Taller de cinética química
Enviado por Federico Ortega • 10 de Noviembre de 2023 • Tareas • 313 Palabras (2 Páginas) • 78 Visitas
Tenemos dos reacciones consecutivas:
[pic 1]
Para la primera reacción tenemos:
[pic 2]
La concentración de hidrogeno está dada por:
[pic 3]
Dado que la concentración de Hidrogeno esta en exceso (prácticamente constante):
[pic 4]
Donde [pic 5]
Integrando esta ecuación:
[pic 6]
[pic 7]
Entonces si hacemos la gráfica ln (Ca) versus tiempo la pendiente corresponde a la constante K1 para esa temperatura, dividiendo cada K1 por la concentración de hidrogeno (CH=P/RT) a esa Temperatura obtenemos k1:
[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
Entonces ya hemos obtenido las constantes k1 para cada temperatura:
T(K) | k1 |
333 | 0,011 |
343 | 0,015 |
353 | 0,026 |
363 | 0,038 |
Si tenemos en cuenta la ecuación de Arrhenius:
[pic 12]
[pic 13]
Entonces si graficamos ln(k1) versus temperaturas la pendiente será -Ea/R, al multiplicar la pendiente por –R obtenemos la energía de activación Ea. El intercepto corresponde a la constante cinética ln( k1o) a temperatura de referencia:
[pic 14]
Con esto hemos obtenido la energía de activación y la constante k1 a la temperatura referencia (298K) para la primera reacción:
[pic 15]
[pic 16]
Ahora bien, para la segunda reacción:
[pic 17]
[pic 18]
Pero de la primera reacción:
[pic 19]
[pic 20]
Entonces para el componente B
[pic 21]
Pr lo visto en clase sabemos que la concentración de B está dada por:
[pic 22]
La concentración de B parte desde 0 sube hasta alcanzar un máximo y luego decrece, el tiempo al cual se alcanza la máxima concentración de B se relaciona con K1 y K2:
[pic 23]
Entonces debemos graficar Cb versus tiempo, identificar el máximo y obtener el tiempo al que sucede ese máximo. Luego como conocemos K1 podemos resolver la ecuación anterior por solver en Excel para hallar K2 a cada temperatura:
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
Entonces ya hemos obtenido las constantes K2 para cada temperatura, dividiendo por CH obtenemos k2:
T(K) | K2 | CH (P/RT) | k2 |
333 | 0,00094 | 0,36595211 | 0,0026 |
343 | 0,0019 | 0,35528295 | 0,0053 |
353 | 0,0031 | 0,34521828 | 0,0090 |
363 | 0,0051 | 0,33570813 | 0,0152 |
De nuevo aplicando la ecuación de Arrhenius:
[pic 28]
[pic 29]
Entonces si graficamos ln(k2) versus temperaturas la pendiente será -Ea/R, al multiplicar la pendiente por –R obtenemos la energía de activación Ea. El intercepto corresponde a la constante cinética ln( k2o) a temperatura de referencia:
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