Examen de Cinética Química – Septiembre 2020

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

CUESTIONES

1. ¿Cuál es la fórmula general para calcular el tiempo de semivida media, aplicable a las reacciones de orden n (natural) excepto n = 1?

Solución: A.

2. El isopropenilciclobutano (IPC) experimenta simultáneamente una isomerización en 1-metilciclohexeno y una descomposición en eteno e isopropeno, reacciones ambas de orden 1 en IPC. Si llamamos k₁ a la constante de velocidad de la primera reacción y k₂ a la de la segunda, ¿cuál será la constante global para estas transformaciones del IPC?

(A).- k = k₁ / k₂
(B). k = k₁ k₂
(C). k = k₁ + k₂
(D). k = k₁ – k₂

Solución: C.

3. De las siguientes técnicas, ¿cuál permitiría, en general, estudiar cinéticas con tiempos de vida más cortos?

(A). Pulsos intensos de temperatura
(B). Ondas de altas presiones
(C). Aplicación de fuertes campos eléctricos
(D). Fotolisis de destello láser

Solución: X.

4. Según la teoría de colisiones de esferas rígidas, ¿cómo afectan el volumen del reactor (a T constante) y la temperatura (a V constante) a la velocidad de una reacción entre las moléculas A y B en fase gaseosa en el caso en que la energía umbral de dicha reacción se pueda independiente de T?

(A). La velocidad aumenta al aumentar T (para V constante) y V (para T constante).
(B). La velocidad aumenta al aumentar T (para V constante) y disminuir V (para T constante).
(C). La velocidad aumenta al disminuir T (para V constante) y aumentar V (para T constante).
(D). La velocidad aumenta al disminuir T (para V constante) y V (para T constante).

Solución: B.

5. La relación entre la energía de activación de Arrhenius y el término ΔE₀^# característico de la teoría del estado de transición viene dada por la siguiente expresión, en la que n es un parámetro que depende del tipo de reacción:

(A). E_a = ΔE₀^# + mRT
(B). E_a = ΔE₀^# e^mRT
(C). (E_a / ΔE₀^#) = mRT
(D). E_a = ΔE₀^# / (mRT)

Solución: A.

6. Supóngase una reacción en disolución acuosa entre dos reactivos, uno de ellos iónico y el otro eléctricamente neutro. En ese caso, la constante de velocidad, teóricamente…

(A). aumenta con la carga (positiva o negativa) del reactivo iónico.
(B). aumenta con la carga si el reactivo iónico es un catión y disminuye si es un anión.
(C). aumenta con la carga si el reactivo iónico es un anión y disminuye si es un catión.
(D). es independiente de la fuerza iónica.

Solución: D.

PROBLEMA (Consta de tres apartados)

7. Considérese la reacción de descomposición en fase gaseosa de un compuesto AX en A y X₂ (por ejemplo, si AX es NOBr, A sería NO, X sería Br y X₂ sería Br₂). Realizando la reacción a 10 ^oC se han podido medir los valores de la concentración de AX a los 10 y a los 20 segundos, resultando ser, respectivamente, de 0,110 y 0,058 molL^-1. Por otra parte, cuando ha transcurrido el tiempo de vida media, la concentración de X₂ en el reactor es 0,25 molL^-1. ¿Cuál es la constante de velocidad de la reacción a 10 ^oC (con las unidades basadas en mol, L y s que le correspondan según el orden de la reacción)? (Hacer los cálculos con no menos de 4 cifras significativas).

(A). Aprox. 0,005
(B). Aprox. 0,11
(C). Aprox. 0,76
(D). Aprox. 0,81

Solución: D.

8. ¿Cuánto tiempo tiene que transcurrir para que solo quede un 10% del reactivo inicial? (Decir dentro de cuál de los siguientes intervalos está el valor obtenido).

(A). (5, 15] s
(B). (15, 25) s
(C). (30, 40) s
(D). (175, 185) s

Solución: A.

9. Si la concentración inicial de reactivo es 0,50 molL^-1 y se hace el experimento a 300 K, han de pasar 0,32 s para que la concentración baje a 0,25 molL^-1. ¿Cuál es la energía de activación de esta reacción admitiendo comportamiento Arrhenius?

(A). En torno a 525 J mol^-1.
(B). En torno a 85 kJ mol^-1.
(C). Se obtiene un valor comprendido entre 25 y 75 kJ mol^-1.
(D). Se obtiene un valor comprendido entre 100 y 150 kJ mol^-1.

Solución: B.