Page 643 - Quimica - Undécima Edición
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Preguntas y problemas            613


              13.29  Considere la reacción de primer orden A ¡ B mos-    constante de rapidez y  T es la temperatura absoluta.
                    trada aquí. a) ¿Cuál es la constante de rapidez de la   ¿Cuál reacción tiene una mayor energía de activación?
                    reacción?  b) ¿Cuántas moléculas A (amarillas) y B   2) El diagrama en b) muestra las gráfi cas para una reac-
                    (azules) están presentes a t 5 20 s y 30 s?          ción de primer orden a dos diferentes temperaturas.
                                                                         ¿Cuál gráfi ca corresponde a una temperatura más alta?





                                                                      ln k                   ln [A] t
                            t   0 s        t   10 s
              13.30  La reacción X ¡ Y mostrada aquí sigue una cinética
                    de primer orden. En un inicio, se colocan diferentes
                    cantidades de moléculas X en tres recipientes de igual     1/T                      t
                    volumen a la misma temperatura. a) ¿Cuáles son las         a)                      b)
                    rapideces relativas de reacción en estos tres recipien-  13.38  Dadas las mismas concentraciones de reactivos, la reac-
                    tes? b) ¿Qué tipo de repercusión tendría la duplicación
                                                                         ción
                    del volumen de cada recipiente sobre las rapideces rela-
                    tivas? c) ¿Cuáles son las vidas medias de las reacciones      CO(g) 1 Cl 2 (g) ¡ COCl 2 (g)
                    en i) a iii)?
                                                                                          3
                                                                         a 250°C es 1.50 3 10  veces más rápida que la misma
                                                                         reacción a 150°C. Calcule la energía de activación para
                                                                         esta reacción. Suponga que el factor de frecuencia es
                                                                         constante.
                                                                   13.39  Algunas reacciones se describen como paralelas en el
                                                                         sentido de que el reactivo forma simultáneamente dife-
                        i)           ii)           iii)                  rentes productos con distintas constantes de rapidez.
                                                                         Un ejemplo es
              Energía de activación                                                          k 1
                                                                                          A ¡ B
              Preguntas de repaso
                                                                                             k 2
                                                                          y               A ¡ C
              13.31 Defi na energía de activación. ¿Cuál es el papel de la
                    energía de activación en la cinética química?        Las energías de activación son 45.3 kJ/mol para k 1  y
              13.32  Escriba la ecuación de Arrhenius y defi na todos sus tér-  69.8 kJ/mol para k 2 . Si las constantes de rapidez son
                    minos.                                               iguales a 320 K, ¿a qué temperatura será k 1 /k 2  5 2.00?
              13.33  Utilice la ecuación de Arrhenius para mostrar por qué la   13.40  La variación de la constante de rapidez con la tempera-
                    constante de rapidez de una reacción:  a) disminuye   tura para la reacción de primer orden
                    cuando aumenta la energía de activación, y b) aumenta
                                                                                  2N 2 O 5 (g) ¡ 2N 2 O 4 (g) 1 O 2 (g)
                    cuando se incrementa la temperatura.
              13.34  La combustión de metano con oxígeno es una reacción        está dada en la siguiente tabla. Determine gráfi camente
                    altamente exotérmica. Sin embargo, se puede almace-  la energía de activación para la reacción.
                    nar indefi nidamente una mezcla de metano y oxígeno
                    sin que ocurra cambio alguno. Explique por qué.                               1
                                                                                 T (K)        k (s )
              13.35 Elabore una gráfi ca de energía potencial contra avance                         5
                    de la reacción, para las siguientes reacciones:               298       1.74    10
                    a) S(s) 1O 2 (g) ¡ SO 2 (g) ¢H°52296 kJ/mol                   308       6.61    10  5
                                                                                  318       2.51    10  4
                    b)  Cl 2 (g) ¡ Cl(g) 1 Cl(g)  ¢H° 5 243 kJ/mol
                                                                                  328       7.59    10  4
              13.36  Durante muchos años se ha estudiado la reacción H 1                            3
                                                                                  338       2.40    10
                    H 2   ¡ H 2   1 H. Elabore un diagrama de energía
                    potencial contra avance de la reacción para esta reac-
                    ción.                                          13.41  Para la reacción
                                                                                 NO(g) 1 O 3 (g) ¡ NO 2 (g) 1 O 2 (g)
              Problemas                                                                                12 21
                                                                         el factor de frecuencia A es de 8.7 3 10  s  y la ener-
              13.37 1) El diagrama en a) muestra las gráfi cas de ln k contra   gía de activación es de 63 kJ/mol. ¿Cuál es la constante
                    1/T para dos reacciones de primer orden, donde k es la   de rapidez para la reacción a 75°C?
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