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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: amaterasu2561
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 159
Taille Size: 27.00 Mo MB
Mis en ligne Uploaded: 15/09/2021 - 19:03:51
Uploadeur Uploader: amaterasu2561 (Profil)
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Visibilité Visibility: Archive publique
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Description 

PROBLEMA 1

Una reacción en fase líquida cuya estequiometría es: A + 2B  C + D + E, se lleva a cabo en un
reactor intermitente experimental a 25ºC. En un tiempo de t = 0, las concentraciones de A y B son
respectivamente: 1.396x10-2 y 4.605x10-2 M. El curso de la reacción se siguió mediante el análisis
del producto C, obteniéndose los datos siguientes:

Tiempo (s) CCx102 (M)
0 0
30 0.070
60 0.140
90 0.210
120 0.280
150 0.335
180 0.400
210 0.440
240 0.485
300 0.555
360 0.625
420 0.680
480 0.740
540 0.790
600 0.835

a) ¿Son los datos consistentes con un modelo elemental para la reacción?, utilice el método
integral.
Análisis (0.30): Selección del modelo elemental como primera hipótesis.
Cálculo (0.40): Realizar las transformaciones adecuadas de los datos, utilizar
correctamente la forma integrada, estimar correctamente los valores de dicha función y
presentar correctamente la función de regresión con su respectivo coeficiente de
determinación.
Observaciones (0.30): Analizar correctamente el coeficiente de determinación y
principalmente concluir sobre la tendencia de los datos y definir el modelo a probar por el
método integral.

b) Valide por el método diferencial otro modelo cinético elegido según su criterio en base a los
resultados del literal a).
Análisis (0.20): Selección justificada del modelo a probar en función de las observaciones
del literal anterior.
Cálculo (0.55): Realizar la linealización correcta del modelo, realizar correctamente los
cálculos de velocidad de reacción y demás, presentar la función de regresión con su
respectivo coeficiente de determinación. Estimar correctamente los parámetros del modelo
cinético.
Observaciones (0.25): Analizar correctamente el coeficiente de determinación, el valor del
orden global de reacción y principalmente concluir sobre la tendencia de los datos y
presentar el modelo cinético.

c) Compare y analice al menos tres diferencias entre los métodos matemáticos para el
análisis.
Comparaciones (0.50): Definir y analizar las comparaciones en relación a los siguientes
aspectos: Método analítico vs método númerico, Complejidad de los modelos,
complementariedad de los métodos.

d) El tiempo de vida tres cuartos de la reacción si A y B son alimentados
estequiométricamente, con una concentración inicial de A de 0.1 M.
Análisis (0.40): Interpretar correctamente el concepto de vida fraccional, discernir
correctamente las implicaciones de una alimentación estequiométrica.
Cálculos (0.20): Seleccionar y aplicar correctamente la solución de la forma integrada
adecuada o la resolución adecuada de la ecuación diferencial correspondiente.
Respuesta (0.15): Presentar la solución matemática correcta al problema.

e) Determine la temperatura a la que deberá operar el reactor para lograr un 90% de
conversión de reactivo, en 100 minutos partiendo de la misma concentración inicial y dada
la energía de activación de 12 000 cal/mol.
Análisis (0.40): Elegir correctamente la forma integrada correspondiente y plantear el
sistema de ecuaciones de Arrehnius.
Cálculos (0.20): Resolver el sistema de ecuaciones planteado.
Respuesta (0.15): Presentar la solución matemática correcta al problema.
PROBLEMA 2

Se estudió la velocidad de descomposición térmica del bis (trifluorometil) trióxido a temperaturas
entre 59.8 y 90.3ºC. La estequiometría de la reacción es la siguiente:

CF3O3 CF3  CF3O2CF3 + O2

La reacción se llevó a cabo a 80.4°C, introduciendo al bis (trifluorometil) trióxido puro con una
presión total de 206.8 Torr. Los datos obtenidos dándole seguimiento a la presión total son los
siguientes:



Tiempo (min) P (Torr)
0 206.8
5.2 216.4
8 221.4
14.2 231.3
21.7 241.5
29.4 250.8
39.75 261.3
51.4 270.7
66.6 280.3
74.4 284.3
104.5 295.3
151.6 303.6
270.8 309.4
 310.2

Haciendo pruebas a otras temperaturas constantes, se determinó la siguiente información:
Temperatura (ºC) Velocidad específica x 10-4 (en unidades consistentes)
59.8 0.1035
69.8 0.398
80.4
90.3 5.01

a) Determine el modelo cinético que mejor explique la evidencia experimental. Explique:
Planteamiento a T constante (0.25)
Análisis y acondicionamiento de datos (0.50)
Cálculos y aplicaciones del método (0.50)
Planteamiento a T variable (0.50)
Análisis y acondicionamiento de datos a T variable (0.50)
Modelo cinético (0.25)


b) ¿Cómo se llama el modelo que explica el efecto de la temperatura sobre la velocidad de
reacción? (0.25); c) ¿Es válido este modelo del efecto de la temperatura para todo tipo de
reacciones? Explique (0.25). d) Explique el efecto de la temperatura sobre la velocidad de
reacción a partir de este modelo y como función del parámetro energía de activación (0.50).
PROBLEMA 3

La producción de ácido propiónico se efectúa acidificando una solución acuosa de
sal de sodio y a temperatura ambiente de acuerdo a la siguiente reacción:
HCl = . Se obtuvieron los siguientes datos tomando
una muestra de 10 ml de solución reaccionante a varios tiempos y neutralizando el
HCl no reaccionado con una solución acuosa de NaOH de 0.515N, las
concentraciones iniciales de los dos reactantes son las mismas.

Tiempo(min) Sol.NaOH(ml)
0 52.5
12 32.1
20 23.5
30 18.9
50 14.4
∞ 10.5

Determine: a) el modelo de velocidad de la reacción (1.50); b) la constante de
equilibrio y los valores de la velocidad específica de reacción (0.25); c) El tiempo
requerido para alcanzar el 80% de la conversión del equilibrio con una
concentración inicial 25% mayor (0.25).
PARCIAL 1 - PROBLEMA 1 – IRQ115

Una reacción en fase líquida cuya estequiometría es: A + 2B  C + D + E, se lleva a cabo en un reactor
intermitente experimental a 25ºC. En un tiempo de t = 0, las concentraciones de A y B son
respectivamente: 1.396x10-2 y 4.605x10-2 M. El curso de la reacción se siguió mediante el análisis
del producto C, obteniéndose los datos siguientes:

Tiempo (s) CCx102 (M)
0 0
30 0.070
60 0.140
90 0.210
120 0.280
150 0.335
180 0.400
210 0.440
240 0.485
300 0.555
360 0.625
420 0.680
480 0.740
540 0.790
600 0.835


i. Tipo de reacción: Irreversible
ii. Diseño de experimento: Seguimiento de la variación de la composición en el tiempo.
iii. Proceso experimental: Medición de la concentración del producto C a volumen constante.

a) ¿Son los datos consistentes con un modelo elemental para la reacción?, utilice el método
integral.

Modelo a probar: ???????? = ???????????? ???????? 2

Método de análisis: Método Integral, Orden Tercero – Tipo II

????
( ????⁄???????? ???????????? − ???????????? )(?????????...

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