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2012FISICOQUMICA

Seminario N 2

Mtodo de las velocidades iniciales. Tiempo de vida medio. Mtodo de la presin total.1.- Se ha obtenido la velocidad inicial de la reaccin:

BrO3-(ac) + 5 Br-(ac) + 8H+ ( 3 Br2(l) + H2O(l)

para las concentraciones iniciales de reactivo que se muestran en la tabla. Teniendo en cuenta los datos calcule la velocidad inicial en mol/(l.s) si las tres concentraciones son: [BrO3-], [ Br-], [H+] = 0.2 mol/l

Experimento[BrO3-] mol/l[ Br-] mol/l[H+] mol/lVelocidad inicial mol/(l.s)

10.100.100.108.0.10-4

20.200.100.101.6.10-3

30.100.200.101.6.10-3

40.100.100.203.2.10-3

2.- Paitnaik, Yang y Powers (2000) investigaron la cintica de descomposicin de dos contaminantes de los cursos de agua en presencia de hidrxido de amonio. Estos contaminantes son el dimetil ftalato (DMF) y el dietil ftalato (DEF). A partir de los datos de la tabla I y II determine los parmetros cinticos de la velocidad de descomposicin de dichos contaminantes.

Tabla I. Velocidad de descomposicin de DMF con NH4OHExperimentoConcentracin inicial, MVelocidad de descomposicin inicial de DMF, mol/(l.seg)

DMFNH4OH

15.15.10-50.0502.63.10-9

27.73.10-50.0504.04.10-9

31.03.10-40.0505.51.10-9

41.03.10-40.0254.67.10-9

51.03.10-40.1006.82.10-9

61.03.10-40.0052.10.10-9

Tabla II. Velocidad de descomposicin de DEF con NH4OHExperimentoConcentracin inicial, MVelocidad de descomposicin inicial de DEF, mol/(l.seg)

DEFNH4OH

74.50.10-50.0501.16.10-9

86.76.10-50.0501.67.10-9

99.00.10-40.0252.04.10-9

109.00.10-40.1003.43.10-9

3.- A 826 C se midieron velocidades iniciales para distintas combinaciones de presiones iniciales para la reaccin en fase gaseosa: 2 H2 + 2 NO ( N2 + 2 H2OEncontrar el orden con respecto a A y a B.

P(NO)0, Torr359300152400400400

P(H2)0, Torr400400400289205147

r0, Torr.min-11.51.030.251.601.100.79

4.- Se ha estudiado la reaccin en fase gaseosa de diborano y acetona a 114 C:

B2H6 + 4Me2CO ( 2(Me2CHO)2BH En la siguiente tabla se presentan datos de velocidad inicial de desaparicin de diborano en funcin de las presiones iniciales de los reactivos. Determinar n, m y k.

CorridaPresin inicial (torr)Velocidad inicial.103 (torr/s)

B2H6Me2CO

16.020.00.50

28.020.00.63

310.020.00.83

412.020.01.0

516.020.01.28

610.010.00.33

710.020.00.80

810.040.01.50

910.060.02.21

1010.0100.03.33

5.- Una reaccin gaseosa 2A ( B, se sigue midiendo la presin total a diferentes intervalos de tiempo.

a) Encontrar la ecuacin cintica

b) Tiempo para el cual el 99% de los reactivos ha reaccionado

c) Tiempo de vida medio

PT , Torr400322288268256

t, seg 0100200300400

6.- Calcular el orden global de la reaccin irreversible: 2 H2 + 2 NO ( N2 + 2 H2O

a partir de los siguientes datos a volumen constante, empleando cantidades estequiomtricas de H2 y de NO

PT inicial, Torr200240280320326

(1/2, seg26518611510467

7.- El ter dimetlico se descompone en fase gas y altas temperaturas de acuerdo con una reaccin irreversible de primer orden en metano, hidrgeno y monxido de carbono. En un recipiente en el que se haba hecho vaco, se introdujo ter y se mide la presin a diversos tiempos, manteniendo la temperatura igual a 504 C. La evolucin observada en la presin del recipiente con el tiempo es la siguiente:Tiempo, seg39077715873150

P, mmHg408488624779931

Calcular la constante cintica a la temperatura de trabajo y el tiempo necesario para que la cantidad inicial de ter se reduzca a la tercera parte8.- Una reaccin gaseosa, A ( 2 B se lleva a cabo a volumen constante a 100C, comenzando con 1,3 atm, 76.94% de A y el resto inertes, obtenindose los datos siguientes. Encontrar la ecuacin de velocidad (mol/lt min)

Pt, atm1.51.651.761.841.901.951.992.0252.082.122.152.175

t, min0.51.01.52.02.53.03.54.05.06.07.08.0

9.- Se ha estudiado la reaccin A ( 3 B en un reactor a volumen y temperatura constantes, obtenindose los siguientes datos de variacin de presin en funcin del tiempo si la presin inicial es de 200 torr y slo hay reactivo A y un 50% de inertes. Encontrar la ecuacin de velocidad y la constante especfica de velocidad de reaccin.

t, hr01234(

(P, torr073118148166200

10.- El tiempo de vida media de la reaccin elemental nA (B a diferentes concentraciones iniciales de A, a temperatura constante es:

CA0 , mol/dm30.010.030.05

(1/2, seg2006740

Determinar el orden de reaccin n y calcular la constante de velocidad.

11.- La reaccin 2 A + B ( C se lleva a cabo a volumen constante con un 10% de inertes y un 20% de exceso de B.

a) Explicar cmo pueden determinarse los parmetros cinticos si se dispone de datos de Presin total vs tiempo y se conoce adems que el orden no es entero.

b) Explicar cmo determina genricamente, el tiempo de vida medio si inicialmente hay un 15% de inertes y un 10% de B en exceso.

12.- Cuando la descomposicin de acetaldehdo es estudiada a 518C con una presin inicial del mismo de 363 Torr y 20% de inertes, se obtuvieron los siguientes resultados.

CH3CHO (( CH4 + COt, seg427310519024231038448066584010701440

, Torr345474114134154174194224244264284

Calcular el tiempo de vida media para una composicin inicial igual a la anterior pero la presin total inicial es de 2 atmsferas.

13.- Se dispone de tiempo de vida medio a diferentes presiones parciales de reactivos para la reaccin en fase gas A + B ( 2 C. Verificar si la expresin cintica responde a la forma

r = kPAPB2 o si puede ajustarse a un pseudo segundo orden.

PA inicial, Torr500125250250

PB inicial, Torr10151020

(1/2 , min8021316080

14.- Se ha encontrado experimentalmente que cuando la reaccin en fase gaseosa 2 A + B ( Cse lleva a cabo con cantidades estequiomtricas de ambos reactivos y nada de productos presentes, la grfica del ln r vs lnPA tiene una pendiente 2 y ordenada al origen 10.473 (la velocidad de reaccin se expresa en atm/min). Sabiendo que el orden parcial respecto a cada reactivo es el mismo, calcular:

a) el tiempo para el cual se obtiene una conversin del 30% si inicialmente hay un 10% en exceso de B, nada de productos y la presin inicial total es 1.5 atm.

b) Indicar las presiones parciales de todos los componentes de la mezcla gaseosa de a) EMBED Equation.DSMT4

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