3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 359
PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS
CONSTANTES DE VELOCIDAD Y ORDEN DE REACCIÓN
20.18. Para la reacción
3BrO − → BrO − 3 + 2Br−
en disolución acuosa alcalina, se encontró que el valor de la constante de velocidad de segundo orden (respecto de BrO − )
a 80°C en la ley de velocidad para –∆[BrO − ]/∆t fue de 0.056 L · mol –1 · s –1 . ¿Cuál es la constante de velocidad cuando la
ley de velocidad es: a) ∆[BrO 3
− ]/∆t, y b) ∆[Br – ]/∆t?
Resp. a) 0.0187 L · mol –1 · s –1 ; b) 0.037 L · mol –1 · s –1
20.19. La hidrólisis del acetato de metilo en disolución alcalina es:
CH 3 COOCH 3 + OH − → CH 3 COO − + CH 3 OH
La reacción siguió la ecuación: velocidad = k[CH 3 COOCH 3 ][OH – ], donde k = 0.137 L · mol –1 · s –1 a 25°C. Se preparó
una mezcla para la reacción que tuviera concentraciones iniciales de acetato de metilo y de ion hidróxido de 0.050 M cada
una. ¿Cuánto tiempo tardaría en hidrolizarse el 5.0% del acetato de metilo a 25°C?
Resp.
7.7 s
20.20. Una reacción de primer orden en disolución acuosa fue demasiado rápida para que la detectara un procedimiento que fuera
capaz de seguir una reacción con una vida media de cuando mucho 2.0 ns. ¿Cuál es el mínimo valor de k para esta reacción?
Resp. 3.5 × 10 8 s −1
20.21. El ciclobuteno gaseoso se isomeriza para formar butadieno en un proceso de primer orden, el cual tiene un valor de k = 3.3
× 10 −4 s −1 a 153°C. ¿Cuántos minutos tardaría la isomerización en avanzar al 40% del total, a esta temperatura?
Resp. 26 min
20.22. El siguiente equilibrio se observó cinéticamente desde ambas direcciones:
[PtCl 4 ] 2− + H 2 O
[Pt(H 2 O)Cl 3 ] − + Cl −
A 25°C se encontró que, con una fuerza iónica de 0.3:
− {[PtCl 4] 2− }
t
= (3.9 × 10 −5 s −1 ){[PtCl 4 ] 2− }−(2.1 × 10 −3 L · mol −1 · s −1 ){[Pt(HO 2 )Cl 3 ] − }[Cl − ]
¿Cuál es el valor de K ′ 4 para la formación del complejo con el cuarto Cl − por el Pt(II) (la constante aparente de equilibrio
para la reacción inversa, según está escrita) con una fuerza iónica de 0.3?
Resp. 54
20.23. Se estudió la siguiente reacción a 25°C, en disolución bencénica con piridina 0.1 M:
CH 3 OH
A
+ (C 6 H 5 ) 3 CCl
B
→ (C 6 H 5 ) 3 COCH 3 +HCl
C
Se obtuvo el siguiente conjunto de datos en tres experimentos por separado:
Experimento
Conc. inicial
[A] 0 /M
Conc. inicial
[B] 0 /M
Conc. inicial
[C] 0 /M
t/min
Conc. final
[C] f /M
(1) 0.1000 0.0500 0.0000 2.5 0.0033
(2) 0.1000 0.1000 0.0000 15.0 0.0390
(3) 0.2000 0.1000 0.0000 7.5 0.0792