Equilibrio Quimico

PROBLEMAS DE QUIMICA:
CINÉTICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO

NOMBRE: RÍOS MURRUGARRA PAÚL ANTONIO

PROFESOR: MIGUEL MONTREUÍL FRÍAS

ESCUELA. INGENIERÍA INDUSTRIAL

SECCIÓN: II “B”

1) En la descomposición del pentaóxido dinitrógeno, en estado gaseoso a 35º C, se encontraron los siguientes datos:

Tiempo (min) | 20 | 40 | 60 | 100 | |
Fracción | descompuesta | 0,148 | 0,274 | 0,382 |0,551 | |
de N2O5 | | | | | | |
| | | | | | |

a) Calcular el período de vida media.

b) ¿Qué fracción se descompondría después de 50 minutos?

Solución

Necesitamos tener la fracción que no se ha descompuesto.

t(min) | | 20 | 40 | 60 | 100 | |
Fracción | sin | 0,852 | 0,726 | 0,618 | 0,449 | |
reaccionar | | | | | | |
| | | | | | |Asumiendo reacción de primer orden: ln CAO/CA= Kt
t1 : ln | CAo | = K (20 min x 60s /1 min) | K= 1,3 x 10-4 s-1 | |
| 0,852CAo | | | |
| | | | | |
t2 : ln | CAo | = K (40x60s) | K= 1,3 x 10-4 s-1 | |
| 0,726CAo | | | |
| | | | | |
t3 : ln | CAo | = K (60x60s) | K= 1,3 x 10-4 s-1 | |
| 0,618CAo | | | |
| | | | | |
t4 : ln | CAo | = K (100x60s)| K= 1,3 x 10-4 s-1 | |
| 0,449CAo | | | |
| | | | | |

Es una reacción de primer orden: K= 1,3 x 10-4 s-1
a) t1/2= lnK2 = 5,3 x 103s

b) ln CAo = 1,3 x 10-4 s-1 (50x60s) xCAo

Resolviendo: x= 0,67 (x: fracción que no ha reaccionado) Fracción que se descompone: 0,33
Rpta:
a.- El periodo de vida media es 5,3 x 103s.
b.- La fracción que se descompone después de50 minutos es el 33%

-)El compuesto A es un gas que se encuentra inicialmente a una T= 80ºC y P= 7 atm, si se descompone siguiendo una velocidad de primer orden al cabo de dos horas, la presión de A es de 5 atm y la temperatura es de 60ºC ¿determinar el periodo de vida media? Considerar que la temperatura no afecta a la constante de velocidad.

En gases PV= nRT | | | | | | | |
P ||  nv  C | | | | | | | |
RT | | | | P | | 7atm | | |
Inicio: | | | CAo= | |  | |  0,2418 mol / L | |
| | | | RT | | atmx1 | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | 0,08 mol . g .k x 353K | | |
| | | | | | | | | | | |
Después de 2 horas: | CA= | P |  | 5 |  0,1831 mol / L | |
| | RT | | 0,082x333 | | || | | | | | | | | | | | |
ln | C | Ao  kt | (Reacción de primer orden) | | | |
| | | | | | | |
| CA | | | | | | | | | |
ln 0,24180,1831  kx 2 hrx 36001hrs ⇒ K  3,861x10−5 | | | |
t1/2= | ln | 2  | 0,693 | 17953,37s | | | | | |
| k | | 3,861x10−5 | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |

Rpta: El periodo de vidamedia es 17953,37s.

-) Dada la reacción: A | B a 25ºC con una CAo= 5M | | |
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| Tiempo | | 0 | 10 | 20 | 40 | |
| (s) | | | | | | |
| | | | | | | |
| CB(M) | | 0 | 0,505 | 0,99 | 1,78 | |

¿Indicar el orden de la reacción y el valor de la constante de velocidad ?

Asumiendo | una | reacción | de | primer | orden | A: | ln | C | Ao = |kt, | pero | de | dato | |
| | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | CA | | | | | |
tenemos CB; por la Ecuación Química reacciona una mol de A y se obtiene una mol de B. La concentración de A se puede calcular: CA= CAO-CB

Tiempo | 0 | 10 | 20 | 40 | |
(s) | | | | | |
| | | | | |
CA(M) | 5 | 4,495 | 4,01 | 3,22 | |

Para t=10: ln4.4955  k (10s ) → k  0.0111s

Para t=20: ln 4.501  k (20s ) → k  0.0111s

Para t=40s: ln 3.522  k (40s ) → k  0.0111s

Como los k son parecidos, es una reacción de primer orden con K= 0,011 1/s

-) | De acuerdo a los datos para la Reacción: F2(g) + 2ClO2(g) | 2FClO2(g) |
| | | | |
| | [F2](M) | [ClO2]M | Velocidad inicial (M/s) |

0,10 | 0,010 | 1,2x10-3 |
0,10 |...