Descripción: Unidad didáctica de fútbol para 1er. año de educación secundaria.
laboratorio
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Descripción: evaluacion final
Descripción: Microondas (ODU 1+1 1+0)
Descripción completa
Ejercicios Cinética Prof Laura Márquez
Ejercicio de Cinética 1
Considere la reacción siguiente: 2NO(g ! 2"2(g N2(g 2(g ! 2"2O(g# (a la ecuación de $elocidad %ara esta reacción es de %ri&er orden res%ecto a " 2 ' de segundo orden con res%ecto a NO# Escria la ecuación de $elocidad# ( )i la constante de $elocidad %ara esta reacción a *+++ , es -.+/*+e/%0 Me/%12 se/%1*. cuál es la $elocidad de reacción cuando 3NO4 5 +.+6+ M ' 3" 24 5 +.*++ M7 (c cuál es la $elocidad de reacción a *+++ , cuando la concentración de NO se du%lica. &ientras que la concentración de " 2 es +.+*+ M7
Ejercicio de Cinética 2
La reacción: )O2Cl2(g )O2(g ! Cl 2(g es de %ri&er orden con res%ecto a )O 2Cl2# Con los datos cinéticos siguientes. deter&ine la &agnitud de la constante de $elocidad de %ri&er orden:
Ejercicio de Cinética 3
La sacarosa. C*2"22O**. reacciona en soluciones ácidas dilu8das %ara for&ar az9cares &ás &ás senci sencill llos os:: gluc glucos osaa ' fructo fructosa# sa# &o &oss az9c az9car ares es tien tienen en la fór& fór&ul ulaa &ole &olecu cula lar r C-"*2O-. aunque difieren en su fór&ula estructural# La reacción es: C*2"22O**(ac ! "2O(l
2 C-"*2O-(ac
)e estudió la $elocidad de esta reacción a 2;
Ejercicio de Cinética 4
Para estudiar la cinética de la reacción de desco&%osición del N2O6 a ;2= ,: N2O6(g 2 NO2(g ! *>2 O2(g )e ?a estudiado la $ariación de la %resión que se %roduce en un reci%iente cu'o $olu&en no $ar8a ' en que inicial&ente sólo se introduce N 2O6 a una %resión de 02@&& de "g# La tala de resultados otenidos es:
"allar el orden de la reacción ' la constante de $elocidad#
Ejercicio de Cinética 5
La constante de $elocidad de %ri&er orden %ara la desco&%osición de N 2O6 a NO2 ' O 2 a A+
Ejercicio de Cinética 6
En una reacción de %ri&er orden: ! C. se otiene e/%eri&ental&ente que la concentración inicial de se reduce al ;+ D en *+ ?r# Calcular el tie&%o necesario %ara que la concentración de : (a se reduzca al =+ D de la inicial ( se reduzca en un 0+ D#
Ejercicio de Cinética 7
Para una reacción: (g (g ! C(g. que es de segundo orden. se encuentra que a ;++ , la %resión total $ar8a de -++ && "g a --; && "g en ;; &in# La reacción se realiza en un reci%iente a $olu&en constante ' en el que inicial&ente se introduce sólo el gas # Calcular: (a la constante es%ec8fica de $elocidad ( la concentración de que ?a reaccionado al cao de los ;; &in#
Respuesta del Ejercicio 1 Solución (a La e/%resión de $elocidad está clara&ente descrita en el enunciado del %role&a. es decir. se saen los e/%onentes de cada tér&ino de concentración. entonces:
( )i se conoce el $alor de F 5 -.+ *+e/%0 Me/%12 se/%1* a *+++ , ' las concentraciones de a&os reactantes. 3NO4 5 +.+6+ M ' 3" 24 5 +.*++ M. la $elocidad de reacción se calcula ree&%lazando estos $alores en la le' de $elocidad:
(c )i se &odifican las concentraciones. entonces la $elocidad $ariará. %ero la constante es%ec8fica de $elocidad será la &is&a. %uesto que no ?a $ariado la te&%eratura: La concentración de NO se du%lica. %or lo tanto
Respuesta del Ejercicio 2 Solución Consiste en calcular el $alor de F %ara cada inter$alo de &edición. usando la ecuación de $elocidad integrada de %ri&er orden# El $alor de F deerá infor&arse co&o el $alor %ro&edio de los F calculados:
Geordenando se tiene que: *er inter$alo:
2do inter$alo:
;er inter$alo:
0to inter$alo:
Respuesta del Ejercicio 3 Solución Para deter&inar si una reacción es de %ri&er o segundo orden. una for&a de resolución %uede ser asu&iendo ecuación de $elocidad corres%ondiente con la cual se calculan los $alores de F %ara los diferentes inter$alos de &edición# Hna reacción corres%onde a un deter&inado orden cuando los $alores de F calculados utilizando la ecuación %ara ese orden. resultan constantes# Entonces se asu&e la ecuación de $elocidad de %ri&er orden:
*er inter$alo:
2er inter$alo:
;er inter$alo:
0to inter$alo:
Co&o se %uede a%reciar los $alores de F calculados %ara cada inter$alo resultaron constantes# Con este cálculo se %uede $er que la reacción es de %ri&er orden#
Respuesta del Ejercicio 4 Solución Las ecuaciones integradas de $elocidad relacionan la concentración &olar de reactante en un inter$alo dado de tie&%o# Los datos cinéticos que se otu$ieron. corres%onden a %resión total del siste&a. es decir. re%resentan la %resión que ejerce la &ezcla de gases (reactante &ás %roductos al tie&%o de realizarse la &edición# Para resol$er este %role&a se dee deter&inar que concentración de N2O6 e/iste en el reci%iente en cada inter$alo de &edición# El %unto de %artida de los cálculos está en el ?ec?o que al inicio sólo ?a' N 2O6 ' %or lo tanto la %resión del siste&a corres%onde a la %resión de este 9nico co&%onente: )i se conoce la %resión de un co&%onente de una &ezcla. se %uede deter&inar la concentración &olar. su%oniendo co&%orta&iento de gas ideal. a tra$és de: PI 5 nGJ %ara lo cual se requiere conocer el $olu&en del reci%iente# Este $olu&en es constante durante la reacción %or lo tanto todas las concentraciones calculadas estarán referidas al &is&o $olu&en. el cual se asu&irá co&o * L. $olu&en %ara el cual el n9&ero de &oles %resentes es igual a la concentración# Entonces tene&os que la concentración inicial de N 2O6 se %uede deter&inar a %artir de:
Para utilizar esta e/%resión se dee utilizar la %resión en at&:
Gee&%lazando
Cuando la reacción %rogrese. esta concentración dee dis&inuir. al &is&o tie&%o que se for&an cantidades %ro%orcionales de NO2 ' O2# )e %uede %lantear entonces que cuando ?a'a transcurrido un tie&%o t la concentración del reactante ?ará dis&inuido en /:
Bes%ués de un tie&%o t. el n9&ero de &oles de &ezcla %or litro será: Para cada &edición se tiene la %resión de la &ezcla des%ués de un tie&%o t ' se %uede deter&inar el $alor de K:
Este $alor corres%onde a la dis&inución de la concentración de N 2O6. %or lo tanto la concentración que queda de reactante a los 6 &in es:
En cada inter$alo de &edición se restó la concentración inicial de reacti$o &enos el $alor otenido %ara K. %or lo tanto al sustituir estos $alores en la ecuación integrada de %ri&er orden se dee asu&ir el tie&%o total transcurrido desde el inicio de la reacción ' no sólo la diferencia con la &edición anterior# Ecuación integrada de %ri&er orden:
Gee&%lazando lo datos otenidos %ara cada inter$alo:
Los $alores de F calculados resultan constantes ' %or lo tanto la reacción es de %ri&er orden# La constante de $elocidad %ro&edio es +.+=@= &in 1*
Respuesta del Ejercicio 5 Solución (a La ecuación integrada de $elocidad %ara una reacción de %ri&er orden es:
)e %uede ree&%lazar los &oles o incluso los gra&os de sustancia en los tér&inos de concentración. %uesto que el reacti$o a%arece tanto en el nu&erador co&o en el deno&inador# En este caso se quiere calcular el n9&ero de &oles de reacti$o que quedan des%ués de *.6 &in. %or lo tanto se ree&%lazarán directa&ente los &oles. aunque se conoce el $olu&en del reci%iente# El tie&%o de reacción dee con$ertirse a segundos. %ues la constante es%ec8fica de $elocidad está e/%resada en segundos:
Gee&%lazando se tiene que:
( En este caso se conocen las concentraciones inicial ' final ' se requiere calcular el tie&%o necesario %ara esa dis&inución:
)e necesitan a%ro/i&ada&ente ;0 s %ara que la concentración dis&inu'a de +.;++ &oles a +.+;+ &oles# (c La $ida &edia de una reacción de %ri&er orden se deter&ina co&o sigue:
Respuesta del Ejercicio 6 Solución Las dos %reguntas del %role&a %arecen &u' si&ilares. sin e&argo en la %ri&era la concentración de des%ués del tie&%o t es directa&ente la que se indica: =+D de la inicial. &ientras que en la segunda %regunta se %ide calcular el tie&%o que se requiere %ara que la concentración de llegue a *++ 1 0+ 5 -+ D de la inicial# Para reacción de %ri&er orden:
Pri&ero se dee calcular el $alor de F con los datos entregados al inicio del %role&a:
Gee&%lazando
(a Para calcular el tie&%o necesario %ara que la concentración de dis&inu'a al =+ D. ree&%laza&os:
( Para calcular cuanto tie&%o tarde en dis&inuir la concentración de al -+ D
Gee&%lazando:
Respuesta del Ejercicio 7 Solución (a Para una reacción de segundo orden:
Las %resiones %arciales de los co&%onentes de una &ezcla gaseosa son %ro%orcionales a las concentraciones relati$as de esas es%ecies. 'a que: Bes%ejando P. queda
l inicio de la reacción sólo ?a' un co&%onente en el reci%iente ' %or lo tanto la %resión inicial. que es -++ && "g corres%onde a la %resión de antes de reaccionar que e/%resada en at& es:
Gee&%lazando
l cao de ;; &in de reacción. %arte de la sustancia ?a reaccionado transfor&ándose en ' C %or lo tanto la %resión final. --; &&"g corres%onde a la %resión que ejercen los ; gases# ?ora ien. se sae que la %resión del gas dee dis&inuir durante este la%so. &ientras que las %resiones de los %roductos deen au&entar# Co&o no se conoce en cuanto $ar8an las %resiones %arciales se %uede e/%resar la $ariación de las %resiones en función de la relación estequio&étrica de la ecuación qu8&ica:
La %resión total en el reci%iente corres%onde a la su&a de las %resiones %arciales: La %resión total al cao de ;; &in resultó ser --; && "g. que e/%resada en at& es --;>A-+ 5 +.=A2 at Gee&%lazando los $alores:
La %resión %arcial de des%ués de ;; &in es entonces:
Este $alor se ree&%laza entonces en:
Gee&%lazando en la ecuación de segundo orden:
( La concentración inicial de es: La concentración final de es: Por lo tanto. la cantidad de que ?a reaccionado es: