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ESERCITAZIONE N° 2 REAZIONI CIMICHE
1) Se una corrente di vapore passa su un letto di carbone molto caldo si hanno le seguenti reazioni:
a]C+CO2CO+H2;
b]C+2H2OCO2+2H2;
c]C+CO22CO;
d]CO+H2OCO2+H2;
e]H2OH2+1/2O2;
f]CO2CO+1/2O2;
g]C+2H2CH4;
h]CH4+2H2OCO2+4H2;
i]2CH4C2H6+H2
si scrivano i nove vettori stechiometrici del sistema, il vettore delle specie, il vettore delle velocità
di reazione e si trovi un sottosistema del set ipotizzato linearmente indipendente
2) L’isotopo 131 dello iodio trova vasta applicazione nella medicina nucleare. Esso può essere
prodotto artificialmente e si decompone dando Xenon 131. Sullo iodio 131 prodotto sono state fatte
delle misure di radioattività utilizzando un contatore Geiger, il numero di conti al minuto è
proporzionale alla concentrazione dello Iodio, sono stati ottenuti i risultati riportati in tabella
t [min]
C [conti/min]
0
6985
5760
5111
15840
2735
20640
2117
28320
1256
42240
584
50880
351
Sapendo che la cinetica di decadimento è assimilabile ad una reazione chimica del primo ordine si
trovi il tempo di dimezzamento
3) L’acetaldeide (AA) si decompone seguendo la reazione CH3CHO  CH4 + CO. La velocità della
reazione si può ragionevolmente ipotizzare espressa dalla legge R AA=-kCAA, occorre determinare i
parametri cinetici di questa equazione, allo scopo si programma un ciclo di sperimentazione;
sfortunatamente l’ossido di carbonio prodotto dalla reazione inibisce la reazione stessa, pertanto la
sperimentazione mirerà a misurare le velocità iniziali. Operando diversi esperimenti condotti alla
temperatura di 670 K e partendo da un gas di AA puro a diverse pressioni si otterranno i valori di
velocità iniziale riportati in tabella
Po [mmHg]
53,5 120,0 157,5 208,0 272,0 425,5
RAAo [moli/l s]
1
3,76
5,96
9,02 13,2
26,0
Utilizzando questi dati si determini la costante cinetica alla temperatura di 670 K e l’ordine di
reazione.
4) La reazione di cui all’esercizio N° 3 viene condotta con metodologie precedentemente descritte a
temperature differenti dando i risultati riportati in tabella
T [K]
700
730
760
790
810
840
910 1000
-1 -1
K [moli s ]
0,011 0,035 0,105 0,343 0,789 2,17
20,0 145,0
Si trovi il fattore di frequenza, le sue unità di misura e l’energia di attivazione ricordando che la
costante dei gas perfetti vale 1,987 cal mole-1K-1.