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Cinética Molecular, Brown, Ejercicios de Química

Problemas del Capitulo 15 de Brown

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 11/05/2021

luis-arauz-5
luis-arauz-5 🇨🇷

4.3

(3)

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Capítulo 14
Problemas Resueltos
Cinética Química
1) (a) ¿Qué significa el término velocidad de reacción? (b) Cite tres factores
que influyen en las velocidades de una reacción química. (c) ¿Qué
información se necesita para relacionar la velocidad de desaparición de
los reactivos con la velocidad de aparición de los productos?
R: (a) La velocidad de reacción es el cambio en la cantidad de productos
o reactivos en un intervalo de tiempo dado.
(b) Las velocidades dependen de la concentración de los reactivos, del
área total de éstos, de la temperatura y de la presencia de un catalizador.
(c) Es necesario conocer la estequiometría de la reacción (razones
molares de reactivos y productos) para relacionar la velocidad de
desaparición de los reactivos con la velocidad de aparición de los
productos.
2) (a) ¿En qué unidades se expresa habitualmente la velocidad de las
reacciones que ocurren en disolución? (b) Con base en su experiencia
ordinaria, cite dos ejemplos de los efectos de la temperatura en la
velocidad de las reacciones. (c) ¿Cuál es la diferencia entre velocidad
media y velocidad instantánea?
R: (a)
MS1
(b) Cocinar alimentos - freír un huevo es más rápido que hervirlo.
Refrigerar alimentos - para ralentizar las luciérnagas en mal estado
que.
Parpadean con más frecuencia durante las cálidas noches de verano.
(c) La tasa promedio corresponde a un período de tiempo determinado.
La tasa instantánea corresponde a un punto específico en el tiempo.
3) Considere la reacción hipotética siguiente:
A
(
ac
)
B
(
ac
)
. Se carga un
matraz con 0.065 mol de A en un volumen total de 100 mL. Se recopilan
los datos siguientes:
Tiempo
(min)
0 10 20 30 40
Moles de A 0.065 0.051 0.042 0.036 0.031
- Calcule el número de moles de B en cada tiempo de la tabla, suponiendo
que no hay moléculas de B en el tiempo cero. (b) Calcule la velocidad media
pf3
pf4

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Capítulo 14

Problemas Resueltos

Cinética Química

1) (a) ¿Qué significa el término velocidad de reacción? (b) Cite tres factores

que influyen en las velocidades de una reacción química. (c) ¿Qué

información se necesita para relacionar la velocidad de desaparición de

los reactivos con la velocidad de aparición de los productos?

R: (a) La velocidad de reacción es el cambio en la cantidad de productos

o reactivos en un intervalo de tiempo dado.

(b) Las velocidades dependen de la concentración de los reactivos, del

área total de éstos, de la temperatura y de la presencia de un catalizador.

(c) Es necesario conocer la estequiometría de la reacción (razones

molares de reactivos y productos) para relacionar la velocidad de

desaparición de los reactivos con la velocidad de aparición de los

productos.

2) (a) ¿En qué unidades se expresa habitualmente la velocidad de las

reacciones que ocurren en disolución? (b) Con base en su experiencia

ordinaria, cite dos ejemplos de los efectos de la temperatura en la

velocidad de las reacciones. (c) ¿Cuál es la diferencia entre velocidad

media y velocidad instantánea?

R: (a) MS −^1

(b) Cocinar alimentos - freír un huevo es más rápido que hervirlo.

Refrigerar alimentos - para ralentizar las luciérnagas en mal estado

que.

Parpadean con más frecuencia durante las cálidas noches de verano.

(c) La tasa promedio corresponde a un período de tiempo determinado.

La tasa instantánea corresponde a un punto específico en el tiempo.

3) Considere la reacción hipotética siguiente: A^ (^ ac^ )^ →^ B^ (^ ac^ ). Se carga un

matraz con 0.065 mol de A en un volumen total de 100 mL. Se recopilan

los datos siguientes:

Tiempo

(min)

Moles de A 0.065 0.051 0.042 0.036 0.

  • Calcule el número de moles de B en cada tiempo de la tabla, suponiendo

que no hay moléculas de B en el tiempo cero. (b) Calcule la velocidad media

de desaparición de A a cada intervalo de 10 min, en unidades de M/s. (c)

entre t =10 min y t = 30 min, ¿cuál es la velocidad media de aparición de B

en unidades de M/s? Suponga que el volumen de la disolución es constante.

R: (a) Ecuación química balanceada: A ( ac ) →^ B ( ac )

  • Es decir, por cada mol que desaparece de A, aparece o se forma un mol de

la especie de B, por lo tanto, para calcular los moles formados de B, se

describe la siguiente formula: moles formados de B = moles de A en el

tiempo 0 – moles de A en el tiempo T.

Tiempo

(min)

Moles de A 0.065 0.051 0.042 0.036 0.

Moles de B 0 0.014 0.023 0.029 0.

(b) En primer lugar, obtenemos la concentración de A para todos los tiempos

de reacción, con la siguiente ecuación: Concentración =^

moles de A volumen enlitros ( L )

  • Velocidad de reacción con la siguiente ecuación: Velocidad de desaparición del reactivo = −( Concentraciónconcentracion inicial ) Tiempo finaltiempo inicial

Tiempo (min) 0 10 20 30 40

Moles de A 0.065 0.051 0.042 0.036 0.

Moles de B 0 0.014 0.023 0.029 0.

Concentración de A

(mol / L)

Rapidez de la reacción

(M/min)

  • -0.014 -0.009 -0.006 -0.

Velocid

ad

60 s 2.3 x 10 − 4 mol s

60 S

¿ 1.5 x 10 − 4 mol s

60 S

1.0 x 10 − 5 mol s

60 S

8.3 x 10 − 6 mol s

(c)

4) Se estudió la isomerización de metil isonitrilo ( CH^ 3 NC ) a acetonitrilo (

CH 2 CN ) en fase gaseosa a 215°C, y se obtuvieron los datos siguientes:

Tiempo

(s)

[ CH^ 3 NC^ ](^ M^ )

[(^

0.029 mol

0.1000 L )

0.014 mol

0.1000 L )]

( 20 min x 60 s 1 min

=1.25 x 10

− 4 M

s =1.3 x 10

− 4 M

s Velocidad =

−( 0.0110 M −0.0165 M )

= 28 x 10 − 7 m s Calcule la velocidad media de reacción, M / S, en el intervalo de tiempo entre cada medición.

la presión parcial de NO disminuye a razón de 23 torr/min, ¿con qué

rapidez cambia la presión del recipiente?

R: (a) Para determinar la velocidad de consumo de oxígeno, se debe

establecer primero la relación que existe entre las velocidades de

desaparición de ambos reactivos:

(b)

v =

(^) [ H 2 ] ∆ t

(^) [ O 2 ] ∆ t

  • Como se conoce la velocidad con que desaparece el hidrógeno, entonces se puede calcular la velocidad con que desaparece el oxígeno: − (^) [ H 2 ] ∆ t

m s (^) [ O 2 ] ∆ t

2 (

m s )

m s v =

∆ PNO

∆ t

− ∆ PCL 2

∆ t

∆ PNOCL

∆ t∆ PNO ∆ t

torr min∆ PCl 2 ∆ t

torr min ∆ PNOCl ∆ t

torr min ∆ Pt =− 30 − 15 + 30 =− 15 torr min