Determinar la ecuación cinética de la isomerización irreversib irreversible le de cicloprop ciclopropano ano (A) (A) a propeno propeno (R) en fas fas gas a temperatura constante (497 º) a partir de los dato datos s obt obten enid idos os en un reac reacto torr dis disco cont ntin inuo uo de volu volum m constante n r A kC A A3!5 R3!5 →
RESOLUCION 1
Sacar el promedio de las concentraciones de modo delta CA/delta T=
DATOS C A mol/l
t, min
0 + 10 1+ 0 + 0 + .0 .+
lnCA
0)1*+ 0)1 0)1.+ 0)1 0)10+ 0)0* 0)0+ 0)0+ 0)0++ 0)0.+
3-(c/(t5 -1).++0. -1)1*+.1* -1)*101+ -)10+ -)+*.* -).0*.+0 -)+*01+. -)00*1 -)*00.0* -)1010**
ln (c/(t 0)00+ -+)*1+ 0)00+ -+)*1+ 0)00+ -+)*1+ 0)00 -+)0*1.**0 0)00 -+)0*1.**0 0)00 -+)0*1.**0 0)00 -)1.00*. 0)00 -)1.00*. 0)00 -)1.00*.
sma Opcion
Aplicando el metodo de las di2erencias di2erencias %nitas 3 4o!ler, 4o!ler, pa! -.5 C A mol/l
t, min
O7CI O7CION ON
lnCA
6t
0 1 . +
0 + 10 1+ 0 + 0 + .0
0)1*+ 0)1 0)1.+ 0)1 0)10+ 0)0* 0)0+ 0)0+ 0)0++
-1).++0. -1)1*+.1* -1)*101+ -)10+ -)+*.* -).0*.+0 -)+*01+. -)00*1 -)*00.0*
*
.+
0)0.+
-)1010**
10 10 10 10 10 10 10 10
A8s A8sta tarr na na poli polin' n'mi mica ca a los los dato datoss CA #s #s t, der deri# i#ar ar la la poli polino nomi mica ca par para a o&te o&tene nerr -dCA -dCA 0)00+. 1)00E-0.
3-dCA/dt5 C A mol/l
t, min
0 + 10 1+ 0 + 0 + .0 .+
10e-+:t-0)00+. 0)1*+ 0)1 0)1.+ 0)1 0)10+ 0)0* 0)0+ 0)0+ 0)0++ 0)0.+
SON ;ALI6AS LAS TRES RESOLUCIONES<<<<<<<
Lnca 0)00+. 0)00.* 0)00.. 0)00* 0)00. 0)00* 0)00. 0)001* 0)001. 0)000*
-1).++0. -1)1*+.1* -1)*101+ -)10+ -)+*.* -).0*.+0 -)+*01+. -)00*1 -)*00.0* -)1010**
e n
A1-CA0/t1-t0, le!o ln de esa "#elocidad"$ !ra%car para sa&er el orden de la reacci'n - -
$=0)-)10 ln3-rA5=nLn3CA5>ln3?5 n=0) 3ln@5=-)10 ?= 0)01.+ min-1
3-dCA/dt5
ln CA 0)00+ -+)* 0)00+ -+)* 0)00+ -+)* 0)00. -+)+1+ 0)00 -+)0*1 0)00 -+)0*1 0)00+ -+)**1+ 0)00 -)1. 0)00 -)1. 0)00
2 t ∆ / c ∆ n l
t
-)
-
-) -) -). -)
$=0)1-)*+ d / ln3-rA5=nLn3CA5>ln3?5 c d n=0)1 orden de reaccion 235 = 0)1*++ - )*+ n R = 0)*+1+*0 l 3ln@5=-)*+ ?= 0)01*10+1 min-1
-)1.
Ln CA dt, le!o lineali9ar
LN dCA/dt -+)1++. -+)1+00* -+).1+01 -+)+.+ -+)**.. -+).0..+. -)0+.1 -)+*01* -)+10.. -)0111+*.
$=1)1+++-)10* ln3-rA5=nLn3CA5>ln3?5 n=1)1+++ 3ln@5=-)10* ?= 0)0.1+..
0)+ C A mol/ 0) 235 = - )..++..++.E-0B. >1)1,1,+E-0 7ol$nom R = 0)***.+ mol/l5 0)1+
0)1
0)0+
0 0
+
10
1+
0
+
0
+
.
-.) ) -) -). -) - -1) -1) -1). -+ -+) 35 = 0)0+* - )101++ -+). = 0)*0** -+) -+)
Colmn E Linear 3Col mn E5
- -) -). Ln CA
-
-.)000 -1) -1) -1). -+)0000 -+)000
. -+).000 -+)000 -+)000 -)0000 -)000 -).000
Colmn Linear 3Colmn 5
0 -) - -) -) -). -) - -1) -1) -1). -1 l
-
,B ial 3C >A1)*,+1.,+0E-0+B - 0)00+.**, > 0)1*+.0 ) A r ( n l
- -. -+ 235 = 1)1+.11* - )10..1 - R = 0)*+00010+ - -
Ln CA 0
.+
+0
6eterminar la ecaci'n cinHca de la reacci'n en 2ase lJKida irr Empleando n reactor disconno se a reali9ado n eperime con na concentraci'n de 0,+ $ +0 mol l-1, respec#amente) Los resltados de la e#olci'n de C A con el empo se mestran CA0 CD0
0)+ mol/l +0 mol/l
CD0CA0
r A
nB kC nA A CB
r A
k ' C A
k ' kC nB B0
nA
k ' cte _ aparente
$ = E-0. - 1E-0+ > 0)000 - 0)01 > 0). d$/dt=.:E-0 - :1E-0+ >: 0)000 - 0)01 terminos de la Ec
0)000000.
0)0000
0)001
0)01
$=1)0+01-)0.. t, min CA, mol/l dCA/dt 3-dCA/dt5 ln CA ln 3-ra5 ln3-rA5=nLn3CA5>ln3?F5 0 0)+ -0)01 0)01 -1)0.*1 -)*.+* nA=1)0+01 ) 0)*+ -0)0100+ 0)0100+ -1)1+00 -.)10. 3ln?F5=-)0.. .)+ 0) -0)01+ 0)01+ -1).+* -.).1+ ?F= 0)0.0+ ) 0).+ -0)011.+1* 0)011.+1*. -1).0.*0 -.).101 ?= 0)000*+1 0)++ -0)010*1 0)010*1 -1).*.+1 -.)+.++ 10)+ 0)0+ -0)00*1*. 0)00*1*.1 -1)+..+ -.)*1 1 0)1*1 -0)0010+ 0)0010+ -1)++.1+ -.)1+*+ 1)+ 0)1*. -0)0001 0)0001 -1)11 -.)*0+ 1+) 0)1 -0)00* 0)00* -1)1. -+)001 1)+ 0)1+ -0)00+ 0)00+* -1)*11** -+)* 1*) 0)1.* -0)00.*1 0)00.*11 -1)*.+101* -+)*1 0)11 -0)00.0 0)00.0 -)1+.1+0* -+)***+ 0 0)10+ -0)001 0)001 -)+0*.1 -+)** 0)0 -0)001+0 0)001+0 -).*1. -+)01. .1 0)0 -0)00* 0)00* -)+++ -+)11 .+ 0)00+ -0)00. 0)00. -)+1.+ -+)0** . 0)0 -0)00++. 0)00++. -)*11*0 -+).010* + 0)0+++ -0)00 0)00 -)*01 -+)11 0)0. -0)000+ 0)000+ -)0* -)1+0+ 7aso 1G ra%car la CA #s t 7aso G o&tener na linea de tendencia de la cal podamos deri#ar -dCA/dt 0).
235 = -0)01,*/.,, ln35 > 0)+*,+0// 0)+ RA = 0)**.+*. 235 = +)*1,1+*.E-0B. - *)+.*+11.0.0*E-0,B > 0)000+/,0/B - 0)01+++*0/ > 0).1++.* 0) RA = 0)**,.11/,
7aso G deri# 7aso .G ra% 7aso + O&ten
) l 0) / l o m , A C 0)1+
0)1 0)0+ 0 0
10
0
0 t, min
.0
+0
,0
/0
e#ersi&le entre A $ D para R) to en el Ke se an alimentado A $ D en la ta&la
7asos de resolci'n en %la
-)+
-
-)+
-
-1)+
-1
0 -0)+ -1 -
) A r ( n l
- -. 235 = 1)0+011.. - )0..101+*. -+ R = 0)*0++* - -
Ln CA
r $ o&tener los #alores de -dCA/dt ar ln3-rA5 #s Ln 3CA5 er los ordenes de reaccion $ la ?F$ le!o $a la ? #erdadera
Colmn 4 Linear 3Colmn 45
Se a estdiado la reacci'n en 2ase lJKida A > D 7rodctos en n rea El anPlisis de la me9cla de reacci'n, a di2erentes empos, a permido d de A, o&teniHndose los resltados mostrados en la ta&la) Si la me9cla de parda es eKimolar 3C A0 =C D0 =1 mol l-15, determinar la ecaci'n cinHca correspondiente a esta reacci'n)
CA0= CD0=
7ASO 1G Calclar la concentraci'n de A 7aso , !ra%car CA #s t, $ encontrar la
1 mol/l 1 mol/l
t, min
MA 0 + 1+ +0 0 100 1+0
CA=CA031-MA5
3-6ELTA CA/6ELTA t5 ln CA ln 3-rA5 1 0)0+ 0 -)**+ 0)* 0)0. -0)10+0+ -)1+ 0) 0)0. -0)..1. -)*01. 0)+. 0)011+.1+ -0)111 -.).0* 0)* 0)00+*0*0*0* -0)*.10+ -+)11 0) 0)00 -1).0 -+)** 0)1 0)001+ -1)1.*. -)+0*0 0)1+ 0)001 -1)*1 -)*0++ 0)1
0 0)1 0) 0). 0)1 0). 0) 0)+ 0)*
1) - 1 235 = -0)1*1.+.* ln35 > 1)0+**01 R = 0)**.+*
0) l / l o m , A C
0)
) A r ( n l
0). 0) 0 0
0
.0
0
0 t, min
100
10
1.0
10
tor disconno isotHrmico) terminar las correspondientes con#ersiones
elocidad de A
$=)001-)11+* ln3-rA5=nLn3CA5>ln3?F5 n=)001 3ln@5=-)11+* ?F=? 0)0..+
0 -1) -1) -1). -1)
-1
-0) -0) -0). -0)
0 -1 - -
235 = )000++* - )11+.+.. R = 0)**+1011
-. -+ - -
Ln CA
-
Colmn 4 Linear 3Colmn 45
Se a estdiado la reacci'n en 2ase lJKida A > D C > isotHrmico) Los datos cinHcos disponi&les se mestran en la ta&la) Son datos de #elocidad inicial o&tenidos #ariando la co manteniendo constante la concentraci'n inicial del otr EperimentoCA0, mol l -1 CD0, mol l -1 3-rA 50 10e-, mol l-1 Ln CA0 Ln3-rA5 LnCD0 1 0)1 0) +). -1 0)* -0)** 0) 0) 10) -0)** 1)0. -0)** 0). 0) 1)+ -0)**. 1).. -0)** . 0) 0) ) -0)1. 1)+0++ -0)** + 0) 0)00 10) -0)** 1)00001 -1)*.. 0) 0)0.0. 1) -0)** 1)..++ -1)*1 0) 0)00 .) -0)** 1)+.011 -1)1+. 0) 0)00 .) -0)** 1).* -1)0*+
6 en n reactor disconno centraci'n inicial de n reac#o reac#o) 1) 235 = 0)**+0 > 1)*0*+ R = 0)******
1). 1) 1
) A r ( n l
0)
Colmn 4 Linear 3Colmn 45
0) 0). 0)
-1)1
-1
0 -0)* -0) -0) -0) -0)+ -0). -0) -0) -0)1
Ln CA 1) 1)
235 = 1)0+11 > )0+*1 R = 0)***+
1). 1) 1
) A r ( n l
Colmn 4 Linear 3Colmn 45
0) 0) 0). 0)
-1)
-1)
-1)
-1)+
Ln CB -1).
0 -1)
-1)
-1)1
-1
Se li9a n reatcor de me9cla per2ecta para determinar la cinFeca de na reaccion c esteKiometria es AD, con este proposito se a medido la concentarcion de A a ?a de n reactor de 1 litro alimentado con di#ersos cadales #olmetricos con na concentracion inicial de A de 100 mol/l) 6eterminar la Ecacion cineca Ke se a8ste contenido Eperimento Q, l/min CA, salida, mol/l ;/Q CA0-CA 1 0)+ + 0) 0 1).+1. +0 0)+ . 10 0 0)1
3-rA5 + 0 +0 0
lo! CA Lo! -rA )+ 1)**.001 1)+.01 .* 1).11+ 1)*01*0 100 1)** 00 1)*00*** )010
)+ 235 = 1)..+. - 0).*..+ R = 0)***+0
1)+ ) A r ( n l 1
Col Line
0)+
0 1)
1).
1)+
1)
Ln CA
1)
1)
1)*
$a alida
al CA0 ;
mn r 3Colmn 5
r A
C A0
C A
V / Q 100 mol/l 1l
El reac#o !aseoso A con na concentraci'n de +00 mmol/l entra en 8o pist'n 3;=10 l5 donde ocrre la reacci'n A R isotHrmicamente) Se an o&tenido los si!ientes datos a disntos cadales #olmHtricos entrada del reactor es +00 mol/l para todos los ensa$os5) A parr de los datos inclidos en la ta&la determine la ecaci'n cinH reacci'n →
CA0 , min
CA, mol/l
+00
MA
3-rA5
lnCA
Ln3-ra5
0.5
424.3
0)1+1.
1+1).0 )0+0..0+ +)01**+.
1
360.1
0)*
1*)*0 +)1 .)*.0*
1.5
305.6
0)
1*)0 +)0 .)..+
2
259.3
0).1.
10)+ +)++*+* .)*0.0.1
2.5
220.1
0)++*
111)* +)*.01** .)11.1
3
186.7
0)
10.). +)*+00+ .).+.*1
3.5
158.5
0)
*)+ +)0++.+* .)+0+.1
4
134.5
0)1
*1)
5
96.8
0)0.
0). .)+.**
6
69.7
0)0
1) .)..00 .)1
7
50.2
0)**
.) )*101+0 .)1**
8
36.2
0)*
+)* )+*0+*1 .)00011
9
26
0)*.
+) )+0*+. )**.
10
18.8
0)*.
.)1 )*+ )**
12
9.7
0)*0
.0) )1+*
14
5
0)**
+ .
.)*01+. .)+1.*1* .)***.
)10110
+) 1)0*.*1 )+++00.
1 0 1
n reactor de Q 3CA a la a de la
235 = 0)..1.. > )*1.*1*+ R = 0)*+.+
Colmn 4 Linear 3Colmn 45
.
+
