Colección de Ejercicios Resueltos

7/25/2019 Coleccin de Ejercicios Resueltos

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COLECCIN DE EJERCICIOS RESUELTOS

Mtodo DiferencialProblema 1De la reaccin del cloruro de terbutilo (BuCl, C4H9Cl) con agua:C4H9Cl (ac) + H2O (ac) C4H9OH (ac) + HCl (ac)e obtu!o el iguiente con"unto de dato cin#tico:t () $ %$ 1$$ 1%$ 2$$ &$$ 4$$ %$$

'$$CBuCl(mol) $*1 $*$9$% $*$'2 $*$41 $*$1 $*$%49 $*$44' $*$&'

$*$2a) tra-ar la gr./ica de CBuCl!* tb) determinar la !elocidade intant.nea de la reaccin re0ecto a BuCl a t $ a t

4$$ c) determinar el orden de la reaccin*3e0ueta: orden 1*3e/erencia Bron, 0roblema 1&*1

Problema 2De la decom0oicin t#rmica del acetalde56do (CH&CHO CH4+CO) e obtu!o lacur!a de !elocidad intant.nea re0ecto a la /raccin reidual (C tCo) del reacti!o eobtu!ieron lo dato iguiente:7rac* 3e* 1*$ $*9% $*9$ $*'% $*'$ $*% $*$ $*% $*$ $*%$v(mm Hgmin)'*%& *49 *4 %*9$ %*14 4*9 4*&1 &*% &*11 2*298ra-ar la gr./ica de log ! !* log (/rac* reidual), "uti/icar la gr./ica determinar el ordende la reaccin*3e0ueta: orden de reaccin 23e/erencia aidler, 0roblema 1*'

Problema &l dimetil#ter (CH&)2O e decom0one a %$$C egn la reaccin (CH&)2O CH4+ CO+ H2 * Dada la naturale-a de lo reacti!o la tem0eratura, la reaccin /ue eguidamediante la 0rein total al interior del reactor cargado inicialmente con el dimetil#ter0uro* o dato cin#tico obtenido e;0erimentalmente /ueron:

P(8orr) &1$*& 4$' 4' %2 14 9 9&1t() $ &9$ % 119% 224$ &1%% ediante el m#todo di/erencial determinar el orden de reaccin !alor de la contante de!elocidad e0ec6/ica*3e0ueta: orden de reaccin 1, ? 4*1 ; 1$@4@1

3e/erencia: aidler, 0roblema 1*'*

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Problema 4o dato cin#tico obtenido de la reaccin 2AOCl(oln) 2AO(oln) + Cl2(oln) a 2C en olucin cloro/rmica /ueron:

CAOCl,o(mol) $*& $* $*9!o; 1$9(mol*) &* 14*4 &2*4

a) Determinar el orden de reaccin el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica?*b) cu.nta !ece debe aumentar !oi la concentracin inicial cambia de $*& a $*4%

mol*3e0ueta: b) 2*2% !ece3e/erencia Brad, 0roblema 11*%

Problema %o dato obtenido de la reaccin 2AO(oln) + Cl2(oln) 2AOCl en olucincloro/rmica a 2 C /ueron

CAO,o(mol) $*1 $*1 $*2 $*&

CCloro,o(mol) $*1 $*2 $*1 $*1!o; 1$(mol*) 2*%& %*$ 1$*1 22*'

Determinar lo rdene de reaccin el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ?*3e0ueta: ? 2*%2 ; 1$@&2mol@2@1*3e/erencia Brad, 0roblema 11*&

Problema a reaccin del in amonio AH4+con el in nitrito AO2@:AH4+(ac)+ AO2@(ac) A2(g) + 2 H2O()/ue anali-ada 0or el 0rocedimiento de !elocidade iniciale* e obtu!ieron lo iguientedato:

Camonio,o(mol) $*2$$ $*2$$ $*2$$ $*2$$ $*2$2 $*4$4Cnitrito,o (mol) $*$1$ $*$2$ $*$4$ $*$$ $*2$$ $*2$$!o; 1$(mol*) %*4 1$*' 21*% &2*& 1$*' 21*Hallar el orden de reaccin re0ecto a cada reacti!o el !alor de la contante de!elocidad e0ec6/ica*3e0ueta:amonio 1 nitrito 1, ? 2* ; 1$@4mol@1@1

3e/erencia Bron, e"em0lo 1&*2

Problema n una reaccin mEE + mBB Producto e 5an medido la iguiente !elocidadeiniciale en un con"unto de concentracione iniciale !ariable egn lo dato iguiente:

CE,$(mol) CB,$(mol) !o(mol*)2*& ; 1$@4 &*1 ; 1$@% %*2 ; 1$@4

4* ; 1$@4 *2 ; 1$@% 4*1 ; 1$@&

9*2 ; 1$@4 *2 ; 1$@% 1* ; 1$@2

Determinar lo rdene de reaccin re0ecto a lo reacti!o E B la contante de!elocidad e0ec6/ica ?*3e0ueta:E 2, B 1 ? &*1 ; 1$'2mol@2@1

12&


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3e/erencia aidler, 0roblema 1*4

Problema 'a reaccin E + B Producto e etudi mediante el 0rocedimiento de !elocidadeiniciale con lo reultado iguiente:

CE,$(mol) $*1 $*1 $*2CB,$(mol) $*1 $*2 $*1!o; 1$%(mol*) 4*$ 4*$ 1*$

demotrar FueB $* Determinar el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ?*3e0ueta:E 2, ? 4 ; 1$@&mol@1@1

3e/erencia Bron, 0roblema 1*

Mtodo Integral

Problema 9Gna reaccin del ti0o E Producto reult er de egundo orden con un !alor de ? $*29'1 mol @1@1*

a) 8ra-ar la gr./ica de concentracin !* tiem0o durante un 0eriodo de 1$ minuto,en inter!alo de 1 minuto, a 0artir de una concentracin inicial del reacti!o de$*1% mol

b) 8ra-ar la tangente geom#trica a la cur!a anterior en el minuto &c) Calcular la !elocidad intant.nea (con la ecuacin de ulberg Iage) en el

minuto &d) Com0arar la 0endiente geom#trica con la !elocidad intant.nea calculada*

3e0ueta: !&min '*21 ; 1$@%

3e/erencia: o autore*

Problema 1$o dato obtenido de la reaccin 2 AO2(g) 2 AO(g) + O2(g) /ueron:

t(min) $ 1 2 & 4 %CAO2; 1$4(mol) 4* 4*&1 &*91 &*%& &*19 2*'9

a) Determinar mediante el 0rocedimiento tabular el orden de reaccin el !alor0romedio de la contante de !elocidad e0ec6/ica ?

b) 8ra-ar la /uncin con re0ecto al tiem0o, Fue corre0onda a una l6nea rectare0ecto al orden de reaccin obtenido*

3e0ueta: orden 1, ? $*1 min@1

3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*1

Problema 11a reaccin de 5idrlii del acetato de etilo con 5idr;ido de odio /ue monitoreadamediante la adicin de do 0orcione iguale de 2% m, una de cada reacti!o, a la mimaconcentracin amba a 2$ C* Cada cierto tiem0o e tomaron al6cuota de % m de laolucin reaccionante /ueron titulada con HCl $*1$ molar, 0ara monitorear el5idr;ido de odio no reaccionado* o dato cin#tico obtenido /ueron:

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t(min) $ 2*% 4 % 9 11*% 1% 1' 2$2%

Kol(m) & 1*' 1*4 1*2 $*9 $*' $* $*%2 $*4'$*4

de la titulacin

ncontrar el orden de reaccin la contante de !elocidad e0ec6/ica* 3e0ueta:3e0ueta:3e/erencia: Original, con la colaboracin de la >* en C, ilia 7ern.nde-*

Problema 12l dimetil#ter (CH&)2L e decom0one a %$$C egn la reaccin (CH&)2L CH4+ CO +H2 * Dada la naturale-a de lo reacti!o la tem0eratura, la reaccin /ue eguidamediante la 0rein total al interior del reactor cargado inicialmente con el dimetil#ter0uro* o dato cin#tico obtenido e;0erimentalmente /ueron:

P(8orr) &1$*& 4$' 4' %2 14 9 9&1t() $ &9$ % 119% 224$ &1%% ediante el m#todo integral determinar el orden de reaccin !alor de la contante de!elocidad e0ec6/ica*3e0ueta: orden de reaccin 1, ? 4*44 ; 1$@4@1

3e/erencia: aidler, 0roblema 1*'*

Problema 1&e encontr Fue la decom0oicin del A2O%en olucin cloro/rmica e de orden 1 conun !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ? *4 ; 1$ @4 min@1* Calcular laconcentracin reidual del reacti!o cuando e 0arte de una olucin de %*& ; 1$ @&mol e de"a trancurrir 12 minuto*3e0ueta: 4*' ; 1$ @&mol

3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*&1Problema 14

a) De una reaccin de orden 1 e encontr Fue ? *4 ; 1$@4min@1* Calcular el !alorde ? en 5@1*

b) Calcular la con!erin de la reaccin anterior a la & 5ora de iniciada*c) Calcular el tiem0o de !ida media de la reaccin anterior*

3e0ueta: el tiem0o de !ida media e 1*14 5ora (1 5ora ' minuto o 1$2' minuto)3e/erencia: lo autore*

Problema1%

n la decom0oicin de orden 1 del A2O% en /ae gaeoa e ober! Fue la 0reione0arciale de ete com0ueto, dentro de un reactor a !olumen contante, a 2&1$ %'$egundo, /ueron $*%2 $*2 atm/era* Hallar el !alor de ?*3e0ueta: ? 1*% ; 1$@4@13e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*2

12%


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Problema 1l acetato de etilo (EcOt CH&CO2C2H%) el 5idr;ido de odio (AaOH) reaccionanen una me-cla de alco5ol et6licoagua:

ECO8 + H2O ECOH + 8OHCuando la concentracin inicial de ambo e $*% mol e obtu!o Fue el tiem0o de !ida

media e de 1'$$ t&4e de %4$$ *Determinar el orden de la reaccin el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica*Determinar el tiem0o en Fue e con!ierte el 1$M de la cantidad inicial de lo reacti!o3e0ueta: l orden de la reaccin e 2* el tiem0o 0ara la con!erin del 1$M de loreacti!o e 2$$ egundo*3e/erencia: E!er 5a (B.ico), Ca06tulo , 0roblema 1$*

Problema 1De la reaccin del cloruro de terbutilo (BuCl, C4H9Cl) con agua:C4H9Cl (ac) + H2O (ac) C4H9OH (ac) + HCl (ac)e obtu!o el iguiente con"unto de dato cin#tico:

t () $ %$ 1$$ 1%$ 2$$ &$$ 4$$ %$$CBuCl(mol) $*1 $*$9$% $*$'2 $*$41 $*$1 $*$%49 $*$44' $*$&'determinar el orden de la reaccin la contante de !elocidad e0ec6/ica utili-ando elm#todo integral (tabular o gr./6co)3e0ueta: orden 1*3e/erencia Bron, 0roblema 1&*1

Problema 1'n la cin#tica de orden 2 de E + B Producto con concentracione iniciale iguale eencontraron lo dato iguiente:

CE,$(mol) $*$% $*1$ $*1% $*2$

t12 () &$2 1%2 1$1 %Hallar el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ?*3e0ueta: ? $*$ mol@1@1

3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*1

Problema 19Calcular el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ? de una reaccin de orden 2 delmodelo E Producto, cuando CE,$ $*12& mol e encuentra Fue C E,1$ min $*$9mol*Calcular el tiem0o de !ida media*3e0ueta: t12 2*& min

3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*1%

Problema 2$a reaccin de neutrali-acin entre lo ione H+ OH@ (H+ + OH@ H2O) tiene unacontante de !elocidad e0ec6/ica mu grande, ? 1*& ; 1$11mol@1@1* Calcular el tiem0ode !ida media 0ara la reaccin entre un .cido una bae /uerte cuando la concentracininicial de cada uno e 1 ; 1$@4mol* Cu.l er. la con!erin de la reaccin de0u# de 1egundo

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3e0ueta: t12 * ; 1$@'3e/erencia: Bare et al, 0roblema 1%, 0.gina 4'2*

Problema 21a reaccin del ciclobutano: C4H'(g) 2 C2H4(g) a 4&' C tiene una contante de

!elocidad e0ec6/ica ? 2*4' ; 1$@4

@1

* Nniciando la reaccin en un reactor a !olumencontante, en cu.nto tiem0o la relacin molar C2H4C4H'e igual a 1$3e0ueta: 11 minuto3e/erencia: Bare et al, 0roblema 2, 0.gina 4'*

Problema 22E B reaccionaron egn una cin#tica de orden 2* e obtu!ieron lo iguiente datocin#tico:

t(min) $ 1$ 2$ &$ 4$Ca,t (mol) $*1 $*$94 $*$&1 $*$%$1 $*$&9'

a concentracin inicial de B /ue de 2*% mol* Hallar el !alor de la contante de

!elocidad e0ec6/ica*3e0ueta: ? 9 ; 1$@&mol@1@1*3e/erencia: E!er 5a (B.ico), ca06tulo , 0roblema 1$*

Problema 2&n la 5idrlii de un #ter e ober! una con!erin del 14*1M en &$ minuto el$*&M en 24$ minuto* Hallar el 0eudo orden de la reaccin, el !alor de la contantede !elocidad e0ec6/ica ? el tiem0o de !ida media*3e0ueta: t12 1& minuto*3e/erencia: E!er 5a (B.ico), ca06tulo , 0roblema 11*

Problema 24Gna reaccin de egundo orden E + B Producto e igui /otocolorim#tricamente,midiendo la aborbancia de la muetra cada cierto tiem0o* Cuando la concentracininicial de ambo reacti!o /ue $*1 mol, e obtu!ieron lo iguiente dato cin#tico:t () $ &%% &' 949 12% 2'$ in/initoEborbancia $*$$ $*22 $*29 $*&2 $*&4 $*&'% $*4&Demotrar Fue la reaccin e de egundo orden obtener el !alor de la contante de!elocidad e0ec6/ica ?*3e0ueta: ? $*$& mol@1@1

3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*1'

Problema 2%l dimetil#ter (CH&)2L e decom0one a %$$C egn la reaccin (CH&)2L CH4+ CO +H2 * Dada la naturale-a de lo reacti!o la tem0eratura, la reaccin /ue eguidamediante la 0rein total al interior del reactor cargado inicialmente con el dimetil#ter0uro* o dato cin#tico obtenido e;0erimentalmente /ueron:

t() $ &9$ % 119% 224$ &1%%


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Calcular el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica ? mediante el an.lii deober!able /6ico (la 0rein) (0rocedimiento tabular)3e0ueta: orden de reaccin 2, ? 4*% ; 1$@4@1*3e/erencia: aidler, 0roblema 1*'*

Problema 2a reaccin de decom0oicin del 0er;ido de 5idrgeno: 2H 2O2(ac) 2 H2$(l) + O2(g)/ue eguida mediante la 0rein generada 0or el o;6geno cuando la reaccin e dearrollaen un reactor a !olumen contante* o dato cin#tico obtenido en un e;0erimento/ueron:t() $ &$ $ 9$ 12$ 1%$ 24$


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3e/erencia: aidler N, 0.gina 92*

Problema 29Para la reaccin de AH&+ AO2Producto, de orden 1 0ara cada reacti!o, e encontrFue a $$ a 1 Q, lo !alore de ? on &*'% ; 1$2 1* ; 1$4 m*mol@1@1,

re0ecti!amente* Hallara) lo !alore de E ab) lo !alore de ental06a entrotro0ia de acti!acin a %$ Qc) el !alor de ? a %$ Q*

3e0ueta: a %$ Q, ? 2*2% ; 1$& m*mol@1@1*3e/erencia: Bare et al, 0roblema 1%, 0.gina 4'2*

Problema &$Para una reaccin de orden 1 e 5all Fue ? *' ; 1$ 9e@(1%9*'&?38)@1* Determinar a Fu#tem0eratura el tiem0o de !ida media de ea reaccin e de 1 5ora 5allar lo !alore deental06a entro06a de acti!acin a ea tem0eratura*

3e0ueta: &4$ C*3e/erencia: Bare et al* Problema 1, 0.gina 4'2*

Problema &1a !elocidade de decom0oicin en /ae gaeoa de lo nitrito de metilo (CH&AO2) de etilo (C2H%AO2) on, re0ecti!amente 1 ; 1$1&e@(1%2*& ?38)@1 1 ; 1$14e (1%* ?38)@1*Determinar a Fu# tem0eratura on iguale lo !alore de ? de amba reaccione* Calcularla energ6a libre de acti!acin de cada una de eta reaccione a la tem0eraturadeterminada*3e0ueta: 1%1 ?mol@1

3e/erencia: E!er 5a (B.ico), 0roblema *2

Problema &2n la decom0oicin de orden 2 del A2O (g) e 5all Fue a 94 C 294 8orr de 0reininicial en un reactor a !olumen contante cargado con A 2O 0uro, el tiem0o de media !idade la reaccin e de 1%2$ egundo, a % C &$ 8orr, el tiem0o de !ida media e de212 egundo* Hallar

a) lo !alore de la energ6a de acti!acin del /actor de /recuencia de la ecuacin deErr5eniu*

b) o 0ar.metro del etado acti!ado (ental06a, entro06a energ6a libre)3e0ueta: a 2*& ; 1$%mol@1, R 2*2;1$%mol@1*3e/erencia: E!er 5a (B.ico), 0roblema *22

Problema &&Do reaccione de orden 2 tienen iguale /actore de /recuencia* a energ6a de acti!acinde la 0rimera e maor en 1$*4 ?mol@1 Fue la de la egunda* E 1$$ C la 0rimeraalcan-a un &$M de con!erin en %$ minuto cuando CE,$ CB,$ $*1 mol* Cu.ntotiem0o neceitar. la egunda 0ara alcan-ar el $M de con!erin a la mimatem0eratura, cuando CE,$ CB,$ean $*$% mol3e0ueta: 1'* minuto*

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3e/erencia: E!er 5a (B.ico), 0roblema *2&

Problema &4a decom0oicin de la utancia E en olucin igue una cin#tica de orden 1, con unaenerg6a de acti!acin de %2*& ?mol* a con!erin al 1$M de una olucin de E al 1$M

a 1$ C ocurre en 1$ minuto* Su# con!erin e alcan-a cuando la olucin inicial tieneuna concentracin del 2$M, en 2$ minuto a 2$ C3e0ueta: &M3e/erencia: E!er 5a (B.ico), 0roblema *24

Problema &%n cierta reaccin, el !alor de ? a &% C e el doble del de 2% C*

a) Calcular la energ6a de acti!acinb) E Fu# tem0eratura el !alor de ? e el tri0le del !alor de ? a 2% C

3e0ueta: a %2*' ?mol3e/erencia: E!er 5a (B.ico), 0roblema *2

Problema &Para una reaccin E(g) B(g) + C(g) de orden 1, e 5all Fue a %%2*& Q, ? *$9 ; 1$ @%

min@1 Fue a $2*4 Q, ? 2*42 ;1$@&min@1*a) Calcular E ab) Calcular la nerg6a libre de acti!acin a %$$ Qc) Calcular ? a %$$ Q*

3e0ueta: E 4*$% ; 1$1%min@1 R 1'%*2 ?mol3e/erencia: Bare et al, 0.gina 4'&*

Problema &Gna reaccin de orden 2 en /ae l6Fuida e 0uede 5acer catali-ada o no catali-ada* aentro06a de acti!acin de la no catali-ada e 4$ mol@1Q@1maor Fue la de la reraccincatali-ada la ental06a de acti!acin de la catali-ada e 2$ ?mol @1menor* Calcular larealcin ?cat?no@cata 2% C*3e0ueta: 23e/erencia: E!er 5a (u0erior), 0roblema %*

Reacciones homogneas, no catalizadas, con ms de una etapa monodireccional.

Reacciones simultneas

1&$


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Problema &'l 214 '&Bi u/re 999 emiione 0or cada 4 emiione * a media !ida del radionclidoe de 19* minuto* Hallar lo !alore de ? ?*3e0ueta: ? 1*4 ; 1$@%min@1

3e/erencia: >et-, 0roblema 1$*42*

Problema &9a decom0oicin de la ciclobutanona 0uede eguir do ruta* n una e obtiene ceteno(CH2CO) eteno en la otra e obtiene 0ro0eno CO*

a) cribir la reaccione Fu6mica corre0ondienteb) cribir la ecuacin de !elocidad de la do reaccine*c) Calcular la contante de !elocidad de amba reaccione a 0artir de lo dato

iguiente:

Dato cin#tico: Cciclobutanona,o $*$$% mol8iem0o (minuto) CC2H4; 1$%mol CC&H; 1$mol

$* $*&1 $*211*% $*' $*%%2*% 1*&4 1*$$%*$ 2*%1 1*'$

3e0ueta: ?a0 '*$9;1$@4min@1

3e/erencia: >et-, 0roblema 1$*4&

Problema 4$a decom0oicin t#rmica del .cido ac#tico 0uede eguir do ruta di/erente* n una eobtiene CH4 CO2 en la otra e obtiene ceteno agua* n la 0rimera, la contante de

!elocidad e0ec6/ica ?1e &*4@1 en la egunda ?2 4*% @1a 11'9 C*Calcular el tiem0o en el Fue e decom0one el 99M del .cido ac#tico*3e0ueta: $*%% egundo3e/erencia: Bare et al*, 0.gina 4'$, Ao* 9

Reacciones opuestas bidireccionales!

Problema 41Para la reaccin de 5idrgeno odo: H2(g) + N2(g) 2HN(g), bidireccional, e encontrFue ?+ &$*2 mmol@1@1 ?@ $*%% mmol@1@1* i una me-cla inicialmente eFuimolar ecalienta a $$ Q 1$$ ?Pa 0or 1$ minuto, cu.l er. la concentracin /inal de HN

3e0ueta: *%% mmolm3e/erencia: >oore, 0roblema 1&*1

Problema 42Calcular ?+, ?@ QeF0ara la tra/ormacin del ci etilbeno al imero tran, con loiguiente dato:

t() $ &$ 12$ 1'$


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3e0ueta: Q 1&*, ?@ *29 ; 1$@%@1

3e/erencia:

Problema 4&

Para la reaccin de eliminacin adicin: @5idro;ibut6rico butirolactona + agua, a2%LC e obtu!ieron lo dato iguiente:8iem0o (minuto) $ 21 %$ 1$$ 22$

in/initoCHBO(mol) 1'*2& 1%*'4 1&*2% 1$*2% *

4*9Determinar lo !alore de la contante de !elocidad directa e in!era la contante deeFuilibrio de la reaccin*3e0ueta: QC 2*, ?@ 2*%4 ; 1$@&min@1*3e/erencia: Bare, 0.g* 4'1, 0roblema 1&

Reacciones consecutivas.

Problema 44Para la reaccione conecuti!a E B C, lo !alore de la contante de !elocidade0ec6/ica on ?1 &;1$@&5r@1 ?2 2*$;1$@%min@1* Calcular el tiem0o en el cual elcom0ueto B alcan-a u concentracin m.;ima el !alor relati!o CB,CE,o*3e0ueta: %$2*' 5ora3e/erencia: Bare et al*, 0.gina 4'$, 0roblema 11*

Problema 4%

Demotrar Fue el 0unto de in/le;in de la cur!a de CC,t, en la reaccione conecuti!adel ti0o EB C, coincide con el tiem0o en el cual la concentracin de B e m.;ima*3e0ueta: !er en la eccin de re0ueta*3e/erencia: original*

Problema 4Por radioacti!idad el 2$'2Pb e tran/orma 2$'&Bi con un tiem0o de !ida media de 2*'minuto, el 2$ '&Bi e tran/orma en 2$'4Po con un tiem0o de !ida media de 19*minuto*Cu.l er. la relacin de concentracione PoPb PoBi a lo 1$$ minuton Fu# tiem0o e alcan-a la concentracin m.;ima de Bi

3e0ueta: a concentracin m.;ima de Bi e alcan-a a lo && minuto*3e/erencia: >et-, 0.gina 21, 0roblema 1$*%*

"ecanismos de reaccin # ecuacin de velocidad.

Problema 4

1&2


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a olucione .cida de 0er;ido de 5idrgeno H 2O2 e decom0onen catal6ticamentecon tra-a de in bromuro Br@* e ugiere el mecanimo iguiente:

1) H++ Br@HBr2) H2O2+ HBr H2O + BrOH&) H2O2+ BrOH H2O + O2 + HBr

a eta0a 1 e 0otula como una reaccin bidireccional (el eFuilibrio inico del .cido)*Deducir la ecuacin de !elocidad de la decom0oicin del H2O2*

3e0ueta: ! +

=BrHOH

OHCCC

k

kk

dt

dC

22

22

1

122

3e/erencia E!er 5a (u0erior), 0roblema %*1

Problema 4'Para la decom0oicin t#rmica del acetalde56do e 5a 0ro0ueto el iguiente mecanimo:

1) CH&CHO CH&+ CHO a1

2) CH&+ CH&CHO CH4+ CH&CO a2&) CH&COCH&+ CO a&4) 2 CH&C2H a4

Deducir la ecuacin de !elocidad de /ormacin del metano CH4* Deducir la relacine;itente entre la energ6a de acti!acin global la energ6a de acti!acin de la eta0aelementale*3e0ueta: a a2+ (a1 a4)23e/erencia: aidler, 0.gina 11*

Problema 49a reaccin t#rmica entre el bromo el metano, Br2+ CH4, e 0uede re0reentar 0or el

iguiente mecanimo:1) Br 22 Br2) Br + CH4CH&+ HBr&) CH& + Br2CH&Br + Br

Deducir una ecuacin de !elocidad 0ara la /ormacin del bromuro de metilo*

3e0ueta:2

42&

2(&

BrHBr

CHBrBrCH

cCbC

CaC

dt

dC

+

=

3e/erencia: E!er 5a (u0erior), 0roblema %*12*

Catlisis homognea

Problema %$a 5idrlii de lo acetale org.nico on de orden 1 re0ecto al acetal on catali-ada0or .cido* l in H+acta olamente como catali-ador u concentracin e mantienecontante* E un 0H de 1* e obtu!o lo iguiente dato:

t(minuto) $ 9 21 4' '1 12' 1'

1&&


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Cacetal; 1$& 2&* 22*9 22*$ 2$*' 1'* 1* 14*$Calcular la contante ober!ada de la reaccin la contante e0ec6/ica del catali-ador*3e0ueta: ?H+ $*1%3e/erencia: Dale OJ>ale, 0roblema 1*19

Problema %1Para una reaccin catali-ada 0or el in H+, e ober!aron lo iguiente !alore de lacontante de !elocidad ober!ada, en olucione Fue contienen .cido /rmico $*2% mol @1

(la contante de eFuilibrio de acide- e Qa 1* ; 1$ @4) /ormato de odio 7OAa dedi/erente concentracione:C7OAa(mol@1) $*$$$ $*$2% $*1$$ $*2%$Qober (min@1) 2*%% $*'2 $*12 $*$'Hallar la contante de !elocidad re0ecto al catali-ador, ?H+*3e0ueta: ?H+ &'&*2& mol@1min@1*3e/erencia: >aron ando, 0roblema 1*&4

Problema %2a reaccin de odo + acetona e catali-ada 0or ione H+* a contante de !elocidad conre0ecto al catali-ador, ?H+e 4*4' ; 1$@4mol@1@1* 8ra-ar la gr./ica de log ?obvs* 0Hentre lo !alore de 0H & *3e0ueta: debe dar una l6nea recta con 0endiente @1*3e/erencia: Catellan, 0roblema &1*

Problema %&a)a decom0oicin del alco5ol de diacetona e catali-a con ione OH@* a contante de!elocidad re0ecto al catali-ador, ?OH@e 1*&1 ; 1$11e@9$$8mol@1@1* a)Calcular el tiem0ode media !ida de la reaccin a &$ C 0H 1$* b)Calcular lo mimo 0ara una reaccin a

2$ C 0H 11*3e0ueta a): t12 %*29 ; 1$% a &$ C3e/erencia: >oore, 0roblema de e"em0lo 14*1

$utocatlisis

Problema %4n una reaccin de 5idrlii del #ter nitrato de etilo $*% molar, catali-ada con .cidon6trico $*$% molar en olucin acuoa, e obtu!o lo iguiente dato cin#tico:tiem0o (minuto) 1%*% 2*4 &9*$ %&*% $*% $*% '*$

CHAO&, mol $*1$% $*11 $*2%2 $*&1 $*4$% $*4% $*%$Obtener el !alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica de la reaccin*3e0ueta: ? $*1 mol@1min@1*3e/erencia: original

Problema %%n la reaccin de 5idrlii de un #ter e obtu!o Fue cuando u concentracin inicial e$*1&2 molar la concentracin inicial del autocatali-ador e $*$$' molar e obtu!o Fue el

1&4


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!alor de la contante de !elocidad e0ec6/ica e ? $*2$$& mol @1min@1* calcular eltiem0o de !ida media*3e0ueta: t12 1$4 minuto3e/erencia: original

Problema %ncontrar el tiem0o en el Fue ocurre el 0unto de in/le;in en la cur!a C#ter laconcentracione de reacti!o autocatali-ador, en la reaccin de 5idrlii de un #ter enmedio acuoo, a 0artir de lo dato iguiente:C#ter,$ $*$% molar, Cautocatali-ador,$ $*$$% molar, ? $*4% mol@15r@1

3e0ueta: =ix $*$22% mole3e/erencia: original

Catlisis Enzimtica

Problema %Gna reaccin catali-ada con en-ima /ue etudiada 0or el m#todo de !elocidade iniciale*Cuando la concentracin de en-ima e 5i-o igual a 1 ; 1$ @&mol, e obtu!ieron lo datoiguiente:Conc* inicial de utrato ; 1$&mol 1 2 &

4!elocidad inicial ; 1$45@1 1* &*1 4*

*&e ober! Fue 0ara concentracione de utrato maore Fue 1*% ; 1$ @2 mol, la!elocidad inicial e 5ac6a contante e igual a 1 ; 1$@25@1* Hallar lo !alore de ?2 Q>*3e0ueta: Q> %*'

3e/erencia:

Problema %'e 5all Fue la !elocidade iniciale relati!a de una reaccin catali-ada con en-ima aconcentracione /i"a de utrato eran:Concentracin de utrato ; 1$&mol 1*$ 1*% 2*$ &*$ 4*$ %*$

*Kelocidad inicial relati!a 1*% 2*$ 2*&& 2*' &*1 &*&%

&*%Calcular la contante de >ic5aeli de eta reaccin*3e0ueta: Q> 2*4 ; 1$@&*

3e/erencia: E!er 5a (u0erior), 0.gina 1$1, 0roblema 2'*Problema %9o dato iguiente /ueron obtenido 0ara la 5idrlii de la acaroa catali-ada 0oracaraa:CE,$mol $*1&$ $*$99% $*$ $*$22 $*$1&Kel* Nnicial 3elati!a 22*$ 2$*% 19*$ 12*% 9*$Calcular la Contante de >ic5aeli la !elocidad relati!a l6mite 0ara la reaccin*

1&%


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3e0ueta: Q>$*$293e/erencia: E!er 5a (u0erior), 0.gina '9

Problema $Coniderar Fue en una reaccin en-im.tica et. 0reente el in5ibidor N, tal Fue el

mecanimo de reaccin ea: + ta0a 1 + P ta0a 2 + N N ta0a &

( en-ima, N in5ibidor, utrato, P 0roducto)Deducir la ecuacin de !elocidad 0ara la /ormacin de P* Haga C,$ C,t+ C+ CN*Deducir la ecuacin in!era de la anterior*

3e0ueta: ( )mtS

II

m

M

tSm

IIM

tSm

tS

tSm

M

t CCK

K

C

CKK

C

C

C

K

111

1

,,,

,

,

++=++=

3e/erencia: >et-, ca06tulo 1$, 0roblema reuelto 1$*14

%enmenos de &uperficie. $dsorcin

Problema 1*n la adorcin de n butano C4H1$a 2&Q en ol/ramio e obtu!o:PPo $*$% $*11 $*1 $*2& $*&1 $*&'Kol* Ed* mg 8PA $*12 $*22% $*2& $*292 $*&&& $*&Calcular el area molecular del ga i la u0er/icie del metal e de &*1 m2g3e0ueta:3e/erencia: E!er T 5a (u0erior), 0roblema *2

2*

Gna muetra de 1*21 g de un lido 0oroo adorbe Qri0tn a 9$Q, tal Fue a 1*11 torr el!olumen adorbido en m 8PA e de 1*4% a &*$' torr e de 1*''* a 0rein de!a0or del ?ri0tn a eta tem0eratura, Po, e de 19 torr el .rea molecular e de 2*1 ; 1$ @19

m2* Calcular la u0er/icie e0ec6/ica del lido*3e0ueta: *' m2g3e/erencia: E!er T 5a, 0roblema *4

&*l metanol en olucin benc#nica e adorbido 0or una muetra de carbn !egetalacti!ado (CKE) de 12$ m2g* Demotrar Fue lo iguiente dato a"utan la ecuacin deangmuir 5allar el .rea cubierta 0or cada mol#cula*

Ccetanol(mol) $*$11 $*$&4 $*$$ $*1$2 $*1&$Cad,metanol(molg) ; 1$22*1 4*2 &*4 2* *3e0ueta: 2 ; 1$@1'm2mol#cula3e/erencia: E!er T 5a, 0roblema *11

4*

1&


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n la adorcin de .cido ac#tico EcOH obre carbn !egetal acti!ado e obtu!o loreultado iguiente:CEcOH(mol) $*$% $*14% $*2& $*&4 $*42CEd, EcOH(molg) ; 1$41*12 1*&4 1*4' 1*2 1*$Decidir i la /ormulacin de 7reundlic5 o la de angmuir a"utan me"or lo dato*

3e0ueta: 7reundlic53e/erencia: H* ol6

Problema %*El adorber Hidrgeno H2obre 1g de cobre en 0ol!o, e 5allaron lo iguiente dato:P(torr) 1*$% 2*9% %*4$ 1$*% 21*% 4%*1 9%*'Kol* Edor* (m, 8PA) $*2&9 $*%4 $*%9 $*'$$ $*99% 1*1 1*&$Hallar el nmero de mole adorbido*3e0ueta: %*% ; 1$@%moleg3e/erencia: mit5 Kan Ae, 0roblema 9*& E*

Problema *l .rea molecular del benceno CHe de 2*1 ; 1$@19m2* Hallar el .rea e0ec6/ica de uncarbn !egetal 0oroo con el Fue e obtu!ieron lo dato de adorcin iguiente:P(>Pa) $*4$% $*9'2 1*& 1*9&Cant* Edorbida, g CHg de carbn $*1& $*1'9 $*19' $*2$3e0ueta: 9' m2g3e/erencia: >oore, 0roblema 14*1$

Problema *Calcular el .rea e0ec6/ica de un catali-ador Fue al adorber nitrgeno A2(.rea molecularigual a 1* ; 1$@19m2mol#cula) 0roduce lo iguiente reultadoPA2(?Pa) 1$ 1% 2$ 2% &$Kol* Ed*, (m 8PAg) *4' *% '*$ '*'2 9*%1l !alor de la 0rein de aturacin Po e de 1$$ ?Pa* E"utan lo dato la ecuacin deB83e0ueta: &$*' m2g3e/erencia: >oore, 0roblema 14*12

Problema '*a) Demotrar Fue lo iguiente dato a"utan la ecuacin de angmuir (e trata de la

adorcin de nitrgeno A2obre una mica):PA2(atm) 2*' 4*9 12*' 1*1 2&*%

Cant* Edorbida de A2, (molg) ;1$ %*$ *1 1$* 11*' 12*'b) timar el .rea molecular* a denidad del nitrgeno l6Fuido e de $*'1 gmc) timar la u0er/icie e0ec6/ica de la mica

3e0ueta: 1%2 m2g3e/erencia: E!er T 5a (u0erior), 0roblema *1

Problema 9*

1&


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Decidir el modelo de adorcin Fue me"or e igue (angmuir7reundlic5) en laadorcin de metano CH4obre 1g de carbn !egetal, a 0artir de lo dato iguiente:PCH4(torr) 1$$ 2$$ &$$ 4$$Kol ad*, m 8PAg 9*% 14*% 1'*2 21*43e0ueta: 7reundlic5

3e/erencia: Catellan, 0roblema 1'*Problema $*

a) Hallar la contante de la ecuacin de 7reundlic5 en la adorcin de cloruro deetilo C2H%Cl obre 1 g de carbn !egetal 0oroo*

b) Hallar la contante de la ecuacin de angmuirc) Hallar la u0er/icie e0ec6/ica del carbn i el .rea molecular del cloruro de etilo

e de 1 ; 1$@19 m2*Dato:PC2H%Cl(torr) 2$ %$ 1$$ 2$$ &$$g ad de C2H%ClgCKE &*$ &*' 4*& 4* 4*'

1&'


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3e/erencia:

E!er 5a (B.ico) E!er H* * 5a D* *C.lculo B.ico en Su6mica 76ica*ditorial 3e!ert#0aUa, 19&

E!er 5a (u0erior) E!er H* * 5a D* *C.lculo u0eriore en Su6mica 76ica*ditorial 3e!ert#0aUa, 194

Bare et al BareV *, WernX W*, 7ried K*, Pic? *

Collection o/ 0roblem in P5ical C5emitrPergamon Pre* Eddion Iele, 191

Brad, Humiton Brad * *, Humiton * *Su6mica B.ica* Princi0io etructura*ditorial imua*>#;ico 19''*

Bron , e>a Bron 8* *, e>a H* * r*, Burten B* *,

Burdge * 3*Su6mica* a ciencia Central*Pearon ducation>#;ico, 2$$4*

Catellan Catellan * I*7iicoFu6mica7ondo ducati!o Nnteramericano>#;ico, 19

Dale OJ>ale Dale H* O* r*, OJ>ale 3* 7*Problema de Su6micaerie 3e!ert# de Problema0aUa, 199*

aidler aidler Q* *Cin#tica de la 3eaccione* 8omo N*ditorial Elambra

1&9


19/20

0aUa, 19%

>et- >et-, Clde7iicoFu6mica* 8eor6a 0roblema reuelto>cra Hill* erie c5aum

>#;ico, 19'1*

>oore >oore, * Ialter 7iicoFu6mica B.icaPrentice Hall Hi0anoamericana>#;ico, 19'*

14$


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Colección de Ejercicios Resueltos

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