Examen de Cinética Química – Septiembre 2024

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

CUESTIONES

1. Sea una reacción de orden 3/2. ¿Alguna de las siguientes es la fórmula para calcular su tiempo de semivida?

2. Cierta reacción química en la que participan los compuestos A, B y C sigue esta ley de velocidad cuando la concentración de B es mucho mayor que la de A:

¿Cuál de los siguientes esquemas de reacción está de acuerdo con la ley anterior?

3. El tiempo de semivida de una reacción es de 0,06 s. En general, ¿podría seguirse la cinética de la reacción por una técnica de flujo continuo?

(A). No.
(B). Dependerá del valor de la constante de velocidad.
(C). Dependerá del valor de la frecuencia de las colisiones y de la energía de activación.
(D). Sí.

4. Según la teoría de colisiones, la constante de velocidad de una reacción bimolecular gaseosa entre A y B tiene la forma

k = C (T /μ)^½  exp (–E_a /(RT))

siendo C una constante y E_a la energía de activación. Para una determinada reacción de este tipo se ha representado k frente a T ^½ y se ha obtenido una recta de pendiente no nula. A propósito, solo una de las siguientes afirmaciones puede ser verdadera:

(A). C es función de T^–½.
(B). k no depende de T.
(C). La energía de activación es 0.
(D). Ninguna de las otras puede ser verdadera.

5. La ecuación de Lindemann explica el orden de ciertas reacciones gaseosas que se suelen denominar “unimoleculares”, como muchas isomerizaciones. El orden de estas reacciones es…

(A). 1 en cualquier condición.
(B). 1,5, porque la reacción tiene una etapa unimolecular y otra bimolecular.
(C). 2, porque la activación de la molécula de reactivo requiere una colisión.
(D). indefinido, porque depende de la presión.

6. La constante de difusión para reacciones controladas por difusión entre dos especies no iónicas diferentes es directamente proporcional a T e inversamente proporcional a la viscosidad del disolvente. Se sabe que la viscosidad del H₂O a 25 ^oC es 8,89·10^–4 kg m^–1 s^–1 y que a esa temperatura la constante de difusión es ~7·10⁹ dm³ mol^–1 s^–1; también se conoce que a 40 ^oC la viscosidad del H₂O es 6,54·10^–4 kg m^–1 s^–1. Según esos datos, ¿cuánto valdría aproximadamente la constante de difusión a 40 ^oC?

(A). 1,5·10¹⁰ dm³ mol^–1 s^–1
(B). 1·10¹⁰ dm³ mol^–1 s^–1
(C). La misma que a 25 ^oC porque el cambio de T se compensa con el cambio de viscosidad.
(D). El valor que se obtiene es muy diferente de los anteriores.

PROBLEMA
(Consta de tres apartados)

7. Se ha comprobado que cierta reacción en fase gaseosa A ⟶ P sigue el mecanismo de Lindemann, es decir:

La expresión del coeficiente de velocidad predicho por dicho mecanismo es:

A una temperatura determinada y para cierto valor de la concentración de A, el coeficiente de velocidad es el 15 % del valor de dicho coeficiente en el límite de altas presiones, k^∞. ¿Cuál será ese valor de la concentración de A expresado en función del cociente k_b / k_a’ ?

(A). [A] = 0,176 k_b/ k_a’
(B). [A] = 0,15 k_b/ k_a’
(C). [A] = 0,85 k_b/ k_a’
(D). [A] = (k_b/ k_a’) / 15

8. ¿Cuál será el valor de k para un valor de [A] que sea el triple del anterior? Expresarlo en porcentaje respecto a k^∞.

(A). 34,6 %
(B). 45 %
(C). 52,8 %
(D). 60 %

9. Llamemos [A] a la concentración de A del primer apartado (aquella para la cual k = 0,15 k^∞) y [A]” a la concentración de A para la cual k = 0,90 k^∞? ¿Alguna de las siguientes sería la relación aproximada entre [A]” y [A]?

(A). [A]” = 6 [A]
(B). [A]” = 0,167 [A]
(C).  [A]” = 51 [A]
(D). No, la relación aproximada es muy diferente a las de las otras respuestas.