EJERCICIOS DE CINETICA

1. Una cierta reacción es de primer orden. Sabiendo que luego de 540 s queda el 32,5% del reactivo ¿Qué tiempo se necesita para que se descomponga el 25 % del reactivo?

2. Se ha medido la velocidad en la reacción: A + 2B à C a 25 ºC, para lo que se han diseñado cuatro experimentos, obteniéndose como resultados la siguiente tabla de valores: Determina los órdenes de reacción parciales y total.La constante de velocidad. La velocidad cuando las concentraciones de A y B sean ambas 5,0 · 10–2 M.

Experimento.

[A0] (mol·l–1)

[B0] (mol·l–1)

V(mol·l–1·s–

1)

1 0,1 0,1 5,5 · 10-6

2 0,2 0,1 2,2 · 10-5

3 0,1 0,3 1,65 · 10-5

4 0,1 0,6 3,3 · 10-5

3. Se requieren de 47 minutos para que la concentración de una sustancia A disminuya desde 0.75 M hasta 0.25 M. ¿Cual es la constante especifica de velocidad si la reacción de descomposición de A es de primer orden?

Reacción de primer orden: Ln (Ca₀/Ca) = Kt

La concentración inicial es 0,75M

La concentración final es 0,25M, reemplazando en la ecuación:

Ln (0,75M/0,25M) = K(47min)

Despejando: 2,33x 10-2 min.

4. A 25°C,la descomposición del pentaóxido de dinitrógeno en dióxido de nitrógeno y oxígeno proporcionó los siguientes datos: Determine la concentración cuando t =950

t(min) 0 400 600 800

[N2O5] (moles/l) 15,0 6,2 4,0 2,5

Cuando no se conoce el orden, se asume:

Considerando que es de primer orden:

Ln (Ca₀/Ca) = Kt

Ln (15/6,2) = K(400min) à K = 2,2x10-3

Ln (15/4,0) = K(600min) à K = 2,2x10-3

Ln (15/2,5) = K(800min) à K = 2,2x10-3

Como la constante K presenta valores similares, se concluye que la reacción es de primer orden.

Ln (15/CA) = 2,2x10-3 (950min) à CA = 1,86moles/L

5. A 310° C y presión inicial de 784.3 torr, se descompone una muestra de arsenamina según la reacción de primer orden AsH3 (g) à As(s) + 3/2 H2 (g). Sabiendo que a las tres horas la presión alcanza el valor de 878.5 torr, calcular:

a) la constante k de velocidad ; b) t1/2

Sabemos que ln (Ca₀/Ca) = Kt

Como PV = RTn, P/RT = n/V = C à CA₀ = PA₀ /RT , CA = PA /RT Reemplazando en Ecuación de primer orden:

ln (PA₀ /RT / PA RT ) = Kt à ln (PA₀ / PA ) = Kt

Datos: PA₀ = 784,3torr , PT = 878,5 torr, nos falta conocer la PA ?

AsH3 (g) à As(s) + 3/2 H2 (g)

P inicial 784,3 ---

P cambio - x 3/2 x

P final 784,3 – x 3/2x

• PT = 878,5 torr = 784,3 – x + 3/2x

x = 188,4

PAsH3 = PA = 784,3 – 188,4 = 595,9

Reemplazando en ln (PA₀ / PA ) = Kt

ln (784,3 / 595,9 ) = K(3hr)

K = 0,0915 hr –

b) t 1/2 = ln 2/k = 0,693/ 0,0915 hr –

t 1/2 = 7,57 hrs.

6.La vida media para la descomposición radiactiva de primer orden del 14C es 5730 años. En una muestra arqueológica se encuentra madera que posee tan sólo el 72% del 14C que tienen los árboles vivos. ¿Cuál es la edad de la muestra?

• Reacción de primer orden:

• t 1/2 = ln 2/k à K = ln2/ t ½ = 0,693/5730años

K = 1,209 x 10-4 años-1

Sabemos: ln (CA₀ /CA ) = Kt

ln (CA₀ / 0,72 CA₀) = 1,209 x 10-4 años-1 t

Despejando: t = 2717,15 años

7. De la gráfica la CA₀ = 0,8 x10-2 M

el t ½ es cuando la concentración final es la mitad de la concentración inicial

CA = 0,4 x10-2 M

Calcular:

a) t1/2

b) El valor de K

c) Velocidad cuando C = 0,4 x 10-2

a) De la gráfica : t ½ = 9,9min = 10 min.

b)K = ln2/ t ½ àK = 0,693/10 min = 0,0693min-

c)Velocidad=K[A]

Velocidad =0,0693(1/min)(0,4x10-2 mol/L)

Velocidad = 2,772x10- 4 mol/L min

8.En presencia de CCl4 , el N2O5 se disocia en oxígeno y dióxido de nitrógeno. Si la cinética de este proceso es de orden uno y su constante de velocidad, a 30 ºC, es 1,23 x 10-5:a) ¿Cuáles son las unidades de k?b) ¿Cuál será el valor de la velocidad a 30 ºC si la concentración inicial de reactivo es 0,5 M?c) Si la reacción fuese a 50 ºC, ¿aumentaría la velocidad de reacción?d) Si la concentración inicial del reactivo fuese 0,001 M, ¿cuál sería la velocidad del proceso?

a) Velocidad = K CA

M/s = K (M) à K = 1/s

b) Velocidad = 1,23x10-5(1/s) (0,5M)

Velocidad = 6,25 x10-5 (M/s)

c) Si cuando se incrementa la T, la velocidad de reacción aumenta.

d) Velocidad = 1,23x10-5(1/s) (0,001M)=1,23x10-8 M/s

• 9. La velocidad de reacción del proceso A + B à C, sigue la ecuación:

V = K[A]2[B]

A partir de estos datos responde a las siguientes cuestiones:

a) Indica el orden parcial de cada reactivo y el orden total de la reacción.

Es una reacción de Segundo Orden para A y de primer Orden para B.

el orden Total es 3.

b) Si aumentamos la temperatura del sistema, ¿afectaría a esta reacción?

c) Si duplicamos la concentración inicial de A, ¿cómo variará la velocidad del proceso? ¿Y si triplicamos la concentración inicial de B?