Cinetica

CINETICA QUIMICA PROBLEMAS II 1. Escriba una expresión para la función de partición rotacional de una molécula lineal, tal como HCl. 2. Calcular la frecuencia de colisión z y la densidad de colisión Z del a) Amoniaco, R = 190 pm. b) Monóxido de carbono, R = 180 pm a 25°C y 100 kPa. ¿Cuál es el incremento porcentual cuando la temperatura aumentó por 10 K a volumen constante? 3. La teoría de lacolisión depende del conocimiento de la fracción de las colisiones moleculares que tengan al menos una energía cinética Ea a lo largo de la línea de vuelo. ¿Cuál es la fracción cuando a) Ea = 10 kJ mol-1; b) Ea =100 kJ mol-1; a (1) 300 K y (2) 1000 K? 4. Use la teoría de la colisión para reacciones en fase gaseosa para calcular el valor teórico de la constante de velocidad de segundo orden para lareacción: H2(g) + I2(g) 2HI (g) a 650 K, asumiendo que es una reacción elemental bimolecular. La sección transversal de colisión es de 0,38 nm2, la masa reducida 3,32 x 10-27 kg. y la energía de activación es de 171 kJ mol-1. 5. Para la reacción gaseosa A + B P, la sección transversal reactiva obtenida de los valores experimentales del factor pre exponencial es 9,2 x 10-22 m2. Las seccionestransversales de A y B estimados de las propiedades de transporte son respectivamente 0,95 y 0,65 nm2. Calcule el factor p para la reacción. ------------6. La reacción del ion proxilxantato en solución buffer de ácido acético tiene el mecanismo A- + H+ P. Cerca de los 30 °C la constante de velocidad está dado por la expresión empírica k2 = 2,05x1013 exp(-868/k)/T Lmol-1s-1. Evalúe la energía y la entropíade activación a 30 °C. 7. Cuando la reacción en el ejercicio anterior ocurre en la mezcla dioxano – agua, es decir 30% en masa de dioxano, la constante de velocidad que encaja es k 2 = 7.78 x1014 e − (9134 K )/ T L mol-1s-1 cerca de 30°C. Calcular ∆G ∗ para la reacción a 30 °C. 8. La reacción de asociación en fase gaseosa entre el F2 y IF5 es de primer orden en cada reactante. La energía deactivación para la reacción es de 58.6 kJ mol-1. A 65 °C la constante de velocidad es de 7.84 x 10-3 kPa-1s-1. Calcule la entropía de activación a 65 °C. 9. Estime el factor estérico para la reacción H 2 + C 2 H 4 → C 2 H 6 a 628 K dado que el factor pre – exponencial es de 1.24 x 106 L mol-1 s-1. 10. Calcular la entropía molar de activación para una colisión entre dos partículas sin estructura a 300K, tomando como M = 50 g mol-1 y σ = 0.4 nm2. 11. El factor pre – exponencial para la descomposición en fase gaseosa del ozono a presión baja es de 4.6 x 1012 L mol-1s-1 y su energía de activación es 10.0 kJ mol-1. ¿Cuál es (a) la entropía de activación, (b) la entalpía de activación y (c) la energía de Gibbs de activación a 298 K? 12. En la dimerización del radical metilo a 25 ° C el factor preexponencial experimental es 2,4x1010 L mol-1 s-1. ¿Cuál es a) La sección transversal reactiva, b) El factor p para la reacción si el enlace C – H tiene una longitud de 154 pm?

13. El dióxido de nitrógeno reacciona bimolecularmente en fase gaseosa para dar 2NO + O2. La dependencia de temperatura de la constante de velocidad de segundo orden para la ley de velocidad d[P]/dt = k[NO2]2 se da abajo.¿Cuál es el factor p y la sección transversal reactiva para la reacción? T/K 600 700 800 1000 k/cm3mol-1s-1 4,6x102 9,7x103 1,3x105 3,1x106 Tómese σ = 0,60 nm2. 14. El diámetro del radical metilo es alrededor de 308 pm. ¿Cuál es la constante de 2 velocidad máxima en la expresión d[ C 2 H 6 ] / dt = k[ CH 3 ] para una recombinación de radicales des segundo orden a la temperatura ambiente? 10 porciento de de 1.0 L de muestra de etano a 298 K y 100 kPa se disocia en radicales metilo. ¿Cuál es el tiempo mínimo requerido para que el 90 por ciento dé recombinación? 15. La mayor dificultad en aplicar la teoría del complejo activado es decidir sobre la estructura del complejo activado y atribuir una longitud y fuerza de enlace apropiado. El siguiente ejercicio da alguna familiaridad con las...