problemes proposats - cinètica

8/16/2019 Problemes Proposats - Cinètica

1/4

QUÍMICA BÀSICA IIGrup A2 – Dr. Francesc A. Centellas

Facultat de Química

Objectius: Consolidar els conceptes presentats. Saber aplicar els conceptes.Millorar les habilitats en l’ús de les eines matemàtiques.

1- The attached table is obtained when studying thekinetics of decomposition of N2O5. Determine the lawrate of this reaction.

Problem resolution:To determine the law rate: i- assume a generic law rate as v0 = k[N2O5]0

n andii- plot ln v0 vs. ln [N2O5]0iii- from the slope of the obtained straight line we can determine the order

of reaction and from the ordinate at the origin we can determine therate constant.

Answer: straight line equation: y = 1,02x - 7,0624 ; α = 1 ; ln k = - 7,0624; k = 8,57 10-4 s-1

2- En la reacció: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) i per a un determinat interval de temps, la velocitatmitjana de formació de l’amoníac és 1,15 mmol·L-1·h-1. Quina serà la velocitat mitjana de desaparicióde l’H2? Quina serà la velocitat mitjana de reacció? Res. : 1,725 mmol·L

-1·h-1 ; 0,575 mmol·L-1·h-1

3- (Problema 13.3. Atkins 3). Quan es duplica la concentració de NO, la velocitat de la reacció2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) es quadruplica i si es dupliquen les concentracions de NO i d’O2 lavelocitat de la reacció es veu multiplicada per un factor igual a 8. Determineu els ordres parcials dereacció respecte al NO i l’O2 i indiqueu les unitats de la constant de velocitat d’aquesta reacció.Res.: α = 2; β = 1 ; unitats de k = M-2·s-1

4- (Problema 13.4.B. Atkins 3) A una determinada temperaturas’estudia la síntesi del fosgè (COCl2) per a diferents concentracionsinicials de CO i Cl2. Considereu les velocitats inicials de reaccióindicades en la següent taula adjunta i establiu l’equació de velocitatper a la formació de COCl2.Res.: α = 1; β = 1,5 ; k = 11,3 M-3/2·s-1

5- (Problema 14.17 Atkins-5). En l’estudi de la cinètica de la reacció 2A(g) + 2B(g) + C(g) 3G(g)+ 4F(g) s’obtenen els següents resultats experimentals:

Experiment [A]0/mmol·L-1 [B]0/mmol·L-1 [C]0/mmol·L-1 mmol G·L-1 s-1 1 10 100 700 22 20 100 300 43 20 200 200 164 10 100 400 25 4,62 0,177 12,4 -

- Determineu l’equació de la velocitat de la reacció. Res.: α = 1; β = 2 ; γ = 0 ; k = 6,67 10-6 mM-2·s-1 - Calculeu la velocitat inicial de la reacció en l‘experiment 5. Res.: 9,65 10-7 mM·s-1

6- (Problema 14.16 Atkins 5). En la reacció 4Fe2+(aq) + O2(g) + 4H3O+(l) 4Fe3+(aq) + 6H2O(l)

quan es duplica la concentració de Fe2+(aq) la velocitat de la reacció incrementa amb un factor de 8,

quan es dupliquen les concentracions de Fe2+(aq) i O2(g) la velocitat de la reacció s’incrementa ambun factor de 16 i quan les concentracions dels tres reactius es dupliquen la velocitat de la reacciós’incrementa amb un factor de 32. Establiu l’equació de la velocitat de la reacció.Res.: α = 3; β = 1 ; γ = 0 ; k = 11 M-3/2·s-1

v0 (initial rate) / 10 mol·L- ·s- [N2O5]0 / M

8.40 1.004.30 0.501.70 0.200.80 0.10

[CO]0/M [Cl2]0/M vo / M·s-

0,12 0,20 0,121

0,24 0,20 0,241

0,24 0,40 0,682

CINÈTICA QUÍMICA - FULL 1

EXERCICIS i PROBLEMES


2/4

7- (Problema 14.20 Atkins 5). En l’estudi de la cinètica de la reacció 3A(g) + C(g) P(g) s’hanobtingut els següents resultats experimentals:

Experiment [A]0/mol·L-1 [C]0/mol·L

-1 mol·L-1 s-1 1 1,72 2,44 0,682 3,44 2,44 5,443 1,72 0,10 2,8 10-2 4 2,91 1,33 ?

Determineu l’equació de la velocitat de la reacció i calculeu la velocitat de la reacció de la reacció enl‘experiment 4. Res.: α = 3; β = 1 ; k = 11 M-3/2·s-1 ; 1,79 mol·L-1·s-1

Última actualització: 19 de maig de 2015

Exercici 13.9A Atkins 3.


3/4

La semivida d’eliminació del metilmercuri en el cos humà és 70 dies. En cas d’una ingestió demetilmercuri, quants dies han de passar per a que la concentració del metilmercuri baixi fins el 10 %de la dosi ingerida?Resp. 232,5 dies.

S’estudia la descomposició de l’azometà a una temperatura determinada

i s’obté la taula experimental adjunta. Quan de temps haurà detranscórrer des de l’inici de la reacció per tal que la concentraciód’azometà (CH3N2CH3) sigui la dècima part de la concentració inicial?Resp. 6396 s.

2 En una beguda a base de concentrats de fruita fresca es garanteix un contingut d’àcid ascòrbic(vitamina C, additiu antioxidant E-300) de 200 mg L-1.Es fabrica un lot d’aquesta beguda i es determina el contingut d’àcid ascòrbic després de algunsdies de fabricada (durant aquests dies el producte s’ha mantingut en el seu envàs original tancat auna temperatura constant de 25 ºC). Els resultats de les determinacions s’indiquen en la taulasegüent:

A partir d’aquestes dades, calculeu:

2.1 La concentració de vitamina C que previsiblement presentava la beguda el dia que es vafabricar.2.2 La data de consum preferent que es podria assignar a l’esmentada beguda (1) 2.3 La concentració de vitamina C que presumiblement hauria de tenir la beguda recentfabricada per tal de poder establir una data de consum preferent de 30 dies.

(1) Per establir la data de consum preferent, cal considerar que la concentració de vitamina C en elproducte comercialitzat no ha de ser inferior a 225 mg kg-1.

3- S’ha estudiat la cinètica de descomposició del peròxid d’hidrogen (2H2O2(aq) →2H2O(l) + O2(g))sota unes determinades condicions experimentals emprant una solució amb una concentració inicial

de H2O2 0,175 M. Sabent que la concentració de H2O2 a diferents temps de reacció és la indicada enla taula adjunta, determineu l’ordre de reacció respecte al H2O2 i la constant de velocitat.

Temps / minuts 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0[H2O2(aq)] / M 0,154 0,136 0,119 0,104 0,091

Exercici 14.58 Atkins 5.Quan s’estudia la cinètica de la reacció C2H5I(g) C2H4(g) + HI(g) s’obté la taulaexperimental adjunta. Determineu el valor de l’energia d’activació i el de laconstant de velocitat a 400 ºC.Resp.: Ea = 209,6 kJ mol

-1 , k = 1,52 10

-3 s

-1

Exercici 14.62 Atkins 5. A 25 ºC la constant de velocitat de la reacció entre el CO2 i els OH

- de la sang per

t / s Pt CH3N2CH3 / Torr

0 8,20 10-

1000 5,72 10-

2000 3,99 10-

3000 2,79 10-

4000 1,94 10-

dies després de la data de fabricació c / mg L-1

8 29015 26022 246

k / s- T / K

7,2 10- 660

2,2 10- 680

1,7 10- 720

1,1 10- 760


4/4

donar hidrogencarbonat és 1,5 1010 M-1s-1. Considereu que l’energia d’activació de la reacció és 38kJ·mol-1i determineu la constant de la velocitat de la reacció a 37 ºC.

Última actualització: 16 de maig de 2014

problemes proposats - cinètica

Documents