Examen de Cinética Química – Septiembre 2022

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

CUESTIONES

1. ¿Cuál de las siguientes conclusiones puede obtenerse de la ecuación de Arrhenius?

(A). Si la energía de activación es nula, la velocidad de reacción dependerá fuertemente de T.
(B). Dados dos valores de k a los correspondientes valores de T, se puede calcular, en general, el factor preexponencial.
(C). La representación de ln k frente a T da una recta de cuya pendiente se puede obtener la energía de activación.
(D). Una energía de activación alta significa que la reacción es rápida.

2. Cierta especie A puede producir de forma paralela (competitiva) una especie B y otra C. Ambos procesos son de primer orden y los coeficientes estequiométricos de todas las especies son 1. Las concentraciones iniciales de B y C son nulas. Las constantes cinéticas son, respectivamente, k₁ y k₂. ¿Cómo están relacionadas las concentraciones de las especies con las correspondientes constantes de velocidad?

(A). [B] / [C] = k₁ / k₂
(B). [B] e^k₁T = [C] e^k₂T
(C). 1 / [B] = 1 / [C] + e^{–(k₁ + k₂)}
(D). k₁ [A] = k₂ [A]₀

3. Solo una de las siguientes afirmaciones es cierta:

(A). Las reacciones en las que los reactivos están marcados con isótopos radiactivos son extremadamente lentas.
(B). Las reacciones con velocidad tan baja como 10^–12 dm³ mol^–1 s^–1 tienen periodos de semirreacción del orden de 10⁵ años.
(C). En un sistema de flujo continuo de 100 cm/s, la observación a una distancia de 10 cm del punto en que se mezclan los reactivos permite estudiar la composición del sistema a los 100 ms del inicio de la reacción.
(D). Uno de los métodos de flujo retenido más rápidos que existen es el de la fotolisis de flash.

4. ¿Cuánto vale la energía de activación típica para reacciones bimoleculares en fase gaseosa?

(A). Entre 0,03 y 0,3 kcal/mol
(B). Entre 0,3 y 3 kcal/mol
(C). Entre 3 y 30 kcal/mol
(D). Entre 30 y 300 kcal/mol

5. Las reacciones del tipo A + A + M → A₂ + M, siendo M un cuerpo (cualquier molécula o átomo), tienen normalmente molecularidad…

(A). 0, debido a que no se forman propiamente nuevas especies químicas (solo hay una combinación de átomos).
(B). 1, porque solo hay una molécula del cuerpo M.
(C). 2, ya que hay dos moléculas realmente reactivas, siendo M un cuerpo inerte.
(D). 3, pues intervienen tres cuerpos.

6. En una reacción entre B y D en la que hay que tener en cuenta el efecto iónico salino, para ciertas condiciones (p, T…) y fuerza iónica 10^–3 (en unidades arbitrarias) la relación entre la constante de velocidad en esas condiciones y la constante de velocidad en el límite de dilución infinita vale 1,15. ¿Se podría calcular el valor de dicha relación si la fuerza iónica fuese 10^–2 y las demás condiciones se mantuvieran?

(A). Sí, en torno a 0,115.
(B). Sí, en torno a 1,49.
(C). Sí, en torno 11,5.
(D). No; faltaría el valor de cierto parámetro.

PROBLEMA (Consta de tres apartados)

7. Se hidrolizó una cierta cantidad de acetato de metilo en disolución acuosa acidulada con HCl 0,05 mol dm^–3 a 25 °C. Extraídas muestras de 25 cm³ de la mezcla reaccionante cada cierto tiempo t y valoradas con disolución de NaOH, los volúmenes de base requeridos para la neutralización en función de t fueron los siguientes:

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

(A). La concentración del éster es proporcional a V_∞ – V_t para cualquier valor de t.
(B). La reacción produce CH₃COOH y CH₃OH.
(C). El ácido clorhídrico se añade para que sus protones funcionen como catalizadores.
(D). Lo más probable es que el orden observado de la reacción sea 2 porque los reactivos son CH₃COOCH₃ y H₂O.

8. Calcular la constante de velocidad observada en las unidades (mol^–1 dm³)^m s^–1 que le correspondan según el orden de la reacción.

(A). Aprox. 5,4·10^–5
(B). Aprox. 1·10^–3
(C). Aprox. 6,2·10^–2
(D). Aprox. 3,7

9. ¿Cuánto tiempo tiene que pasar para que la concentración de CH₃COOH sea un cuarto de su concentración final? (Redondear el resultado a medias horas y horas completas).

(A). Aprox. 7 horas
(B). Aprox. 3,5 horas
(C). Aprox. 2,5 horas
(D). Aprox. 1,5 horas