Ejercicio BLOC 2. Exercici 4 · Química UB 2011

BLOC 1. Exercici 2. Dissolució etanol - 2,2,4-trimetilpentà i llei de Raoult (2 punts)

A una temperatura de 39,9 °C, les pressions de vapor de l'etanol pur i del 2,2,4-trimetilpentà pur tenen uns valors de 130,4 mm Hg i 43,9 mm Hg, respectivament. Es prepara una dissolució que conté 50 g d'etanol i 20 g de 2,2,4-trimetilpentà a 39,9 °C.

Dades: $M(\mathrm{H}) = 1\text{ g/mol}$; $M(\mathrm{C}) = 12\text{ g/mol}$; $M(\mathrm{O}) = 16\text{ g/mol}$.

BLOC 2. Exercici 4. Cinètica química i energia d'activació (2 punts)

S'ha estudiat la cinètica de la següent reacció en fase gas:

$$2\text{NO}(\text{g}) + \text{Cl}_2(\text{g}) \rightarrow 2\text{NOCl}(\text{g})$$

A partir dels assajos de laboratori s'han extret les observacions següents:

En duplicar la concentració de tots dos reactius simultàniament, la velocitat de reacció es multiplica per vuit.

Quan s'efectuen experiments en presència d'un gran excés d'òxid nítric de tal manera que $[\text{NO}] \approx \text{ctnt.}$, la variació de la concentració de clor respecte al temps s'ajusta a una equació de tipus:$$\ln [\text{Cl}_2] = \ln [\text{Cl}_2]_0 - k_A t$$

En augmentar la temperatura des de $300\text{ K}$ fins a $400\text{ K}$, la constant de velocitat de la reacció s'incrementa en un factor de $200$.

Determineu raonadament:

a.

Els ordres parcials de reacció respecte al $\text{NO}$ i al $\text{Cl}_2$, així com l'ordre global. (1 punt)

b.

L'energia d'activació d'aquesta reacció. (1 punt)

Dada: $R = 8{,}314\text{ J}/(\text{mol}\cdot\text{K})$.