Tarea 2 cinÃ_tica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE ME ME XICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN INGENIERÍA QUÍMICA Cinética química y catálisis

Profesor: Adolfo Eduardo Obaya Valdivia

 Autor: Gustavo Venegas Venegas Velázquez Velázquez

Problemas del día 20 de Agosto del 2013

1. Los datos siguientes fueron obtenidos para la hidrólisis de un azúcar en disolución acuosa a 27 oC. Tiempo (min) Concentración de azúcar (mol/dm-3)

0 1.000

60 0.807

130 0.630

180 0.531

Demuestra que la reacción es de primer orden y calcula la constante de rapidez de hidrólisis. Parámetros: Fórmula:

ao = Concentración a tiempo 0 = 1.000,

 []  

  ( ( -3 K1 =   = 3.5738 X 10 , Kprom =

  ( ( -3 K2 =   3.5540 X 10

        3.5540 X 10

-3

[A] = Concentración Concentración a distintos tiempos

,

  ( ( -3 K3 =   = 3.5166 X 10

+ 3.5166 X 10-3 ) = 3.5481 X 10-3

3

2. Los datos siguientes se refieren a la descomposición de del cloruro de diazobenceno en la forma: C6H5N2Cl → C6H5N2Cl + N2 En una disolución de concentración inicial de 10g dm -3, a 50 OC. Tiempo (min) N2 desprendido (cm3)

6

9

12

14

18

22

24

26

30

∞

19.3

26.0

32.6

36.0

41.3

45.0

46.5

48.4

50.4

58.3

9.9

7.9

Determina el orden de reacción, la constante de rapidez y el tiempo de vida media. ao = N2 ∞ - N2 a tiempo dado., [A]=N2 a tiempo ∞ N2 desprendido (cm3) Fórmula:

39

32.3

25.7

22.3

17

13.3

11.8

 []  

( ( ( ( ( ( ( (     -1 -1 -1    K1 =  = 0.0670 min , K2= =0.0656 mn , K3= = 0.0685 min , K4 =  =0.0686 min-1,        ( (   ( ( ( ( ( ( -1 -1 -1  = 0.0681 min-1, K5 = =0.0684 min , K6 = =0.0671 min , K7= = 0.0665 min , K8 =      ( (   K9 = = 0.0666 min-1   ) -1 Kprom= 0.067377 min T1/2= ORDEN 1,  = 10.287593 minutos

La cinética de la alcoholisis del cloruro de cinamilo fue estudiada espectroscópicamente, y así se obtuvieron los siguientes valores de las absorbancias en función del tiempo. Absorbancia

0.378 0

0.339 20

0.295 40

0.246 70

0.204 100

0.178 120

0.148 150

0.107 200

0.006 ∞

t (min) Encuentra la constante de rapidez para esta reacción. ao = Absorbancia a t=0, Fórmula:

    []

( ( (    -3 -1 -3 -1   K1 = =5.4447 X 10 min , K2= =6.1979 X 10 min , K3=  = 6.1366 X 10-3 min -1      ( ( (  -3 -1 -3 -1 K4 = = 6.1677 X 10 min  K5 = =6.2759 X 10 min , K6=  = 6.2512 X 10-3 min -1     (  K7=  = 6.3103 X 10-3 min -1  -3

-1

Kpromedio= 6.1120 X 10 min

4.En el studio espectroscópico de la isomerización de primer orden del cloruro de cis-dietileno-diamino-diclorocobalto-III en metanol, la rapidez de desaparición del máximo de absorción a 540 nm fue estudiada en función del tiempo, con el siguiente resultado. Absorbancia

0.119 0

0.115 10

0.108 20

0.102 33

0.096 47

0.089 62

0.081 80

0.075 93

0.071 107

0.066 121

tiempo(min) Demuestra que la reacción es de primer orden y calcula su vida media. a0=Absorbancia a t=0 Fórmula:

    []

(  (  (  -3 -1 -3 -1   K1 = =3.4191 X 10 min , K2 = =4.8496 X 10 min , K3 =  =4.6712 X 10-3 min -1,      ( ( (  -3 -1 -3 -1 K4 = =4.5696 X 10 min , K5 = =4.6852 X 10 min , K6 =  =4.8084 X 10-3 min -1,      ( ( (  -3 -1 -3 -1 -3 -1 K7 = =4.9638 X 10 min , K8 = =4.8265 X 10 min , K9 =  =4.8716 X 10 min ,    (  K10 =  =5.1334 X 10-3 min -1,  -3

-1

Kpromedio= 4.67984 X 10 min

)    -3 = 148.11 minutos

T1/2=

0.058 140

0.005

5. La hidrólisis catalizada por ácidos de acetal a 35 oC CH3CH(OC2H5) + H2O

→

CH3CHO + 2C2H5OH

Con exceso de agua es un proceso de primer orden. La variación de volumen durante la r eacción fue medida con un dilatómetro, obteneindo los siguientes resultados: Lectura del 0 97 113 147 159 171 dilatómetro(cm) Tiempo (min) 0 3 5 8 10 12 Calcula el valor de la constante de rapidez y la vida media de la reacción. Lectura del dilatómetro(cm)

0

90

74

40

28

16

179

184

187

15

20

∞

8

3

ao = dilatación a t= ∞ Fórmula:

    []

(  (  (  (  -1 -1 -1 -1    K1 = = 0.2437 min , K2 = = 0.1854 min , K3 = = 0.1927 min , K4 =  = 0.1898 min ,     ( ( (   -1 -1    = 0.2066 min -1, K5 = = 0.2048 min , K6 = = 0.2101 min , K7 =    -1

Kpromedio= 0.2047 min

) 

T1/2=

-3 =

148.11 minutos