Practica cinética
Enviado por Carles Blasco • 8 de Marzo de 2016 • Apuntes • 1.237 Palabras (5 Páginas) • 247 Visitas
TEMA 8
8. Los datos siguientes dan la concentración de butadieno gaseoso a 500ºC en función del tiempo. Determinar el orden y la constante de velocidad.
t(s) | C (mol l-1) |
195 | 1,62E-02 |
604 | 1,47E-02 |
1246 | 1,29E-02 |
2180 | 1,10E-02 |
4140 | 8,90E-03 |
4655 | 8,00E-03 |
6210 | 6,80E-03 |
8135 | 5,70E-03 |
La ecuación cinética es una consecuencia del mecanismo de reacción. Hay relación proporcional entre la concentración de reactivos y la velocidad de reacción.
Si las concentraciones van disminuyendo con el tiempo, es un reactivo (como en este caso). Si está creciendo, es un producto.
En este caso, al principio, como el tiempo inicial no es 0, la concentración no es inicial.
Debemos determinar el orden y la constante de velocidad. Para ello, debemos calcular primero ln[A] y 1/[A], siendo A el reactivo.
t(s) | C (mol/L) | Ln([A]) | 1/[A] |
195 | 1.62E-02 | -4.123 | 6.17E+01 |
604 | 1.47E-02 | -4.220 | 6.80E+01 |
1246 | 1.29E-02 | -4.351 | 7.75E+01 |
2180 | 1.10E-02 | -4.510 | 9.09E+01 |
4140 | 8.90E-03 | -4.722 | 1.12E+02 |
4655 | 8.00E-03 | -4.828 | 1.25E+02 |
6210 | 6.80E-03 | -4.991 | 1.47E+02 |
8135 | 5.70E-03 | -5.167 |
|
A partir de aquí, con estos datos, podemos obtener el orden de reacción y la constante de velocidad. Se trata de, con las sustituciones, hacer una integración y las ecuaciones integradas.
Partimos de las tres ecuaciones integradas para cada uno de los tres órdenes:
-Para orden 0:
[pic 1]
-Para orden 1:
[pic 2]
-Para orden 2:
[pic 3]
Para ello, tenemos que linealizar. Hacemos una regresión lineal y comparamos. Podemos hacer la representación lineal para así obtener la pendiente y por lo tanto, la constante de velocidad y el orden de reacción. Y lo que obtenemos es lo siguiente:
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
A partir de los datos obtenidos en estas representaciones, a partir de las ecuaciones de las rectas y del valor de cada R², podemos determinar que el orden de reacción es 2, y que la constante de velocidad de la reacción es 0,0141l/(mol·s).
15. La descomposición del a 45ºC tiene lugar según la reacción[pic 7]
→ 2 + ½ [pic 8][pic 9][pic 10]
Midiendo el volumen de O2 desprendido en función de t se han determinado las concentraciones de N2O5 de la tabla. Demostrar que n=1 y determinar k y t1/2.
t(s) | C(M) |
m0 | 2,33 |
319 | 1,91 |
867 | 1,36 |
1198 | 1,11 |
1877 | 0,72 |
2315 | 0,55 |
El tiempo de semirreacción es el tiempo necesario para que la concentración inicial de reactivo se reduzca a la mitad. Partimos de las 3 ecuaciones integradas para cada uno de los 3 órdenes. En cada caso, sustituimos [A] por [A]/2 (ya que es la mitad), cambiamos t por t/2 y despejamos t/2.
En este ejercicio, al pedir que se demuestre que el orden de reacción es 1 (n=1), solo hay que usar la ecuación integrada correspondiente. Primero calculamos ln[C], es decir, ln[N2O5]:
t(s) | [][pic 11] | ln([])[pic 12] | |
0 | 2.33 | 0.84586827 | |
319 | 1.91 | 0.64710324 | |
867 | 1.36 | 0.3074847 | |
1198 | 1.11 | 0.10436002 | |
1877 | 0.72 | -0.32850407 | |
2315 | 0.55 | -0.597837 | |
Representamos y obtenemos la recta:
[pic 13]
Puesto que el valor de R² es muy próximo a 1 (0,99997), se confirma que el orden de reacción es 1.
Obtenemos también el valor de la constante de velocidad, que es k=6,024e-4 (s^-1).
A partir de este dato y la ecuación integrada correspondiente podemos determinar el valor del tiempo de semirreacción.
La ecuación integrada es la siguiente:
[pic 14]
La transformamos para obtener la ecuación correspondiente para calcular el tiempo de reacción:
[pic 15]
Despejando t/2, obtenemos que el tiempo de semirreacción de esta reacción es de 1110s.
TEMA 9
1. Se estudió la cinética de saponificación del acetato de etilo. A intervalos de tiempo t se Añadió un volumen V de HCl 10-2M a 10cm3 de mezcla para neutralizar los OH presentes. Comprobar que el orden es 1 y hallar k.
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