Esercizi sulla cinetica chimica
Esercizi online e gratuiti sulla cinetica chimica
La cinetica chimica studia la velocità e il meccanismo delle reazioni chimiche.
Per velocità di una reazione chimica si intende la variazione di concentrazione (∆c) che la specie chimica esaminata subisce nell'intervallo di tempo ∆t.
La velocità di reazione viene calcolata solo sperimentalmente. Per la reazione:
A temperatura costante, la velocità di reazione è data dalla seguente espressione:
Questa equazione è nota come equazione di velocità o legge cinetica. In essa:
v rappresenta la velocità della reazione.
[A] e [B] rappresentano le concentrazioni dei reagenti.
A seconda dell'espressione assunta dall'equazione di velocità, possiamo avere reazioni di ordine zero, reazioni di primo ordine e reazioni di secondo ordine.
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Livello di difficoltà: medio-basso
1.
L'attività del 14C del legno di una tomba egiziana è di 7,26 disintegrazioni al minuto per grammo di campione.
Essendo noto che il periodo di dimezzamento del 14C è di 5730 anni e che 1 g di campione di legno attuale ha un'attività del 14C uguale a 13 disintegrazioni al minuto, calcolare l'età approssimativa del campione.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: analisi al carbonio-14.
2.
La velocità della reazione del secondo ordine:
A + B → C
a una data temperatura è 5,00 mol / (L · s) quando [A] = 2,00 · 10-2 mol/L e [B] = 1,00 · 10-2 mol/L. Calcolare, alla medesima temperatura:
a) la costante di velocità della reazione;
b) la velocità della reazione quando [A] = 1,00 · 10-2 mol/L e [B] = 3,00 · 10-3 mol/L.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio su una reazione del secondo ordine.
3.
Un campione contiene inizialmente 5,00 g di iodio-131. Sapendo che il tempo di emivita dello iodio-131 è pari a 8,02 d (giorni), si determini quale massa di tale nuclide rimane dopo 6,01 d.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: decadimento dello iodio-131.
4.
Per la reazione in soluzione acquosa:
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
(saccarosio)...................(glucosio).......(fruttosio)
nota con il nome di "inversione del saccarosio" con la quale si ottiene una miscela nota con il nome di "zucchero invertito", è stato calcolato a 25°C che la costante specifica di velocità è uguale a 3,22·10-3 h-1.
Calcolare la velocità della reazione quando la concentrazione del saccarosio è
a) uguale a 0,25 mol/L ;
b) uguale a 0,13 mol/L.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: reazione di inversione del saccarosio.
Livello di difficoltà: medio-alto
1.
Il periodo di mezza vita dell'azometano che si decompone secondo la seguente reazione del primo ordine:
(CH3)2N2(g) → N2(g) + C2H6(g)
è uguale a 53 minuti alla temperatura di 300°C.
Considerando 10 g di iniziali di questa sostanza, determinare quanti grammi ne rimangono dopo che sono trascorse 3,5 ore.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio su una reazione del primo ordine.
2.
Calcolare:
a) l'ordine di reazione;
b) la costante specifica di velocità
della reazione di decomposizione termica dell'aldeide acetica:
CH3―CHO(g) → CH4(g) + CO(g)
alla temperatura di 518°C, dai seguenti dati sperimentali:
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: ordine di reazione e costante specifica di velocità.
3.
La costante di velocità della reazione di decomposizione di N2O5 in NO e O2 è 1,12 · 10-4 s-1 a 35°C. Calcolare:
a) quanti grammi di N2O5 rimangono dopo 10 ore se si parte da 10,00 g di N2O5;
b) quanto tempo occorre affinché, partendo da una mole di N2O5, ne rimangono 1010 molecole.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: decomposizione dell'anidride nitrica.
4.
Alla temperatura di 25°C, il valore della costante di velocità k per una reazione del primo ordine è 2,0 · 103 s-1 ; per la stessa reazione, il valore dell'energia di attivazione è 15,0 · 103 J/mol.
Determinare il valore della costante di velocità k alla temperatura di 75°C.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: costante specifica di una reazione del primo ordine.
Livello di difficoltà: alto
1.
Alla temperatura di 30°C per la reazione
A + B → C + D
sono disponibili i seguenti dati:
Calcolare:
a) l'ordine di reazione rispetto a ciascun reagente;
b) l'ordine di reazione globale;
c) la costante di velocità;
d) la velocità a 60°C quando [A] = 0,020 mol/L e [B] = 0,030 mol/L, assumendo che la costante di velocità raddoppi per ogni aumento di 10°C.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: ordine di reazione e costante di velocità.
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