8/17/2019 CINETICA-QUIMICA(TAREA).pdf

1/4

CINÉTICA QUÍMICA Luis Vaca-AyudantePRIMERA PARTE

VELOCIDADES DE REACCION

1. 

La descomposición del N2O5 se lleva a cabo de acuerdo a la siguiente ecuación: 2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2

(g). La velocidad de descomposición del reactivo N2O5 en un instante especifico en el recipiente de reacciónalcanza el valor de 4.2 x 10-7 M/s. Determinen las velocidades de aparición del NO2 y del O2.

2. 

Considere la reacción acuosa hipotética siguiente: A(ac)→: B(ac). Se carga un matraz con 0.065 moles de A en

un volumen total de 100 mL. Se recopilan los datos siguientes:

(a) Calcule el número de moles de B en cada tiempo de la tabla,

suponiendo que no hay moléculas de B en el tiempo cero. (b) Calcule

la velocidad media de desaparición de A a cada intervalo de 10 min,

en unidades de M/s. (c) entre t = 10 min y t= 30 min, ¿cuál es la

velocidad media de aparición de B en unidades de M/s?

3. 

En la tabla no1 se presentan las concentraciones del Bromo con el tiempo de acuerdo a la siguiente reacción:

Br2 (ac) + HCOOH (ac) → 2Br -(ac)+ 2H+(ac)+CO2(g)

A) Con los datos de la tabla no1 graficar, el cambio en la concentración molar del Bromo con el tiempo. B) En

base a su gráfico, calcular la velocidad instantánea en el t=0 y t=50 para la desaparición del bromo molecular y

luego la velocidad instantánea para la aparición del Br- (ac).

4. 

Con los datos presentados en la siguiente tabla, representar gráficamente en el espacio del plano con

cuadriculas, la variación de la concentración de O2, durante la descomposición de N2O5 según la siguiente

reacción balanceada: 2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g).

Variación de la concentración de O2, durante la descomposición de N2O5 

Tiempo, s 0 600 1,200 1,800 2,400[O2], M 0.000 0.0021 0.0036 0.0048 0.0057

Con la ayuda de la representación solicitada en 1A., calcular la velocidad media de aparición del O2 (g) durante

el intervalo de descomposición de N2O5 de 600s a 1,200s. Calcular la velocidad instantánea de aparición del

O2 (g) para el tiempo de reacción de 2,400s. Usar en la tabla el espacio bajo.

ECUACION DE VELOCIDAD (METODOS PARA CALCULAR VELOCIDAD)

5. 

La descomposición de N2O5 en tetracloruro de carbono ocurre como sigue: 2N2O5→4NO2+O2. La ecuación de

velocidad es de primer orden respecto a N2O5. A 64°C la constante de velocidad es de 4.82X10-3 s-1. (a) Escriba

la ecuación de velocidad de la reacción. (b) ¿Cuál es la velocidad de reacción cuando [N2O5] = 0.0240 M? (c)

¿Qué le ocurre a la velocidad cuando se duplica la concentración de N2O5 a 0.0480 M?6. 

La reacción 2NO(g) + O2(g) →2NO2(g) es de segundo orden respecto a NO y de primer orden respecto a O2.

Cuando [NO] = 0.040 M y [O2] = 0.035 M, la velocidad de desaparición de NO que se observa es de 9.3x10-5

 

M/s. (a) ¿Cuál es la velocidad de desaparición de O2 en este momento? (b) ¿Cuál es el valor de la constante de

velocidad? (c) ¿Cuáles son las unidades de la constante de velocidad? (d) ¿Qué le ocurriría a la velocidad si se

aumentara la concentración de NO por un factor de 1.8?

7. 

La reacción del ion peroxodisulfato S2O8-2 con el ion yoduro I

-1 es: S2O8

-2 (ac)+3 I

- (ac)→2SO4

-2 + I3

- 

En la tabla n.- 1 se presentan valores medidos y registrados a cierta temperatura. Con estos datos calcular la

ley de velocidad (rapidez) para la reacción referida y luego calcular la constante de rapidez.

8/17/2019 CINETICA-QUIMICA(TAREA).pdf

2/4

CINÉTICA QUÍMICA Luis Vaca-AyudanteTabla n.- 1

# EXPERIMENTO [S2O8-2] (M) [I

-] (M) Rapidez Inicial (M/s)

1 0.040 0.051 1.7x10-4

2 0.080 0.034 2.2x10-4

3 0.160 0.017 2.2x10-4

4 0.080 0.017 1.1x10-4

8. 

Utilice los datos de la tabla para establecer, en el espacio en blanco destinado para el efecto, el orden de la

reacción con respecto a los reactivos HgCl2 y C2O42-

  y luego el orden total de la reacción, para esto

considere que 2HgCl2 (aq) + C2O42-

(aq)  2Cl-(aq) + 2CO2 (g) + Hg2Cl (s). 

Experimento [HgCl2], M [C2O42- ], M Velocidad inicial, M min -1 

1 [HgCl2]exp1 = 0.105 [C2O42-

] exp1  = 0.15 1.8 X 10-5

 

2 [HgCl2] exp2 = 0.105 [C2O42- ] exp2  = 0.30 7.1 X 10

-5 

3 [HgCl2] exp3  = 0.052 [C2O42-

] exp3  = 0.30 3.5 X 10-5

 

9. 

La reacción del óxido nítrico con hidrógeno a 1280 °C es 2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g) A partir de los

siguientes datos medidos a dicha temperatura, determine lo solicitados en los literales a, b y c:

a) La ley de la velocidad. b) Constante de velocidad. c) La velocidad de la reacción cuando [NO] = 12 x 10-3 M y

[H2] = 6 x 10-3M.

ORDEN DE LA REACCION Y VIDA MEDIA10.

 

A) Calcule la vida media del estroncio-90 en base a los datos: La desintegración de 1.000 g estroncio-90

después de 2 años deja un residuo de 0.953 g. La desintegración es una constante de primer orden.B)Determine cuanto estroncio-90 quedará después de 5.00 años a partir de la masa inicial de la muestra dada

en la parte A), su respuesta en gramos:

11. 

Se sigue por espectroscopia la velocidad de una reacción de primer orden, vigilando la absorción de un

reactivo colorido. La reacción se efectúa en una celda de muestra de 1.00 cm y la única especie colorida de la

reacción tiene una constante de absorbancia molar es de 5.60 x 103 cm-1M-1. (a) Calcule la concentración inicial

del reactivo colorido si la absorbancia es de 0.605 al inicio de la reacción. (b) La absorbancia disminuye a 0.250

en 30.0 min. Calcule la constante de velocidad en unidades de s-1

. (c) Calcule la vida media de la reacción. (d)

¿Cuánto tiempo tarda la absorbancia en disminuir a 0.100?

12. 

La constante de velocidad de la reacción 2NO2→2NO+ O2 es k = 0.63 M-1

s-1

. Con base en las unidades de k,

¿es la reacción de primer orden o de segundo respecto a NO2? Si la concentración inicial de NO2 es 0.100 M,

¿cómo determinaría cuánto tiempo tardaría la concentración en disminuir a 0.025 M? 

13. 

En la tabla se presenta datos de descomposición del aziduro de sodio NaN3 en nitrógeno molecular gas (N2) a

determinada temperatura. La velocidad de descomposición es de primer orden. 

Con los datos determine gráficamente la constante de velocidad con las unidades respectivas. Posteriormente,

escriba la expresión matemática que determina la variación del ln [NaN3] en función del tiempo.

Tiempo  0 s  1 s  5 s  10 s  15 s  20 s [NaN3]  0.500 M  0.473 M  0.378 M  0.286 M  0.216 M  0.163 M 

8/17/2019 CINETICA-QUIMICA(TAREA).pdf

3/4

CINÉTICA QUÍMICA Luis Vaca-AyudanteSEGUNDA PARTE

ENERGIA DE ACTIVACION:14.

 

Marcar la correspondencia del concepto que corresponde a cada

uno de los numerales dados en la figura de variaciones de energía

para una reacción directa e inversa con (y sin presencia) de uncatalizador, esto de acuerdo al listado de conceptos presentados

en la primera columna de tabla referida, la misma que la

encontrara luego de la ilustración.

15. 

Un catalizador determinado permite que una reacción transcurra

por un camino diferente y que la barrera de energía de activación

sea inferior en 5 kJ/mol. Plantee el diagrama entálpico con y sin

catalizador, sabiendo que la reacción es exotérmica.

16. 

En la figura F1 se representa gráficamente la variación de la energía potencial para la reacción de un solo paso

A

 B. Determine el valor de la energía de activación para la reacción B

 A, esto considerando los datos dela primera columna:

F1   F2 

17. 

La figura F2 muestra dos caminos para una

reacción. Uno de ellos corresponde a la

reacción con catalizador. A) ¿Cual es el valor

de la energía de activación de la reacción

catalizada? B) ¿Cuál es el valor de la entalpia

de reacción? C) ¿Cuál es el valor de la energía

de activación de la reacción sin catalizar?

18. 

Analice el grafico de energía de activación:

PREGUNTAS 1 2 3 4

¿Quién tiene mayor energía deactivación?

¿Qué reacciones son exotérmicas?

¿Cuál reacción es más rápida?

¿Qué reacciones no tienen presente

un catalizador?

¿Cuál de todos tiene mayor energía

potencial?

8/17/2019 CINETICA-QUIMICA(TAREA).pdf

4/4

CINÉTICA QUÍMICA Luis Vaca-Ayudante

ECUACION DE ARRHENIUS:

19. 

¿Cuál es la energía de activación para una reacción cuya k (Constante) se duplica entre 27ºC y 37ºC?

20. 

Cierta reacción de primer orden tiene una constante de velocidad de 2.75x 10-2 s-1 a 20°C. ¿Cuál es el valor de

k a 60°C si (a) Ea = 75.5 kJ/mol; (b) Ea =105 kJ/mol?

21. 

La constante de velocidad de primer orden para la reacción del cloruro de metilo (CH3Cl) con agua para

producir metanol (CH3OH) y acido clorhídrico (HCl) es 3.32 x 10-10 s-1 a 25°C. Calcule la constante de velocidad

a 40°C si la energía de activación es 116 kJ/mol.

22. 

La velocidad a la que cantan los grillos del árbol es 2x102 veces por minuto a 27°C, pero es solo de 39,6 veces

por minuto a 5°C. a partir de estos datos, calcule la energía de activación para el proceso de canto. (NOTA: La

relación de las velocidades es igual a la relación de las constantes de velocidad).

23. 

En el cuadro siguiente se presentan las constantes de rapidez para una

cierta reacción a diversas temperaturas. A) A partir de estos datos,

calcular la energía de activación para la reacción. B) ¿Cuál es el valor

de la constante de rapidez a 430,0 K?

24. 

Utilizando los datos proporcionados en la gráfica, proceda a calcular

la constante de velocidad para el arreglo del metil isonitrilo a 203

grados centígrados (Ver figura adjunta):

25. 

Las constantes de velocidad para la descomposición del

acetaldehído, ver reacción: CH3CHO (g) → CH4 (g) + CO (g). Se

midieron a cinco temperaturas diferentes. Los datos se presentan en

la Tabla no4. Realice una gráfica de ln k contra 1/T y determinar la

energía de activación (en kJ/mol) para la reacción referida. R = 8.314

J / (K · mol).

26. 

El reordenamiento del ciclo del propano se ha estudiando experimentalmente a varias temperaturas. Se han

determinado los valores para la constante específica de velocidad para varios casos. En primer lugar, escriba la

ecuación de Arrhenius. Después, con los datos proporcionados, grafique ln k en función de 1/ T y proceda a

determinar gráficamente el valor de la energía de activación Ea. Luego, use su gráfico como base para estimar

el valor de k a 500K. Finalmente, aproxime la temperatura a la cual el valor de k sería igual a 5,00 x 10-5

 s-1

.

Temperatura (ºC) k (s-1)189,7  2,52  10-5

 

198,9  5,25  10-5 

230,3  6,30  10-4 

251,2  3,16  10-3 

T (K)  600 650 700 750 800

k (s-1)  3,30 x 10-9  2,19 x 10-7  7,96 x 10-6  1,80 x 10-4  2,74 x 10-3