PROBLEMAS PROPUESTOS 1. La oxidacin de un metal obedece la ecuacin parablica:

y 2 = k1t + k 2Donde y es el espesor de la pelcula de xido al tiempo t. Cul es el orden de la reaccin? 2. En la reaccin entre el cloro gaseoso y el xido ntrico:

2 NO + Cl 2 2 NOClSe encuentra que si se dobla la concentracin de los dos reactivos, aumenta la velocidad por un factor de 8, pero doblando solamente la concentracin del cloro, la velocidad slo se duplica. Cul es el orden de reaccin con respecto al xido ntrico y al cloro? 3. Una reaccin de primer orden alcanza una conversin de 30 % en 35 minutos. Cul es el valor de la constante de velocidad?. Qu porcentaje de reactivo queda al cabo de 5 horas? 4. Para la reaccin de primer orden.

SO 2 Cl 2 SO 2 + Cl 2Se tiene una constante cintica a 320 C de 2,2 10 3 1/min.Qu porcentaje de SO 2 Cl 2 se descompone en 90 minutos? 5. Una reaccin es de primer orden, despus de 540 segundos queda el 32,5 % del reactivo. a) Calcule la constante de velocidad de reaccin; b) Qu tiempo se necesitar para que se descomponga el 25 % del reactivo? 6. La vida media de una reaccin de primer orden es de 10 min. a) Calcule la constante de velocidad de reaccin, b) Qu fraccin de reactivo queda despus de 70 minutos? 7. Si el 20 % de una sustancia se desintegra en 50 aos, hallar la vida media de la sustancia.

8. Para la reaccin:

2 NO + H 2 N 2 O + H 2 Ose obtuvo la siguiente informacin:o PNO

o PH 2

Vida media 19.2 -835 --

600 600 10 20

10 20 600 600

Donde las presiones iniciales estn en torricellis y la vida media en segundos. Calcular los tiempos de vida media que faltan en el cuadro y calcular la constante cintica de esta reaccin. 9. Si la poblacin de una cierta colonia de bacterias se duplica en 40 horas, cunto tardar la colonia en llegar a tener 10 veces su tamao primitivo? 10. Hallar la ecuacin cintica de la reaccin:A + B C + D A + C 2E

para la velocidad de reaccin de A. 11. Suponiendo que el ozono gaseoso, se descompone mediante el siguiente mecanismo:O3 k 1 k 1 O2 + O :

O : +O3 k 2 2O2

Deducir una expresin para la velocidad de reaccin en presencia de oxgeno. Demuestre que el mecanismo puede ser consistente con el hecho observado de que la reaccin es de segundo orden en relacin al ozono y es inhibida por el oxgeno.

12. Para el siguiente mecanismo de reaccin, desarrolle la expresin de velocidad deformacin del CH4

CH 3 CHO CH 3 + CHO CH 3 + CH 3 CHO CH 4 + CH 2 CHO CH 2 CHO CO + CH 3 2CH 3 C 2 H 6

13. Para la descomposicin del acetaldehdo, se obtiene la siguiente informacin de la velocidad de descomposicin (- r) y el porcentaje de descomposicin: % (-r) (mmHg/min) % (-r) (mmHg/min) 0 8.53 5 7.49 10 6.74 15 5.90 20 5.14

25 4.69

30 4.31

35 3.75

40 3.11

45 2.67

50 2.29

Determinar el orden de reaccin y la constante cintica. 14. El cloruro de benceno diazodio, se descompone segn la ecuacin:C 6 H 5 N 2 Cl C 6 H 5 Cl + N 2

En una medida realizada a 50 C, partiendo de una concentracin inicial de 10 g/l, los valores de volumen de nitrgeno desprendido en funcin del tiempo de reaccin son los siguientes: cm3 de N2 t (min) cm3 de N2 t (min) 19.3 6 45.0 22 26.0 9 46.5 24 32.6 12 48.4 26 36.0 14 50.4 30 41.3 18 58.3

Interprtese estos resultados por los mtodos de integracin y diferencial. Adems determnese el orden y la constante de velocidad.

15. La hidrlisis del nitrobenzoato de etilo por hidrxido sdico acuoso, se sigui a 25C, valorando el hidrxido en diferentes tiempos de reaccin con HCL 0.01 M. Si las

concentraciones iniciales de ambos reactivos fueron reaccin y la constante de velocidad. t (s.) cm3 HCl 95 9.3 140 9.0 222 8.5

0.01 M. Calcule el orden de 805 6.1

334 7.9

16. Los datos siguientes, dan la concentracin del butadieno gaseoso a 500 K a diferentes tiempos de reaccin. Determinar el orden y la constante de velocidad. t (segundos) 194 604 1246 2180 4140 4655 6210 8135 C (M.) * 10-2 1.62 1.47 1.29 1.10 0.89 0.80 0.68 0.57

17. La descomposicin del ter demetlico ha sido estudiada a 504 C y una presin inicial de 312 mm de ter.

t (segundos) P (mm de ter) Determinar la ecuacin cintica.

390 96

770 176

1195 250

3155 467

619

18. Los siguientes resultados se obtuvieron para la isomerizacin cis-trans reversible del estilbeno a 280 C: t (s) % cis 0 100 1830 88.1 3816 76.3 7260 62.0 12006 48.5 17

Calcular las constantes de velocidad de las reacciones directa e inversa.

19. Las rotaciones pticas alfa para la mutarrotacin de la alfa-glucosa a 20 C son las siguientes:

Alfa () t (min)

20.26 10

18.92 20

16.82 40

15.22 60

14.06 80

13.18 100

10.60

Demostrar que la reaccin es de primer orden y calcular la constante de velocidad: k1+k1. 20. En ciertas condiciones, el dimetil eter, se descompone segn la ecuacin :CH 3 OCH 3 CH 4 + H 2 + CO

En medida realizada a 504 C, se encontr que la presin variaba con el tiempo en la forma siguiente: t (s) P (mm Hg) 0 312 390 408 665 468 1195 562 2240 714 3155 779 931

Usando el mtodo diferencial, determine el orden de reaccin y la constante cintica. Confirme estos resultados por el mtodo integral. 21. Para la reaccin:

A + B Pr oductosSe obtuvo la siguiente informacin: Tiempo de reaccin (min) 13 34 59 120 Conversin (%) 11.2 25.7 36.7 55.2

Si las concentraciones iniciales de ambos reactivos es de 0.2 M., calcular y opinar sobre el orden de reaccin.

22.- La dependencia respecto a la concentracin de sustrato de la velocidad de muchas reacciones catalizadas por enzimas, es dada por la ecuacin que se ajusta a esta clase de datos tomados a concentracin de enzima constante.

d [ CS ] dt

=

K CS ( K '+ CS )

La reaccin es de primer orden en sustrato a baja concentracin y de orden cero en sustrato a alta concentracin. Los siguientes datos, son obtenidos de una prueba de catlisis enzimtica:

CS (M)

d [ CS ]

dt

= (mol l seg) 0.130 0.226 0362 0.600 0.846 0.975 1.030

0.00032 0.00065 0.00129 0.00327 0.00830 0.01670 0.03330

Verificar si estos datos se ajustan a la ecuacin propuesta y si es as, calcular K y K. 23.- La velocidad de una reaccin a 30C es el doble que 20C. Calclese la energa de activacin. 24.-Para la reaccin del hidrgeno con el yodo, la constante de velocidad es 2.45x10-4 l/mol seg a 302C y 0.950 a 508C. a) Calcule la energa de activacin y el factor de frecuencia para esta reaccin. b) Cul es el valor de la constante de velocidad a 400C.?

25.- Las ecuaciones de Arrhenius para las velocidades de descomposicin del dibutilmercurio y del dietilmercurio, son:

K ( seg 1 ) = 1015.2 e K ( seg1

46.11 RT

) = 10

43 14.1 RT

e

Las energas de activacin, estn dadas en Kcal/mol. Encontrar la temperatura en la que dichas constantes de velocidad son iguales.

26.- Dos reacciones del mismo orden, tienen energas de activacin idnticas y entropas que difieren en 10 u.e. Calclese la relacin entre sus constantes de velocidad a 300K.

27.- En el cuadro siguiente se dan las constantes de velocidad de la reaccin:

2 NO + Cl2 2 NOCl a diferentes temperaturas.

T (K) 273 355 451 566

Kx10-6 (cm6/mol2 seg) 5.5 27.2 182 1130

Calcule la energa de activacin de esta reaccin y el factor de frecuencia.

28.- En la descomposicin trmica del etano se han obtenido las siguientes constantes de velocidad de primer orden:

T (C) 550 560 570 580 590 600 610 620 630

Kx10-5 (seg-1) 2.5 4.7 8.2 12.3 23.1 35.3 57.6 92.4 141.5

Determine la energa de activacin y el factor de frecuencia.