TEMA 4. CINÉTICA QUÍMICA
4.1- Calcúlese para
la reacción 2A + B ® productos.
a.- El orden de
reacción respecto de A y de B.
b.- La constante de
velocidad.
c.- La ley
diferencial de velocidad.
Valores de
velocidad inicial de desaparición de A:
|
Velocidad inicial ( M/s ) |
0,020 |
0,041 |
0,040 |
|
[ A ] ( M ) |
0,100 |
0,200 |
0,200 |
|
[ B ] ( M ) |
0,200 |
0,200 |
0,300 |
4.2- La reacción N2O5
(g) ® N2O4 (g) + 1/2 O2 (g) sigue la ley de
velocidad v = k×[N2O5], donde la constante específica es
1,68×10-2 s-1 a una determinada temperatura. Si se
colocan 2,50 moles de N2O5 (g) en un recipiente de 5,0 L
a esa temperatura, calcular los siguientes valores:
a.- Moles de N2O5
que quedarán después de un minuto.
b.- Moles de oxígeno
que se habrán producido una vez transcurrido ese minuto.
c.- Vida media del N2O5
.
d.- Velocidad inicial
de reacción si se lleva a cabo a esa temperatura un segundo experimento en el
que se dobla la concentración de N2O5 y se reduce a la
mitad la del O2 .
4.3- En el estudio
de la descomposición del HI se obtuvieron los siguientes resultados:
|
t, ºC |
[HI] inicial , M |
t 1/2, min |
|
427 |
0,100 |
59,0 |
|
427 |
0,080 |
73,0 |
|
508 |
0,100 |
4,20 |
|
508 |
0,080 |
5,25 |
Calcular los
siguientes valores:
a.- Orden de
reacción.
b.- Constante de
velocidad a 427 ºC y a 508 ºC.
c.- Energía de
activación, en cal/mol.
d.- Factor de
frecuencia.
e.- Tiempo necesario,
en minutos, para que se descomponga el 50% y el 80% cuando la concentración
inicial es 0,050M a 450 ºC.
4.4- Sea el proceso
A (g) ® 2 B (g) , en el que A desaparece según la ecuación : -dpA/dt
= k×pA. Describir cómo varían en función del tiempo las presiones de
A y de B si las iniciales son pAo <>0 y pBo=0.
Representar en un diagrama cómo varían las presiones correspondientes a cada
uno de los dos gases en un día, considerando que las presiones iniciales de A y
de B son 1 atm y 0 atm respectivamente, y tomando k = 2,5×10-3 min -1.
4.5- La energía de
activación de cierta reacción a 25 ºC en ausencia de catalizador es 60 kJ/mol.
A esa misma temperatura, la velocidad de reacción se hace 10000 veces mayor en
presencia de un catalizador. ¿ Cuánto valdrá la energía de activación en este
segundo caso ?.
4.6- Una reacción
compleja transcurre en tres etapas:
A + B ® C + D
3D ® 2E
2E + B ® 3A + F
Escribir la reacción
total e identificar (si los hay) reactivos, productos, intermedios y
catalizadores.
4.7- La reacción 2
NO (g) + O2(g) ® 2 NO2(g) es de segundo orden con
respecto al NO y de primer orden con respecto al O2. Determinar,
entre los mecanismos que se indican, cuáles son compatibles con la ley de
velocidad. Proponer otro mecanismo posible.
|
Mecanismo A |
Mecanismo B |
Mecanismo C |
|
NO + O2 ® NO3
lento NO3 + NO ®2NO2 rápido |
2NO < = > N2O2
rápido N2O2 + O2 ® 2NO2
lento |
2NO < = > N2
+ O2 rápido N2 + 2O2 ® 2NO2 lento |
