MINISTERUL EDUCAIEI NAIONALE OLIMPIADA NAIONAL DE CHIMIE

PIATRA-NEAM 31.03. 06.04. 2013

PROBA DE BARAJ

CHIMIE FIZIC CINETIC CHIMIC

Considerm reacia n faz gazoas

( ) ( ) ( )g g g

A B C+

Aceasta are loc n reactor nchis, la volum constant, la T = 300K. Amestecul iniial conine doar A

i B, n raport molar 2:1. Cinetica reaciei se urmrete msurnd presiunea total n reactor ca

funcie de timp:

t (min) 0 5 10 15 21 30

p (atm) 0,953 0,899 0,858 0,825 0,794 0,759

Dac reacia este de ordinul 1 n A i 0 n B, atunci ecuaia cinetic are forma [ ]

[ ]0

1

Aln k t

A= . Dac

ordinul de reacie este 1 att n raport cu A ct i cu B, atunci [ ] [ ]

[ ][ ]

[ ] [ ]0

2

0 0 0

A B1ln k t

A B A B=

.

a) Determinai, prin calcul numeric, valorile ordinelor pariale de reacie, ale ordinului total de

reacie i constantei de vitez.

b) Deducei ecuaia care d dependena de timp a presiunii totale din reactor i valoarea presiunii

finale.

c) Calculai timpul de njumtire pentru A i pentru B.

Se cunoate: L atm

R 0,082mol K

=

MINISTERUL EDUCAIEI NAIONALE OLIMPIADA NAIONAL DE CHIMIE

PIATRA-NEAM 31.03. 06.04. 2013

PROBA DE BARAJ

CHIMIE FIZIC TERMODINAMIC CHIMIC

Pentru ap, s-a determinat experimental presiunea de vapori la echilibru ca funcie de

temperatur:

( )t Co 0 10 20 30 40 60 100 140 180

( )p kPa 0,611 1,228 2,338 4,245 7,381 19,933 101,325 361,21 1001,9

Pentru echilibrul lichid-vapori, este valabil ecuaia Clapeyron:

vap m

vap m

Hdp

dT T V

=

(1)

unde vap mH este entalpia molar de vaporizare, iar vap mV este variaia volumului molar la

vaporizare. Se presupune c (i) vaporii se comport ideal, (ii) volumul molar al vaporilor este mult

mai mare dect volumul molar al lichidului i (iii) entalpia molar de vaporizare nu depinde de

temperatur.

a) 4 p Demonstrai c, n condiiile (i)-(iii), din ecuaia (1) putem obine ecuaia Clausius-Clapeyron:

B

ln p AT

= + , unde vap mH

BR

= (2)

b) 7 p Pe baza datelor din tabel, determinai pe cale grafic entalpia molar de vaporizare i entropia

molar de vaporizare la temperatura normal de fierbere.

c) 2 p Pentru ap, ce semn are derivata dp dT pentru curba de echilibru solid-lichid? Explicai de ce.

d) Care este semnificaia punctului triplu din diagrama de faz? 2 p

Se cunoate: J

R 8,314mol K

=