Cinetica

CINÉTICA QUÍMICA
1.- A 25 °C la constante de velocidad de la reacción de descomposición de pentóxido de dinitrógeno, N2O5, es 6,65·10-4 s-1 ¿Qué tiempo transcurrirá para que se descomponga la mitad de dicho óxido si la cinética de la reacción es de primer orden?
Solución: 1042,105 s.

2.- Los datos de una serie de experimentos sobre la reacción que se indica del óxido nítrico con elbromo: 2NO (g) + Br2 (g) ® 2NOBr (g), a 273 °C, son los siguientes:
─────────────────────────────────────────────────────────
Experimento [NO]o [Br2]o Velocidado
─────────────────────────────────────────────────────────
1 0,1 0,1 12
2 0,1 0,2 24
3 0,1 0,3 36
4 0,2 0,1 48
5 0,3 0,1 108──────────────────────────────────────────────────────────
Determinar la ley de velocidad para la reacción y calcular el valor de la constante de velocidad.
Solución: v = k[NO]2[Br2]; k = 1,2·104 l2/mol2·s.

3.- Los siguientes datos se obtuvieron de la reacción siguiente entre bromuro de t-butilo, (CH3)3CBr, y el ion oxhídrilo, a 55 °C:
(CH3)3CBr + OH- ® (CH3)3COH + Br--
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Experimento [(CH3)3CBr]o [OH-]oVelocidado(mol/l.seg.)
─────────────────────────────────────────────────────────
1 0,10 0,10 0,001
2 0,20 0,10 0,002
3 0,30 0,10 0,003
4 0,10 0,20 0,001
5 0,10 0,30 0,001
────────────────────────────────────────────────────────¿Cuál es la ley de velocidad y la constante velocidad de esta reacción?.
Solución: v = k[(CH3)3CBr]; k = 0,01 s-1

4.- La descomposición del agua oxigenada a 300 K según la reacción:
2H2O2 (g) ® 2H2O (g) + O2 (g)
es una reacción química de primer orden. El periodo de semireacción de la misma es de 654 minutos. Calcular: a) la cantidad de agua oxigenada que queda cuando han pasado 90minutos, si la concentración inicial de agua oxigenada es 0,1 M; b) la velocidad inicial de descomposición si el agua oxigenada es 0,02 M.
Solución: a) 0,09 mol/l; b) 2,12·10-5 mol·l-1min-1.

5.- Si la ley de velocidad de la reacción: 2N2O5 (g) ® 4NO2 (g) + O2 (g)
es v (mol·h-1·l-1) = 2,09·10-3[N2O5], a la temperatura de 273 K, calcular el tiempo que ha de transcurrir hasta que lapresión del sistema sea dos atmósferas, a partir de pentóxido de dinitrógeno a una atmóstera de presión.
Solución: 525,84 h.

Problemas 12

6.- Para una reacción A (g) ® B (g) + C (g) que es de segundo orden se encuentra que a 300 K la presión total varía de 600 mm Hg a 663 mm Hg en 33 minutos. La reacción se realiza en un recipiente a volumen constante y en el que inicialmente se introduce sóloel gas A. Hallar: a) la constante de velocidad; b) la cantidad de moles/l de A que se han transformado al cabo de los 33 minutos.
Solución: k = 0,111 l·mol-1·min-1; b) 3,1·10-3 mol/l.

7.- A 300 °C la constante de velocidad de la reacción de obtención de H2C=CH-CH3 es 2.41·10-10 s-1 y a 400 °C es 1.16·10-6 s-1. ¿Cuáles son los valores de la energía de activación y del factor preexponencialde Arrhenius para esta reacción?. Dato: R = 8,314 J/mol·K.
Solución: 271 KJ/mol; 1,6·1015 s-1.

8.- Calcular el orden de reacción y la constante de velocidad correspondiente a la descomposición del gas NO2, si en función del tiempo se encuentran las siguientes concentraciones en el recipiente que lo contiene:
Tiempo (s) 0 50 100 200 300──────────────────────────────────────────────────────────
[NO2] (mol/l) 0,01 0,0079 0,0065 0,0048 0,0038

Solución: orden 2 y k = 0,5408 l/mol·s

9.- Para la reacción: C2H5Br + OH- ® C2H5OH + Br-, cuyas constantes de velocidad a 300 K y a 350 K son 5·10-2 l/mol×s y 6 l/mol·s, respectivamente, calcular la constante de...