ProblemasCinética

PROBLEMAS DE CINÉTICA QUÍMICA


1.- Se estudió la variación de la presión parcial del azometano con el tiempo a 600K, obteniéndose los siguientes resultados. Comprobar que la descomposición :

CH3N2CH3(g) → CH3CH3 (g) + N2(g)

es de primer orden respecto al azometano y determinar la constante de velocidad.
t/s 0 1000 2000 3000 4000
p/(10-2 torr) 8,20 5,72 3,99 2,78 1,94

Sol: k = 3,6 x 10-4s-1

2.- Los siguientes datos corresponden a la formación de urea a partir de cianato amónico, NH4CNO → NH2CONH2. Inicialmente se disuelven 22,9 g de cianato amónico en agua suficiente para preparar 1,00 L de disolución. Determinar el orden de la reacción, la constante de velocidad y la cantidad de cianato amónico que queda después de 300 min.
t/min 0 20,0 50,0 65,0 150
m(urea)/g 07,0 12,1 13,8 17,7

Sol: a) segundo orden; b) k = 0,059 L mol-1 min-1; c) 2,94 g

3.- Los siguientes datos corresponden a la descomposición térmica de un nitrilo orgánico:

t/(103s) 0 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 ∞
[nitrilo]/(mol L-1) 1,10 0,86 0,67 0,52 0,41 0,32 0,25 0

Determinar el orden de reacción y la constante de velocidad.

Sol: a)Primer orden; b) k = 1,23 x 10-4 s-1

4.- Se investigó la reacción siguiente

2NO(g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2 H2O (g)

midiendo la velocidad inicial de disminución de la presión en mezclas conocidas de los gases reactivos. A 700ºC se obtuvieron los siguientes resultados:





p0 /(atm) v0 /atm. min-1
(velocidad inicial de disminución de la presión)
NO H2
0,5 0,2 0,0048
0,5 0,10,0024
0,25 0,2 0,0012

Determínese el orden de la reacción respecto a cada reactivo. Calcúlese la constante de velocidad de la reacción total a 700ºC.

Sol: a) orden 2 respecto a NO y orden 1 respecto a H2; orden total 3; b) k= 1,56 x 10 -13 Pa-2s-1 = 0,096 atm-2 min-1.

5.- A 518ºC la velocidad de descomposición de una muestra de acetaldehído gaseoso, a una presión inicial de 363 torr, es de 410s. Cuando la presión es de 169 torr, la vida media es de 880 s. Determinar el orden de la reacción.
Sol: Orden 2.

6.- La constante de velocidad para la descomposición de primer orden del N2O5 a partir de la reacción: 2 N2O5 (g) → 4 NO2 (g) + O2 (g) es k = 3,38 x 10 -5 s-1 a 25ºC. ¿Cuál es el tiempo de vida media para el N2O5? ¿Cuál será la presión, inicialmente de 500 torr, después de a) 10 s yb) 10 min de iniciarse la reacción?
Sol: a) t1/2 = 1,03 x104 s; b) p(N2O5) = 499,7 torr; c) p(N2O5) = 480 torr.

7.- Se estudia una reacción de segundo orden del tipo A + B → P en una disolución que es inicialmente 0,050 M en A y 0,080 M en B. Después de 1.0 h la concentración de A se ha reducido a 0,020 M. a) Calcular la constante de velocidad; b) ¿cuál es el tiempo de vida media de losreactivos?
Sol: a) k= 4,1 x 10-3 L mol-1s-1; b) t1/2 (A) = 2,6 x 103 s; t1/2(B) = 7,4 x103 s.

8.- La reacción de segundo orden 2A → P tiene una k = 3,50 x 10 -4 L mol-1 s -1. Calcular el tiempo necesario para que la concentración de A pase de 0,260 mol L-1 a 0,011 mol L-1.
Sol: 1,24 x 105 s.

9.- La constante de velocidad para la descomposición de una cierta sustancia es 2,80 x 10-3 L mol-1s-1 a 30C y1,38 x 10-2 L mol-1s-1 a 50ºC. Evaluar los parámetros de Arrhenius de la reacción.
Sol: Ea = 64,9 kJ mol-1; A = 4,32 x 108 mol L-1s-1

10.- Se han medido las constantes de velocidad de la reacción de segundo orden entre átomos de oxígeno e hidrocarburos aromáticos. Para la reacción con benceno, las constantes son 1,44 x 107 L mol-1 s-1 a 300,3 K , 3,03 x 107 L mol-1 s-1 a 341,2 K y 6,9 x 107 Lmol-1 s-1 a 392,2 K. Determinar el factor preexponencial (A) y la energía de activación. Sol: A = 1,14 x 1010 L mol-1 s-1; Ea = 16,7 kJ mol-1
11.- La tabla siguiente contiene valores del porcentaje de descomposición del éter etilvinílico a 389 ºC en tiempos distintos, siendo la presión inicial 51 torr:

% descomposición 20 30 40 50
t/s 264 424 609 820

Calcúlese la constante de...