Surfactantes

Problema 1
a) De acuerdo a la información obtenida en el problema, los datos obtenidos para realizar el problema: Las concentraciones iniciales de los compuestos de litio (Cao)=2 y yodo (Cbo)=1 Concentraciones de los reactivos iniciales 2 a 1


Tomando en cuenta una alimentación no estequiometria e integrando para la ecuación

Los resultados de la ecuación integrada en la ecuación sonpara los valores

Para α=0 y β=3

Para α=1 y β=2

Para α=2 y β=1






Sustituyendo el valor de las concentraciones presentadas en cada uno de los tiempos en las ecuaciones anteriores por el valor de la composición (XA) se obtienen los siguientes resultados:

t (seg)
Clil /kmoles/m^3)
α=3 y β=0
α=0 y β=3
α=1 y β=2
α=2 y β=1
600
0.167
1.4412
0.2976
0.05000.1050
1200
0.306
2.0763
0.3485
0.1089
0.2417
1800
0.412
2.8923
0.3966
0.1706
0.4003
2400
0.498
3.9682
0.4433
0.2370
0.5892
3000
0.569
5.3833
0.4883
0.3081
0.8133

Se procede a graficar cada uno de las concentraciones contra el tiempo de las composiciones obtenidas:






La gráfica que obtuvo una correlación más cercana al valor de 1 fue la gráfica de α=0 y β=3contra el tiempo, su ecuación de la gráfica es la de: y = 8E-05x + 0.252, determinando sus datos:
Pendiente (m)= 8E-05
Ordenada (b)= 0.252
Para determinar el valor de la constante utilizamos la ecuación correspondiente a

Despejando la ecuación y sustituyendo valores de pendiente coeficientes a, b, concentración inicial sin tomar la variable de tiempo para obtener la k
Obteniendo un valor:K= 0.0000390
a) Expresión de velocidad para el problema



b)
Se indica una relación 10:1 de yoduro de etilo a litio etil, entonces la concentración inicial de yoduro etílico será 10 veces mayor que la concentración inicial de litio etílico.
Planteando los datos:



Para los datos a una temperatura de 22°C
t (sec)
Clil (k moles /m3)
1200
0.0169
2400
0.0327
3600
0.0495
39000.0563
Cbo= 0.5 kmol/m3
Realizando las integraciones para la ecuación de alimentación no estequiometrica para los distintos valores de α y β de cero a tres para cada uno:
t (sec)
Clil /kmoles/m^3)
α=3 y β=0
α=0 y β=3
α=1 y β=2
α=2 y β=1
1200
0.0169
1.0347
0.0100
0.0138
0.1394
2400
0.0327
1.0688
0.0101
0.0270
0.2743
3600
0.0495
1.1069
0.0101
0.0413
0.4229
3900
0.05631.1229
0.0101
0.0472
0.4846







Se observa que la gráfica que posee una mayor correlación es la de α=0 y β=3

De la ecuación de la gráfica sacamos los elementos de la pendiente y ordenada al origen para poder determinar la k
Pendiente (m)=3E-08
Ordenada =0.01
Determinando su constante cinética nuevamente con la ecuación

Sustituyendo los valores de concentración inicial,pendiente y coeficientes de reactivos, despejando en función de la constante, se obtiene un valor de:
K= 6.23E-8
Para el 2do grupo de datos
t (sec)
Clil /kmoles/m^3)
α=3 y β=0
α=0 y β=3
α=1 y β=2
α=2 y β=1
600
0.162
1.4240
0.0103
0.1456
1.5795
900
0.219
1.6394
0.0105
0.2049
2.2987
1200
0.269
1.8714
0.0106
0.2612
3.0258
1500
0.31
2.1004
0.0107
0.3108
3.7039

Tomando encuenta que los datos de concentración para el yodo y el litio son los mismos,
Se realizó el mismo procedimiento que para la 1era corrida:
Obteniendo que el cálculo con la mejor correlación es nuevamente la de β=0

Pendiente (m)= 4E-7
Ordenada=0 0.0101
Realizando el mismo procedimiento para obtener la constante cinética que en la 1era corrida de datos se obtiene un valor de la constante deK= 0.0000008
Para el cálculo de la energía de activación tomando en cuenta que estamos manejando unidades de calorías/ mol, utilizamos una constante de gases de R=1.987
Para determinar la energía de activación y las temperaturas se realizó una gráfica de Logaritmo natural de temperatura contra el inverso de esta misma, utilizando las dos temperaturas de las dos corridas de datos:
T (°C)
k...