Page 644 - Quimica - Undécima Edición
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614 CAPÍTULO 13 Cinética química
13.42 La constante de rapidez para una reacción de primer 13.49 Clasifi que las siguientes reacciones elementales como
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orden es de 4.60 3 10 s a 350°C. Si la energía de unimolecular, bimolecular y termolecular.
activación es de 104 kJ/mol, calcule la temperatura a la
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cual la constante de rapidez será de 8.80 3 10 s . 8n
13.43 Las constantes de rapidez de algunas reacciones se a)
duplican cada vez que la temperatura se aumenta en 10
grados. Suponga que una reacción se lleva a cabo a 295
8n
K y a 305 K. ¿Cuál debe ser la energía de activación b)
para que la constante de rapidez se duplique como se ha
descrito?
8n
13.44 Considere la reacción de primer orden
c)
CH 3 NC(g) ¡ CH 3 CN(g)
13.50 Las reacciones pueden clasifi carse como unimolecula-
Dado que el factor de frecuencia y la energía de activa- res, bimoleculares, y así sucesivamente. ¿Por qué no
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ción para la reacción son 3.98 3 10 s y 161 kJ/mol, hay reacciones cero-moleculares? Explique por qué las
respectivamente, calcule la constante de rapidez a reacciones termoleculares son poco comunes.
600°C. 13.51 Determine la molecularidad y escriba la ley de rapidez
13.45 Considere la reacción de segundo orden para cada una de las siguientes etapas elementales:
a) X ¡ productos
NO(g) 1 Cl 2 (g) ¡ NOCl(g) 1 Cl(g)
b) X 1 Y ¡ productos
Dado que el factor de frecuencia y la energía de activa- c) X 1 Y 1 Z ¡ productos
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ción para la reacción son 4.0 3 10 /M ? s y 85 kJ/mol, d) X 1 X ¡ productos
respectivamente, calcule la constante de rapidez a
e) X 1 2Y ¡ productos
500°C.
13.52 ¿Qué es el paso determinante de la reacción? Proponga
13.46 La rapidez a la que cantan los grillos de árbol es de 2.0
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3 10 veces por minuto a 27°C, pero es sólo de 39.6 una analogía cotidiana para explicar el signifi cado de
veces por minuto a 5°C. A partir de estos datos, calcule “determinante de la reacción”.
la “energía de activación” para el proceso del canto. 13.53 La ecuación de la combustión del etano (C 2 H 6 ) es
(Sugerencia: La relación entre las rapideces es igual a
la relación entre las constantes de rapidez.) 2C 2 H 6 (g) 1 7O 2 (g) ¡ 4CO 2 (g) 1 6H 2 O(l)
13.47 Este diagrama describe el estado inicial de la reacción
A 2 1 B 2 ¡ 2AB. Explique por qué es poco probable que esta ecuación
también represente la etapa elemental de la reacción.
13.54 Identifi que cuál de las siguientes especies no puede ais-
A 2
larse en una reacción: complejo activado, producto,
B 2 intermediario.
AB
Problemas
Suponga que la reacción se lleva a cabo a dos tempera- 13.55 La ley de rapidez para la reacción
turas, como se muestra a continuación. ¿Qué imagen
representa el resultado a la temperatura más alta? (La 2NO(g) 1 Cl 2 (g) ¡ 2NOCl(g)
reacción se desarrolla involucrando la misma cantidad está dada por rapidez 5 k[NO][Cl 2 ]. a) ¿Cuál es el
de tiempo a ambas temperaturas.)
orden de la reacción? b) Se ha propuesto un mecanismo
de reacción que consta de las siguientes etapas:
NO(g) 1 Cl 2 (g) ¡ NOCl 2 (g)
NOCl 2 (g) 1 NO(g) ¡ 2NOCl(g)
Si este mecanismo es correcto, ¿qué se puede concluir
a) b) respecto de las rapideces relativas de estas dos etapas?
13.56 Para la reacción X 2 1 Y 1 Z ¡ XY 1 XZ se encon-
Mecanismos de reacción
tró que al duplicar la concentración de X 2 se duplica la
Preguntas de repaso
rapidez de la reacción, al triplicar la concentración de Y
13.48 ¿Cuál es el signifi cado de mecanismo de una reacción? se triplica la rapidez y al duplicar la concentración de Z
¿Qué es una etapa elemental? ¿Qué es la molecularidad no hay ningún efecto. a) ¿Cuál es la ley de rapidez para
de una reacción? esta reacción? b) ¿Por qué el cambio en la concentra-