Fisicoquimica

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CAPITULO 12

FORTINO (1 y 2)
12.1 Escriba la rapidez de las reacciones siguientes en términos de la separación de los reactivos y de la aparición de los productos.
a) 3O2 2O3
b) C2H6 C2H4+H2
c) CLO-+Br Bro- + Cl-
d) (CH3)3 (Cl + H2O (CH3)3 COH + H+ +Cl-
e) 2AS H3 2AS + 3H2

Respuestas:

12.2 La ley de la rapidez de la reacciónNH4+ (ac) + NO2- (ac) N2 (g) + H2O (l)
Está determinada por la rapidez = a 25° C la constante de la rapidez es 3.0x10-4 M-1 S-1 ¿Calcular la rapidez de la reacción de la temperatura si (NH4+)=0.26M Y (NO2-)=0.080M?
r=(NH4+)(NO2-)=(0.26M) (0.080 M) (3.0 x 10-4 M-1S-1) = 6.2 x 10-6 MS-1

QUIQUE (3 Y 4) VER IMÁGENES
ADILENE (5 Y 6)
5. Cierta reacción de primer orden avanza untreinta y cuatro y medio por ciento en 49 minutos a 298 K ¿Cuál es su constante de rapidez?
Datos:
T=298 K
t= 49 min
CA= 1-0.345 = 0.655CA0
-dCAdt=kCA
dCACA=-kdt
CA0CAdCACA=-kt=0tdt
lnCA∣CA0CA=-kt∣t=0t
lnCA-lnCA0= -k(t-0)
lnCACA0=-kt
ln0.655CA0CA0=-kt
ln0.655=-kt
-ln0.655t=k
-ln0.65549 min=k
k=0.00864min-1

6. A) la vida media de desintegración de primer orden de 14Cradiactivo es aproximadamente de 5720 años. Calcule la constante de rapidez de la reacción. B) la abundancia natural del isotopo 14C es de 1.1x10-13 mol % en la materia viva. El análisis radioquimico de un objeto que se encontró en una excavación arqueológica mostro un contenido del isotopo 14C de 0.89x10-14 mol %. Calcule la edad del objeto. Enuncie las hipótesis que realice para tal efecto.
a)Datos:
t1/2= 5720 años
CA= 0.5 CA0
K=?
-dCAdt=kCA
dCACA=-kdt
CA0CAdCACA=-kt=0tdt
lnCA∣CA0CA=-kt∣t=0t
lnCA-lnCA0= -k(t-0)
lnCACA0=-kt
ln0.5CA0CA0=-kt
ln0.5=-kt
-ln0.55720 años=k
-ln0.55729 años=k
k=1.21x10-4años-1

b)
Datos:
CA0= 1.1x10-13 mol%
CA= 0.89x10-14 mol % CA0
K= 1.21x10-4 años-1
t=?
-dCAdt=kCA
dCACA=-kdt
CA0CAdCACA=-kt=0tdt
lnCA∣CA0CA=-kt∣t=0t
lnCA-lnCA0=-k(t-0)
lnCACA0=-kt
-ln0.89x10-141.1x10-13=kt
-ln0.89x10-141.1x10-13k=t
-ln0.89x10-141.1x10-131.21x10-4años-1=t
t=2.078x104años

MANOLO ( 7 y 8)
12.7 la constante de rapidez de primer orden de la descomposición del éter dimetilico, en fase gaseosa,
(CH3)2OCH4+H2+CO
Es de 3.2x10-4s-1 a 450°C. La reacción se realiza en un recipiente de volumen constante. Al inicio soloestá presente el éter dimetilico a una presión de 0.350 atm. ¿Cuál es la presión del sistema después de 8.0 min? Suponga un comportamiento de gases ideales.
Solución
Con la suposición de que se considera que se comporta como un gas ideal…
PV=nRT
nV=PRT
C=PRT

Por lo tanto se puede calcular CA0
CA0=PRT
CA0=0.350 atm723.15 K(0.082L atmgmol K)=5.9024x10-3gmolL
Ahora lopodemos sustituir en la ecuación de primer orden.
LnCACA0=-KT
Aplicando exponentes, y despejando CA queda de la siguiente forma
CA=CA0e-KT
Sustituyendo la K y el tiempo que se requiere…

CA=(5.9024x10-3gmolL)e-3.2x10-4s-1(480seg)
CA=5.062x10-3gmolL
Ahora ya se puede calcular la presión total al final con la ecuación
CA=PRT
Despejando P queda
P=CART
Sustituyendo datos…P=5.062x10-3gmolL723.15 K0.082L atmgmol K=0.3 atm

12.8 Cuando la concentración de A en la reacción AB cambio de 1.20 M a 0.60 M, la vida media aumento de 2.0 min a 4.0 min a 25°C. Calcule el orden de reacción y la constante de rapidez.
Solución
Se tiene que integrar con los límites
CA0=1.20 M CA=0.60M
T0=120 seg T=240 seg
dCAdt=-KCA
CA0CAdCACA=-KT0Tdt
Integrando y sustituyendo limites queda
Ln0.6 M1.20 M=-K(240 seg-120 seg)
Por lo tanto, despejando K queda de la siguiente forma
K=-Ln(0.2)120 seg=--(1.6094)120 seg=-5.7762x10-3seg-1
Por lo tanto la reacción es de primer orden.

YUNUEM (9Y 10)
12.9 El avance de una reacción en fase acuosa se siguió midiendo la absorbancia de un reactivo a diferentes tiempos:...
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