicial es 0.146 M.?

Aplicando la formula K = 1 (1/0.06 - 1/0.24) 5526

K = 2.26E10-3 mol dm-3 seg-1 Hallando el tiempo de reacción

T= 1 1 - 1

2.26E-3 mol dm-3 seg-1 0.043 mol dm-3 0.146 mol dm-3

T = 120 .75 min tiempo necesario para la trasformacion

18. La velocidad de una reacción se ha seguido midiendo la absorbancia de una disolución a distintos tiempos, obteniéndose los resultados:

t/min 0 18 57 130 240 337 398

Absorbancia 1,39 1,26 1,03 0,706 0,398 0,251 0,180

Suponiendo que se cumpla la ley de Lambert – Beer, demuéstrese que la reacción es de primer orden y determínese la constante de velocidad y el tiempo de vida media

19. Cuando se descompone el amoniaco sobre un alambre de Wolfranio se ha comprobado que la vida media de la reacción varia con la presión inicial siguiente.

P/Torr 265 130 58 16

Vida media/ min 7,6 3,7 1,7 1,0

Justifique a partir de estos datos si el orden de la reacción es independiente o no de la presión inicial

Ln T1/2 = ln (2n-1-1/K (n-1)) + (1-n) ln[Aº] ln[Aº] 5.58 4.87 4.06 2.77 Ln T1/2 2.03 1.31 0.53 0 A= -2.14 R= 0.72 B= 0.98

B= 1-n 0.72 = 1-n N= 1 – 0.72

N = 0.28 orden de reaacion

20. Para la reacción A + B  productos se ha medido la velocidad inicial en función de la concentración inicial de A manteniendo B constante ([B] = 10-5 mol cm-3). Dichos valores son:

0/10-8mol . cm-3 s-1 31,6 22,1 12,7 6,32 3,16 A0/10-6mol . cm-3 10 7 4 2 1 Los resultados análogos cuando la concentración inicial se mantiene constante [A] = 10-5mol cm-3 son:

0/10-7mol . cm-3 s-1 31,6 2,75 2,05 1,41 1,0 B0/10-6mol . cm-3 10 7 4 2 1

Calcule los órdenes parciales con respecto A y B además de la constante cinética. Aplicando log para usar la formula de velocidad inicial

Log A0 -6 -5.07 -3.61 -1.81 0

Log 0 -11.99 -10.79 -8.83 -6.40 -3.99 A ) Cte Aplicando regresión lineal

A = -3.988 B = 1.390 C = 0.999 5.58 4.87 4.06 2.77

B) cte 0/10-7mol . cm-3 s-1 31,6 2,75 2,05 1,41 1,0 B0/10-6mol . cm-3 10 7 4 2 1 Log B0 -6 -5 -3.61 -1.81 0 log0 -10.49 -3.07 -2.18 -1.04 0

Aplicando regresión lineal A =1.238

B =1.393 C = 0.8152

21. En la descomposición térmica de una sustancia gaseosa A en productos gaseosos se observaron los siguientes cambios de presión total:

t(min) 0 10 30 50 70 100 140

PA(mmHg) 0 3,3 12,1 18,9 23,5 29,2 35,5 Calcule la constante de velocidad de la reacción

Respuesta: -6 -5.07 -3.61 -1.81 0 -6 -5 -3.61 -1.81 0

22. Cuando una mezcla estequiométrica de A y B reaccionan, la concentración de A varia con el tiempo según se muestra en la tabla

[A] /10-6 mol cm-3 10,0 9,14 7,91 7,07 5,77 4,47 3,54 3,02 2,18

Tiempo/s 0 10 30 50 100 200 150 500 1000

Use el método grafico diferencia para encontrar el orden total de reacción y el valor de constante de la velocidad. En un experimento en el que A esta presente en un gran exceso, la vida media fue independiente de la concentración inicial de B ¿Cuáles son los órdenes parciales de la reacción?

Log(a-x) = log a-Kvt 2.303 Tiempo/s 0 10 30 50 100 150 200 500 1000 Log[A] 6 5.76 5.39 5.09 4.57 3.90 3.29 2.88 2.03 A= 5.15 R=-3.67E-3 B= 0.87

Con los datos vemos si es de segundo orden aplicando la formula a los datos 1 = 1 - Kvt

(a-x) a 2.303

Tiempo/s 0 10 30 50 100 150 200 500 1000

1/[] 1 1.71 4.08 8.01 27 125 508 1318 9316.6

Aplicando regresión lineal

0 10 30 50 100 150 200 500 1000

A = -721.2 B = 8.72 C = 0.938

23. Considere la reacción de orden cero A productos. a) Escriba la ley de velocidad. b) ¿Cuáles son las unidades de la constante de velocidad? c) Dibuje la gráfica que represente la variación de la velocidad con la concentración de A. d) ¿Puede ser la molecularidad cero?

Respuesta: 0 10 30 50 100 150 200 500 1000

24. El acido fórmico se descompone sobre acido sulfúrico dando monóxido de carbono y agua. Los siguientes datos se obtuvieron a 25ºC, determine el orden de reacción y la k.

t (s) 0 25 50 75 100 200 250 ∞

V (cm3) 0 6,3 11,6 16,3 20,2 30,4 33,5 41,5

25. Una reacción en solución entre los compuestos A y B, se siguió durante 1 hora a una temperatura de 37ºC. Se midió la concentración residual de los reactivos a diferentes intervalos de tiempo. Determine el orden de reacción y el tiempo de vida media.

t (min) 0 10 20 30 60

[A] (M) 0,200 0,166 0,146 0,134 0,114 [B] (M) 0,100 0,066 0,046 0,034 0,014

Hallando n =? Y tiempo ½ =?

Aplicando la formula log a-X = logb/a + Kv(a-b) T b – X 2.303

y a b x aplicando y convirtiendo los datos

T(min) 0 10 20 30 60

log (a-X/

b – X) 0.30 0.4 0.5 0.59 0.91

aplicando regresión lineal

A =0.2966 B = 0.010 R= 0.996

Hallando tinpo de vida media aplicando la de segundo orden

T1/2 = 1/Ka

T1/2 = 1/(0.233)(0.1) T1/2 = 42.91 min

Kv (a-b)/2.303 =b Kv (0.2-0.1)/ 2.303 =0.010 Kv = 0.233 cte de velocidad 0

10 20 30 60

26. Walker estudio la saponificación del acetato de etilo a 25ºC. La reacción es la siguiente:

CH3COO2CH5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH.

Las concentraciones iniciales de ambos en la mezcla eran 0,10 M. La variación de la concentración de álcali durante 20 min fue 0,00566 M por lo tanto la concentración residual era 0,00434 M. Calcule la k y el t1/2.

27. A continuación se proporcionan los datos de concentración y tiempo para la oxidación del acido láctico. Determine el orden de la reacción y la constante de rapidez.

t (min.) 0 5 8 10 13 16 C (mol/L) 0,3200 0,3175 0,3159 0,3149 0,3133 0,3118 t (min.) 0 5 8 10 13 16 Log C -0.49 -0.498 -0.500 -0.502 -0.504 -0.506 A= -0.49 R= -9.68E-4 B = -0.977

Provando con el orden 2

1/[a-x] = 1/a + Kt

Modificando datos de la tabla 1

t (min.) 0 5 8 10 13 16 1/[] 3.125 3.15 3.16 3.17 3.19 3.21 A= 3.12 R= 5.46E-3 B= 0.995 0 5 8 10 13 16 0 5 8 10 13 16

28. A 140ºC, el régimen de descomposición de una solución acuosa 0,056 M de glucosa, que contiene HCl 0,35 N, se ha encontrado que es como se indica en la tabla de datos. Determine el orden de la reaccion y la constante de rapidez.

t (h) 0,5 2 3 4 6 8 12

[Gluc]x 102 (M) 5,52 5,42 5,32 5,02 4,80 4,52 4,10 Para la reaccion: A(g) + B(g)<==>productos

Determine:

a) El orden de la reaccion. b) La constante de velocidad.

c) La velocidad de reaccioncuando: [A] = 4M y [B] = 5M. siexperimentalmente se hanobtenido los siguientesdatos:

V (M/s) [A] (M) [B] (M) (1) 3,0 5 3 (2) 12,0 10 3 (3) 16,0 10 4

SOLUCION:

xA(g) + yB(g) <==>productos entonces: Vrd = K[A]x[B]y

En: al dividir (2) entre (1) se obtiene: (exp 1) 3 = K(5)x(3)y 4 = (2)x >> X = 2

(exp 2) 12 = K(10)x(3)y al dividir (3) entre (2) se obtiene: (exp 3) 16 = K(10)x(4)y 4/3 = (4/3)y >> Y = 1 a) Rpta: x + y = 3

b) alreemplazar en (1) :

K(5)2(3)1 = 3 ==> K = 1/ 25 c) Vrd = (1/25)(4)2(5) = 3,2 M/s

29. Para la descomposición de la glucosa en solución acuosa se obtuvieron los siguientes resultados:

Cglucosa/mmol dm-3 56,0 55,3 54,2 52,5 49,0

t/min 0 45 120 240 480

Demuéstrese que la reacción es de primer orden y calcúlese la constante de velocidad para el proceso y el tiempo de vida media para la glucosa bajo esas condiciones.

30. Se obtuvieron los datos cinéticos para la reacción entre el tiosulfato sódico y el ioduro de metilo a 25ºC, estando expresadas las concentraciones en unidades arbitrarias

t/min 0 4,75 10 20 35 55 ∞

[ ] 35,35 30,5 27,0 23,2 20,3 18,6 17,1 [ ] 18,25 13,4 9,9 6,1 3,2 1,5 0 Demuestre que la reacción es de segundo orden

31. Cuando se cambió la concentración de A en la reacción sencilla A→ B desde 0,51 mol dm-3 hasta 1,03 mol dm-3, la vida media varió de 150 segundos a 75 segundos a 25ºC ¿Cuál es e orden de reacción y cuál es el valor de la constante de velocidad?

32. La reacción es una reacción gaseosa de primer orden con una constante de velocidad de 2,0 x 10-5 s-1 a 320ºC. ¿Qué porcentaje de SO2Cl2 se descompondrá calentando a 320ºC durante 90 minutos. Kt = ln a a-x (2.0E-5) (5400seg) = ln (1/1-x) 1.144 = (1/1-x) X= 0.102 1---100% 0.102---X X= 10.23 %

33. Calcular la constante de velocidad para la reacción en fase gaseosa entre el hidrógeno y el yodo a 681 K si la velocidad de desaparición del yodo fue de 0,192 N m-2 s-1 cuando a presión inicial de I2 era 823 Nm-2 y la presión inicial de H2 10 500 Nm-2. Si no se cambia la presión de yodo y la presión inicial de hidrogeno se hace de 39 500 N m-2, ¿cuál será la velocidad de reacción?

V=K[A][B] 0.192Nm2 s-1 = K [823 Nm2][10.500 Nm2] 2.22E-8 N-1 m2 s-1= K V=K[A][B] V=2.22E-8 N-1 m2 s-1 (823 Nm-2)(39500 Nm-2)

34. Dos sustancias A y B se transforman mediante una reacción bimolecular. La siguiente tabla da las concentraciones de A en varios tiempos para un experimento llevado a cabo a temperatura constante de 17ºC

104 [A]/mol dm-3

10,00 7,94 6,31 5,01 3,98

t/min 0 10 20 30 40

La concentración inicial de B es 2,5 mol dm-3. Calcule la constante de velocidad de segundo orden para la reacción

Kv = 2.303 log[b(a-x)] T(a-b) a(b-x)

KvT(a-b)= log (b(a-x)) – log (a(b-x)) 2.303

log (b(a-x))= log (a(b-x)) KvT(a-b) 2.303

(b(a-x)

(b(a-x)) 25000 9936.23 3963.30 1575.30 627.29

log (b(a-x))

4.397 3.997 3.598 3.197 2.797

Ordenando los datos

T/min 0 10 20 30 40

log (b(a-x))

4.397 3.997 3.598 3.197 2.797

Aplicando regrecion lineal

R=0.999 A=4.393 B=0.03986

Caculado la Kv de Segundo orden

Kv (a-b) = B 2.303

Kv10E4-2.5 mol dm3 = 0.03986 2.303