PROBLEMAS_UNIDAD_3_2015_2_v2.pdf

7/23/2019 PROBLEMAS_UNIDAD_3_2015_2_v2.pdf

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ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGA E INGENIERA

201604 -FISICOQUMICAEvaluacin intermedia: Ciclo de la tarea Momento 3

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Gua I ntegrada de Actividades

F isicoqumica 201604

Temticas revisadas: En esta actividad los estudiantes deben resolver problemas relacionados con la Unidad 3:Fenmenos de transporte y cintica qumica, enviando sus aportes al Entorno de aprendizaje colaborativo, en el Foro deTrabajo Colaborativo, tema Ciclo de la tarea: Unidad 3.

En el tema de Ciclo de la tarea: Unidad 3, del foro de trabajo colaborativo, se proceder a realizar una discusin

acadmica aplicando en toda intervencin la Rbrica TIGRE (Su opinin sobre los aportes de los compaeros tienen: T.

Tiene ttulo diciente, que refleja el contenido del mensaje; I. Hace ilacin de aportes de otros participantes; G. Genera

ms discusin, deja semillas para seguir aportando; R. Est bien redactado, est bien presentado, es legible; E. Enriquece

la discusin, va ms all de lo dicho por otros).

Procedimiento: Se deben revisar los videos, como ayuda para resolver los problemas propuestos, en caso de tener dudasse debe recurrir primero a los compaeros del grupo y luego al tutor, quien dar las orientaciones necesarias.

Problemas

1. Ecuacin de Arrhenius

Para resolver el problema, se recomienda ver el video Determinar el orden de reaccin con datosexperimentales https://www.youtube.com/watch?v=EdnMntyCTTM

La descomposicin de pentxido de nitrgeno en dixido de nitrgeno y oxgeno, da los siguientes resultados:

)(2

12 2252 gONOON

t (s) VO2(t) (mL) [N2O5] = (V - VO2(t)) (mL)

0 0 84.85

2400 15.65 69.20

4800 22.65 57.20

7200 37.70 47.15

9600 45.85 39.00

12000 52.67 32.18

14400 58.30 26.55


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2

16800 63.00 21.85

19200 66.85 18.00

84.85 = V 0

Determinar el orden de reaccin y el valor de K.

NOTA: Recuerden que una forma de determinar el orden es hacer las correspondientes grficas de concentracin vstiempo

2. Problema 2: Orden de reaccin

La hidrlisisis de acetato de etilo con hidrxido de sodio a 25C en el laboratorio, arroja los siguientes datos:

OHHCNaCOCHNaOHHCCOCH 52235223

t (s) [NaOH]t(mmol/L) [CH3CO2C2H5]t(mmol/L)

0 9.80 4.86

178 8.92 3.98

273 8.64 3.70

531 7.92 2.97

866 7.24 2.301510 6.45 1.51

1918 6.03 1.09

2401 5.74 0.800

a. Indicar los rdenes parciales de reaccin y el orden globalb. Escriba la ecuacin de velocidadc. En qu unidades se medir la constante de velocidadd. Cuanto valdra la velocidad de reaccin si las concentraciones iniciales fueran 1.5 mol/lt para cada sustancia?

NOTA: Recuerden que una forma de determinar el orden es hacer las correspondientes grficas de concentracin vstiempo

3. Catlisis


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Para resolver el problema, se recomienda ver el video Catlisis enzimtica http://www.youtube.com/watch?v=vRoE-r0Dz_M

El elemento A se descompone en B y C, segn la ecuacin:

2AB2+ 2CSe calcularon las energas de activacin en cal/mol, a T=37C para la reaccin con o sin catalizador, obtenindose lossiguientes valores:

REACCI N Ea (cal/mol)a. Sin catalizador 17000b. Con catalizador de platino coloidal 11000c. Con la enzima catalasa 2000

Calcular la relacin entre las diferentes constantes de velocidad para la reaccin catalizada y sin catalizar.

4. Constante de velocidad

Cuando se sigui la descomposicin del compuesto A, se encontr que su concentracin inicial descenda un 15% en untiempo de 30 minutos, calcular la constante de velocidad, teniendo en cuenta que la cintica es de primer orden.

5. Periodo de vida media

Un radio istopo se descompone con un perodo de vida media de 18 minutos. Calcular:a) La constante de velocidad

b) El tiempo que gastar en descomponerse un 80% de la muestra

6. Periodo de vida media

La saponificacin del acetato de etilo por el hidrxido de sodio es un ejemplo de una reaccin de segundo orden:

Acetato de etilo + hidrxido de sodio -> acetato de sodio + alcohol etlico

Considerando que las concentraciones iniciales de acetato de etilo y de hidrxido de sodio son 1 mol / lt cada una, y queesta concentracin disminuye un 10% en 20 minutos, calcular:

a) La constante de velocidadb) Perodo de vida media para la reaccin

7. Catalizador

La hidrlisis de la sacarosa en glucosa y fructosa catalizada por hidrogeniones, requiere de una energa de activacin a37C de 25560 cal/mol. En presencia de la enzima invertasa, la energa de activacin es de 9000 cal/mol, calcular la
http://www.youtube.com/watch?v=vRoE-r0Dz_Mhttp://www.youtube.com/watch?v=vRoE-r0Dz_Mhttp://www.youtube.com/watch?v=vRoE-r0Dz_Mhttp://www.youtube.com/watch?v=vRoE-r0Dz_M


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relacin entre las constantes de velocidad, para la reaccin catalizada por invertasa vs la reaccin catalizada porhidrogeniones.

8. Ecuacin de primer orden

Para la reaccin A -productos, se obtuvieron los siguientes datos a 25 C:

T (seg) 0 5 10 20 30Ca 4.61 3.7 2.98 1.96 1.23

a) Graficar LogCa contra tb) De la grfica anterior encontrar la pendiente y calcular la constante de velocidad para la reaccinc) Encontrar el perodo de vida media para esta reaccin

9. Encontrar el orden de reaccin

Para resolver el problema, se recomienda ver el video Velocidad de reaccinhttps://www.youtube.com/watch?v=koqHVjQnHPQ

Para la reaccin A + BProductos, se han realizado cuatro experiencias en las que se determinan las velocidades inicialesde reaccin para diferentes concentraciones de reactivos. Los resultados se muestran en la siguiente tabla:

Experiencia [A] (mol/l) [B] (mol/l) Vreacc.(mol/lt.sg)1 1.0 0.5 1.2*10-32 2.0 1.0 9.6*10-33 1.0 1.0 2.4*10-34 2.0 0.5 4.8*10-3

a. Indicar los rdenes parciales de reaccin y el orden globalb. Escriba la ecuacin de velocidadc. En qu unidades se medir la constante de velocidadd. Cuanto valdra la velocidad de reaccin si las concentraciones iniciales fueran 1.5 mol/lt para A y para B?

10. Orden de reaccin

Para la reaccin AB, la ecuacin de la velocidad es de la forma V = K [A]x

Utilizando los datos de la tabla, encontrar el orden de reaccin con respecto a A y el orden total.

[A] (M) Velocidad inicial (mol/lt.sg)0.1 6*10-40.2 2.4*10-30.4 9.6*10-4
https://www.youtube.com/watch?v=koqHVjQnHPQhttps://www.youtube.com/watch?v=koqHVjQnHPQhttps://www.youtube.com/watch?v=koqHVjQnHPQ

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