OPOSICIONES Física y Química Madrid 2014. Problema nº 2
1
OPOSICIONES PROBLEMAS 25 de junio de 2014 www.kaliumacademia.com 1/1 Física y Química Madrid 2014 TEMA: CINÉTICA QUÍMICA EJERC. Nº 02 Se mezclan cantidades equimolares de tres reactivos A, B y C observándose que en 1000 s la concentración de A se ha reducido a la mitad de la inicial. Determina la razón de la concentración de A presente respecto a la inicial transcurridos 2000 s, si: a) La reacción es de orden 0 b) La reacción es de orden 1 c) La reacción es de orden 2 SOLUCIÓN: Sea la ley de velocidad (v), de variación de la concentración del reactivo A ([A]) respecto al tiempo (t) para un orden de reacción genérico (n) = − [] = ·[] Donde k es la constante de velocidad. Separando variables e integrando: � [] [] = � − 0 [] [] 0 • Orden 0: [] − [] 0 = − (E1) • Orden 1: ln [] [] 0 = − (E2) • Orden 2: 1 [] 0 − 1 [] = − (E3) Y teniendo en cuenta la relación dada en el enunciado: [] 1000 [] 0 = 1 2 , que podemos reformular como [] 1000 = [] 0 2 , obtenemos: • Orden 0: [] 0 2 − [] 0 = −1000; = [] 0 2000 • Orden 1: ln [] 0 /2 [] 0 = −1000 ; = 2 1000 • Orden 2: 1 [] 0 − 1 [] 0 /2 = −1000 = 1 1000 [] 0 Que permite el cálculo sobre las ecuaciones de velocidad integradas (E1, E2 y E3): a) Orden 0: [] 2000 − [] 0 = −2000 [] 0 2000 , [] 2000 [] 0 =0 b) Orden 1: ln [] 2000 [] 0 = −2000 2 1000 , [] 2000 [] 0 = 1 4 c) Orden 2: 1 [] 0 − 1 [] 2000 = −2000 1 1000 [] 0 , [] 2000 [] 0 = 1 3
-
Upload
kalium-academia -
Category
Education
-
view
1.494 -
download
2
description
Solución al problema número 2 planteado en los procesos selectivos para el ingreso al cuerpo de profesores de enseñanza secundaria en Madrid 2014
Transcript of OPOSICIONES Física y Química Madrid 2014. Problema nº 2
OPOSICIONES PROBLEMAS 25 de junio de 2014
www.kaliumacademia.com 1/1
Física y Química Madrid 2014
TEMA: CINÉTICA QUÍMICA EJERC. Nº 02
Se mezclan cantidades equimolares de tres reactivos A, B y C observándose que en 1000 s la concentración de A se ha reducido a la mitad de la inicial. Determina la razón de la concentración de A presente respecto a la inicial transcurridos 2000 s, si:
a) La reacción es de orden 0 b) La reacción es de orden 1 c) La reacción es de orden 2
SOLUCIÓN: Sea la ley de velocidad (v), de variación de la concentración del reactivo A ([A]) respecto al tiempo (t) para un orden de reacción genérico (n)
𝑣𝑣 = −𝑑𝑑[𝐴𝐴]𝑑𝑑𝑑𝑑
= 𝑘𝑘 · [𝐴𝐴]𝑛𝑛
Donde k es la constante de velocidad. Separando variables e integrando:
�𝑑𝑑[𝐴𝐴][𝐴𝐴]𝑛𝑛
= � −𝑘𝑘𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
0
[𝐴𝐴]𝑑𝑑
[𝐴𝐴]0
• Orden 0: [𝐴𝐴]𝑑𝑑 − [𝐴𝐴]0 = −𝑘𝑘𝑑𝑑 (E1) • Orden 1: ln [𝐴𝐴]𝑑𝑑
[𝐴𝐴]0= −𝑘𝑘𝑑𝑑 (E2)
• Orden 2: 1[𝐴𝐴]0
− 1[𝐴𝐴]𝑑𝑑
= −𝑘𝑘𝑑𝑑 (E3)
Y teniendo en cuenta la relación dada en el enunciado: [𝐴𝐴]1000[𝐴𝐴]0
= 12 , que podemos
reformular como [𝐴𝐴]1000 = [𝐴𝐴]02
, obtenemos:
• Orden 0: [𝐴𝐴]02− [𝐴𝐴]0 = −1000𝑘𝑘; 𝑘𝑘 = [𝐴𝐴]0
2000
• Orden 1: ln [𝐴𝐴]0/2[𝐴𝐴]0
= −1000𝑘𝑘; 𝑘𝑘 = 𝑙𝑙𝑛𝑛21000
• Orden 2: 1[𝐴𝐴]0
− 1[𝐴𝐴]0/2
= −1000𝑘𝑘 𝑘𝑘 = 11000[𝐴𝐴]0
Que permite el cálculo sobre las ecuaciones de velocidad integradas (E1, E2 y E3): a) Orden 0: [𝐴𝐴]2000 − [𝐴𝐴]0 = −2000 [𝐴𝐴]0
2000, [𝐴𝐴]2000
[𝐴𝐴]0= 0
b) Orden 1: ln [𝐴𝐴]2000[𝐴𝐴]0
= −2000 𝑙𝑙𝑛𝑛21000
, [𝐴𝐴]2000[𝐴𝐴]0
= 14
c) Orden 2: 1[𝐴𝐴]0
− 1[𝐴𝐴]2000
= −2000 11000[𝐴𝐴]0
, [𝐴𝐴]2000[𝐴𝐴]0
= 13
