Descomposición del gas cloroetano PDF

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El gas cloretano C2H5Cl(g) se descompone en etileno C2H4(g) y HCl(g) a altas temperaturas. En un laboratorio se quería conocer en cuánto tiempo se descompondrá el 99% de una muestra del gas cloroetano C2H5Cl(g) a una concentración inicial de 0.200 M al ser calentada a 740 K . Se obtuvieron los siguientes datos de la descomposición del cloroetano a 740 K t (min)

Concentración cloroetano (M)

0

0.200

1

0.197

2

0.193

3

0.190

4

0.187

8

0.175

16

0.153

a) Utilizando Excel u otro software encuentre el orden de la reacción de la descomposición del cloroetano, para ello realice las gráficas que se mencionan a continuación y haga una regresión lineal donde se incluya la ecuación de la rectas y el coeficiente de correlación R2: Concentración vs tiempo (orden cero)

Ln (concentración) vs tiempo (primer orden)

1/[Concentración] vs tiempo (segundo orden)

De acuerdo a las gráficas, no es posible determinar qué orden es ya que en los 3 casos, se obtiene una línea recta b) Si no le fue posible descifrar el orden de reacción con los datos anteriores, utilice la siguiente tabla con datos mejorados y realice las mismas tres gráficas con sus regresiones lineales y R2 para obtener el orden de reacción de descomposición. t (min)

Concentración cloroetano (M)

0

0.200

1

0.197

2

0.193

3

0.190

4

0.187

8

0.175

16

0.153

32

0.117

64

0.069

76

0.056

94

0.041

113

0.030

131

0.022

150

0.016

168

0.012

200

0.007

Concentración vs tiempo (orden cero)

Ln (concentración) vs tiempo (primer orden)

1/[Concentración] vs tiempo (segundo orden)

Con todos los datos completos y las gráficas obtenidas, se puede observar que la reacción es de primer orden ya que en el caso de la primera y tercera gráfica se obtiene una curva y en la segunda gráfica una línea recta con pendiente negativa c) Calcule con precisión el tiempo en minutos en que habrá desaparecido el 99% del gas cloroetano a 740 K si se comienza con una concentración inicial de 0.200 M. C2H5Cl(g) → C2H4(g) + HCl(g) V = k[C2H5Cl] t (min)

Concentración cloroetano (M)

Velocidad M/s

k=

V [C 2H 5Cl]

0

0.200

0

1

0.197

3.28x10⁻³

→

3.28x10⁻³ 0.197 =

0.016

[At] = [A]₀e^-Kt Sustituyendo los datos: t= 209.52 min

0.007 M = 0.200 M

e^-kt → ln|0.035|=-kt →

ln |0.035| =t −0.016...