38004 Santa Cruz de Tenerife




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COLEGIO HISPANO INGLÉS








C

Materia:

QUIMICA

Evaluación:



Fecha:




Curso:

2º Bachillerato

Alumno:





HOJA DE EXAMEN
ONTROL de
CINETICA QUIMICA (25-Octubre-2010)



  1. Indica, justificando brevemente la respuesta y poniendo ejemplos si lo crees necesario, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: (2 puntos)


a) En cualquier reacción química, todas las concentraciones de los reactivos influyen por igual en la velocidad de reacción.

b) Para reacciones diferentes, las unidades de la constante cinética pueden ser diferentes.

c) En cualquier reacción química, todos los reactivos desaparecen a la misma velocidad.
d) El valor de la velocidad de reacción depende del reactivo utilizado para expresarla.
e) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son: mol.L-1.s-1


  1. (0,5 + 1 puntos)

  1. ¿Cuál será el aumento de velocidad de una reacción en la que se duplica la concentración de reactivo, si la reacción es de segundo orden respecto a él?

  2. El periodo de semirreacción de la descomposición del peróxido de benzoilo, que sigue una cinética de orden dos, es de 19,8 minutos a 100 °C. ¿Cuál será la constante de velocidad en s-1 si la concentración inicial del peróxido es de 6·10-5 mol·L-1?




  1. A 20 °C, la constante de velocidad para la descomposición de una sustancia es 3,2·10-6 s-1, mientras que su valor a 50 °C es de 7,4·10-6 s-1. ¿Calcula la energía de activación de la misma? ¿Podrías decir cuál es el orden total de la reacción? (1,5 puntos)




  1. A 600 K, el valor de la constante de velocidad de la descomposición de una sustancia A es: k = 0,55 L mol-1s-1.

a) ¿Cuál es la velocidad de descomposición de la sustancia a esta temperatura, si [A] = 3·10-3 mol·L-1?

b) Si a 625 K la constante de velocidad es k = 1,50 L mol-1s-1, ¿cuánto vale la energía de activación Ea?

c) Fijándote en las unidades de la constante, ¿se puede decir que cinética (su orden) sigue la descomposición de A?


  1. El isótopo radiactivo Uranio-238, cuyo periodo de semi-desintegración es de 4,51·109 años, se utiliza para estimar la edad de La Tierra. En los reactores nucleares se convierte, la mayor parte posible, en plutonio. Si se parte de una concentración inicial de 238U de 2,6·10-4 mol·L-1, ¿qué cantidad de uranio queda después de 3·1010 años? (1,5 puntos)




  1. En una reacción del tipo: aA + bB → Productos, estudiada experimentalmente en el laboratorio, se obtuvieron los siguientes valores: (1,5 puntos)



a) Calcula el orden de reacción respecto del compuesto A, del compuesto B, y el orden de reacción global.

b) Calcula la constante de velocidad.

c) Calcula la energía de activación si se sabe que la constante de velocidad se multiplica por 74 al subir la temperatura de 300 a 400 K.

d) Indica la forma en que la presencia de un catalizador afecta a: la velocidad de la reacción, la energía de la reacción, ΔH, ΔS y ΔG.

Indica, justificando brevemente la respuesta y poniendo ejemplos si lo crees necesario, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: (1,5 puntos)
a) En cualquier reacción química, todas las concentraciones de los reactivos influyen por igual en la velocidad de reacción.

b) Para reacciones diferentes, las unidades de la constante cinética pueden ser diferentes.

c) En cualquier reacción química, todos los reactivos desaparecen a la misma velocidad.
d) El valor de la velocidad de reacción depende del reactivo utilizado para expresarla.
e) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son: mol.L-1.s-1

a) FALSO

Para una reacción general del tipo
aA + bB  cC + dD

La expresión de la ecuación de velocidad toma la forma
Velocidad = k [A]n [B]m

Por lo que en el caso más general, en el que n y m sean distintos las variaciones de concentración de A y de B afectarán de forma diferente a la velocidad de reacción. Sólo en el caso en que n y m sean iguales la influencia de ambas concentraciones será la misma.
b) VERDADERO

Si despejamos la constante cinética k en la ecuación de velocidad,
k = Velocidad/([A]n[B]m)

veremos que las unidades de k dependen de los valores de n y m. Como estos valores, lo más normal es que sean distintos en distintas reacciones, también lo serán las unidades de k (en el caso particular en que n y m sean iguales, las unidades de k también lo serán)
c) La velocidad de desaparición de los reactivos es proporcional a sus coeficientes estequiométricos, por lo que si en una reacción estos coeficientes son distintos, la velocidad de desaparición también será distinta.

Ejemplo: en la reacción
N2 + 3H2  2NH3
La velocidad de desaparición del H2 es el triple que la de desaparición del N2, ya que por cada mol que desaparece de H2, desaparecen 3 moles de N2
d) La velocidad de reacción se define como la variación de la concentración de cualquiera de las sustancias de la reacción por unidad de tiempo, pero para que su valor no varíe con la sustancia elegida, se divide el cociente:
[concentración]/Tiempo
por el coeficiente estequiométrico

En el ejemplo anterior:
Vr = - [N2] / T = - 1/3x[H2] / T = + 1/2x[NH3] / T
e) Efectivamente, como la variación de la concentración se mide en moles/litro y el tiempo puede medirse en segundos, las unidades de velocidad de reacción pueden ser:
(Moles/litro)/Segundo



  1. ¿Cuál será el aumento de velocidad de una reacción en la que se duplica la concentración de reactivo, si la reacción es de segundo orden respecto a él?





  1. El periodo de semirreacción de la descomposición del peróxido de benzoilo, que sigue una cinética de orden dos, es de 19,8 minutos a 100 °C. .Cual será la constante de velocidad en s-1 si la concentración inicial del peróxido es de 6·10-5 mol·L-1?



A 20 °C, la constante de velocidad para la descomposición de una sustancia es 3,2·10-6 s-1, mientras que su valor a 50 °C es de 7,4·10-6 s-1. ¿Calcula la energía de activación de la misma? ¿Podrías decir cuál es el orden total de la reacción?

A 600 K, el valor de la constante de velocidad de la descomposición de una sustancia A es: k = 0,55 L mol-1s-1.

a) .Cual es la velocidad de descomposición de la sustancia a esta temperatura, si [A] = 3·10-3 mol·L-1?

b) Si a 625 K la constante de velocidad es k = 1,50 L mol-1s-1, ¿cuánto vale la energía de activación Ea?

c) Fijándote en las unidades de la constante, ¿serias capaz de decir que cinética (su orden) sigue la descomposición de A?
¡OJO! El valor de Ea está mal
El isótopo radiactivo Uranio-238, cuyo periodo de semi-desintegración es de 4,51·109 años, se utiliza para estimar la edad de La Tierra. En los reactores nucleares se convierte, la mayor parte posible, en plutonio. Si se parte de una concentración inicial de 238U de 2,6·10-4 mol·L-1, ¿qué cantidad de uranio queda después de 3·1010 años?

En una reacción del tipo: aA + bB → Productos, estudiada experimentalmente en el laboratorio, se obtuvieron los siguientes valores:

a) Calcula el orden de reacción respecto del compuesto A, del compuesto B, y el orden de reacción global.

b) Calcula la constante de velocidad.

c) Calcula la energía de activación si se sabe que la constante de velocidad se multiplica por 74 al subir la temperatura de 300 a 400 K.

d) Indica la forma en que la presencia de un catalizador afecta a: la velocidad de la reacción, la energía de la reacción, ΔH, ΔS y ΔG.



OTROS PROBLEMAS que incluyo:

Se determinó experimentalmente que a la reacción: 2A + B → P, sigue la ecuación de velocidad v = k·[B]2. Contesta de forma razonada si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas:
a) La velocidad de desaparición de B es la mitad de la velocidad de formación de P.

b) La concentración de P aumenta a medida que disminuyen las concentraciones de A y B.

c) El valor de la constante de velocidad es función solamente de la concentración inicial de B.

d) El orden total de la reacción es 3.



El estudio experimental de una reacción entre los reactivos A y B ha dado los siguientes resultados:

Determina: a) la ecuación de velocidad; b) el valor de la constante de velocidad.

Completa la siguiente tabla de valores correspondientes a una reaccion: A + B → C, que es de primer orden respecto a A y respecto a B.






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