1 Gua de Ejercicios de Cintica Qumica 1.- Escriba las expresiones de velocidad para las siguientes reacciones, en funcin de la desaparicin de los reactivos y de la aparicin de los productos: a.-2(g) 2(g) (g)H I 2HI + b.- (ac) 3(ac) (ac) 2(ac) 2 (l)5Br BeO 6H 3Br 3H O ++ + + 2.- Considere la reaccin (g) 2(g) 2(g)2NO O 2NO + Suponga que, en un momento en particular durante la reaccin, el xido ntrico (NO) reacciona a una velocidad de 0.066 M/s. a) Cul es la velocidad de formacin del NO2? b) Cul es la velocidad a la que reacciona el oxgeno molecular? 3.- Considere la reaccin 2(g) 2(g) 3(g)N 3H 2NH + Suponga que, en un momento en particular durante la reaccin, el hidrgeno molecular reacciona a una velocidad de 0.074M/s. a) Cul es la velocidad de formacin del amonaco? b) Cul es la velocidad a la que reacciona el nitrgeno molecular? 4.- La ley de velocidad para la reaccin 4(ac) 2(ac) 2(g) 2 (l)NH NO N 2H O+ + + Est dada por: velocidad = 4 2kNH NO+ (( . A 25C la constante de velocidad es 43.0 10Ms. Calcular la velocidad de la reaccin a esa temperatura si 4NH 0.26+ ( = M y 2NO 0.080 ( = 5.- Considere la reaccin A B productos + A partir de los siguientes datos, obtenidos a cierta temperatura, determine el orden de la reaccin y calcule la constante de velocidad. 2 6.- Considere la reaccin A B La velocidad de la reaccin es 21.6 10M/s cuando la concentracin de A es 0.35 M. Calcule la constante de velocidad si la reaccin es a) de primer orden respecto a A. b) de segundo orden respecto a A. 7.- Cul es la vida media de un compuesto si el 75% de una muestra de este compuesto se descompone en 60 min? Suponga una cintica de primer orden 8.- La descomposicin trmica de la fosfina (PH3) en fsforo e hidrgeno es una reaccin de primer orden: 3(g) 4(g) 2(g)4PH P 6H + La vida media de la reaccin es 35.0 s a 680C. Calcule a) la constante de velocidad de primer orden para la reaccin b) el tiempo requerido para que se descomponga el 95% de la fosfina 9.- La constante de velocidad para la reaccin de segundo orden 2(g) (g) 2(g)2NO 2NO O + Es 0.54 (Ms)-1 a 300C. Cunto tiempo tomar ( en segundos) para que la concentracin de NO2 disminuya desde 0.62 M hasta 0.28 M? 10.- Elabore un grfico de energa potencial contra el avance de la reaccin, para las siguientes reacciones: a) (s) 2(g) 2(g)S O SO + H= -296.06 kJ b) 2(g) (g) (g)Cl Cl Cl + H= 242.7 kJ 11.- La variacin de la constante de velocidad con la temperatura para la reaccin de primer orden 2 5(g) 2 4(g) 2(g)2N O 2N O O + est dada en la siguiente tabla. Determine grficamente la energa de activacin para la reaccin. 3 12.- Dadas las mismas concentraciones de los reactivos, la reaccin (g) 2(g) 2(g)CO Cl COCl + a 250C es 31.5 10 veces ms rpida que la misma reaccin a 150C. Calcule la energa de activacin para esta reaccin. Suponga que el factor de frecuencia permanece constante. 13.- Para la reaccin (g) 3(g) 2(g) 2(g)NO O NO O + + el factor de frecuencia A es 128.7 10 s-1 y la energa de activacin es 63 kJ/mol. Cul es la constante de velocidad para la reaccin a 75C? 14.- Las constantes de velocidad de algunas reacciones se duplican cada vez que la temperatura se aumenta en 10 grados. Suponga que una reaccin se lleva a cabo a 295K y a 305K. Cul debe ser la energa de activacin para que la constante de velocidad se duplique como se ha descrito? 15.- La energa de activacin para la reaccinA B C D + +es de 45 kJ/mol y para la reaccin inversa, vale 70 kJ/mol. Haga un diagrama para cada caso y seale cul de ellas es exotrmica y cul endotrmica. 16.- Calcula el valor de la constante k para la reaccin 2 6 3C H 2CH , a 600C, en la que el factor de frecuencia, A, vale 172.5 10 s-1 y la energa de activacin es 384 kJ/mol. 17.- Con los datos siguientes determine la ley de velocidad para la reaccin entre el xido de nitrgeno y el cloro para formar cloruro de nitrosilo: g g gNO Cl NOCl( ) 2( ) ( )2 + 18.- La reaccin en la que el NO2 forma un dmero es de segundo orden respecto al NO2. Calculelaconstantedevelocidaddeestareaccin,silaconcentracininicialdeNO2 tarda 0.0050 segundos para bajar de 0.50 M a 0.25 M. 19.-Calculelaconstantedevelocidaddelasiguientereaccincido-base,sisuvida media es de 0.0282 s a 25C, y es de primer orden respecto al ion NH4+. 4 20.- La siguiente reaccin es de segundo orden en el NO2. Qu efecto tendra subir al doble la concentracin inicial del NO2 sobre la vida media de la reaccin? 21.- La constante de velocidad para la reaccin de segundo orden es0.80 (Ms)-1 a 10C. a)Empezandoconunaconcentracinde0.086M,calculelaconcentracindeNOBr despus de 22 segundos. b) Calcule la vida media cuando [NOBr]o=0.072 M y cuando [NOBr]o=0.054 M. 22.- La constante de velocidad para la reaccin de segundo orden es 0.54 (Ms)-1 a 300C. Cunto tiempo tomar (en segundos) para que la concentracin de NO2 disminuya desde 0.62 M hasta 0.28 M? 23.- Se puede estimar la edad de una roca midiendo la cantidad de 40Ar que contiene en su interior. El mtodo se basa en que el 40K decae a 40Ar en un proceso de primer orden. Tambinsesuponequenohaescapadodelarocanadadel 40Arproducidoenla reaccin. K Ar40 40 +| k115.8110= ao-1 Calcule la vida media de este decaimiento radiactivo. 24.-Otraformadedeterminarla edaddeunarocaconsiste enmedir el grado hasta el que se ha desintegrado el 87Rb a 87Sr en la roca. Rb Sr87 87 + |k111.42 10= ao-1 Qu fraccin del 87Rb quedara todava en una roca, despus de 101.19 10 aos? 25.- Las mediciones del 14C en las envolturas de lino del Libro de Isaas, en los Rollos del Mar Muerto, parecen indicar que queda un 79.5% del 14C que haba en los tejodos vivos de los rollos. Qu edad tienen los rollos, si la vida media del decaimiento del 14C es de 5730 aos?