Leyes de Velocidad y Estequiometria

EMULADOR DE EXAMEN DE CINETICA Y CATALISIS

27 DE NOVIEMBRE DE 2014

ESTUDIANTES:

Torres Cancino Mara de los ngeles Martnez Valerio Josu Tonatiuh Perea Moreno Ilse Graciela Vidal Escamilla Erick Ricardo

DOCENTES: MC. Rafael Melo Gonzales

PROGRAMA EDUCATIVO:

Ingeniera Qumica

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS

ORIZABA, VERACRUZ

EJERCICIOS PROPUESTOS PARA EL ESTUDIANTE DEL CURSO INGENIERIA QUIMICA; GRUPO: 502 M.C.

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LEYES DE VELOCIDAD Y ESTEQUIOMETRIA

1. CALCULE LA ACTIVACION PARA LA DESCOMPOSISCION DE CLORURO DE BENCENO DIAZONIO PARA DAR CLOROBENCENO Y NITROGENO:

TABLA E3-1.1

() 0.00043 0.00103 0.00180 0.00355 0.00717

() 313.0 319.0 323.0 328.0 333.0

RESPUESTA


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TABLA E3-1.1

() 0.00043 0.00103 0.00180 0.00355 0.00717

() 273 230 125 222 233.0


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RECOLECCION Y ANALISIS DE DATOS DE VELOCIDAD

2. MTODO INTEGRAL PARA ANLISIS DE DATOS DE CONCENTRACIN-TIEMPO

USE EL MTODO INTEGRAL PARA CONFIRMAR QUE LA REACCIN ES DE SEGUNDO ORDEN CON RESPECTO AL CLORURO DE TRIFENILMETILO, COMO SE DESCRIBE EN EL EJEMPLO 5-1, Y PARA CALCULAR LA VELOCIDAD DE REACCIN ESPECFICA K'.


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3. 4. 5. 6. 7. 8.

3. HIDRODESALQUILACIN DE MESITILENO EN UN PFR

LA PRODUCCIN DEL M-XILENO POR HIDRODESALQUILACIN DE MESITILENO SOBRE UN CATALIZADOR DE HOUDRY DETROL IMPLICA LAS SIGUIENTES REACCIONES:

EL M-XILENO TAMBIN LLEGA A EXPERIMENTAR HIDRODESALQUILACIN PARA PRODUCIR TOLUENO:

LA SEGUNDA REACCIN ES NO DESEADA, PORQUE EL M-XILENO SE VENDE A UN PRECIO MS ALTO QUE EL TOLUENO ($1.32/LBM CONTRA $0.30/LBM).6 POR LO TANTO, HAY UN INCENTIVO SIGNIFICATIVO PARA MAXIMI- ZAR LA PRODUCCIN DEL M-XILENO. LA HIDRODESALQUILACIN DE MESITILENO SE VA A EFECTUAR ISOTRMICAMENTE A 15000 R Y 35 ATM EN UN REACTOR EMPACADO CON ALIMENTACIN DE 66.7 MOL% DE HIDRGENO Y 33.3 MOL% DE MESITILENO. EL FLUJO


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VOLUMTRICO ES DE 476 PIES3/H Y EL VOLUMEN DEL REACTOR (O SEA, V = WIPB) ES DE 238 PIES3. LAS LEYES DE VELOCIDAD PARA LAS REACCIONES 1 Y 2 SON, RESPECTIVAMENTE:

DONDE LOS SUBNDICES SON: M = MESITILENO, X = M-XILENO, T = TOLUENO, ME = METANO Y H = HIDRGENO (HZ). A 1500R, LAS VELOCIDADES DE REACCIN ESPECFICA SON:

LA DENSIDAD VOLUMTRICA DEL CATALIZADOR SE INCLUY EN LA VELOCIDAD DE REACCIN ESPECFICA (ES DECIR, K = K {PB)' GRAFIQUE LAS CONCENTRACIONES DE HIDRGENO, MESITILENO Y XILENO EN FUNCIN DEL ESPACIO- TIEMPO. CALCULE EL ESPACIO-TIEMPO CUANDO LA PRODUCCIN DE XILENO ES MXIMA.


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4. LA FARMACOCINTICA ESTUDIA LAS REACCIONES DE INGESTIN, DISTRIBUCIN, REACCIN Y ELIMINACIN DE FRMACOS EN EL CUERPO. CONSIDERE LA APLICACIN DE LA FARMACOCINTICA A UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DE LOS ESTADOUNIDENSES, LOS CONDUCTORES EN ESTADO DE EBRIEDAD. ELABORAREMOS UN MODELO DEL TIEMPO QUE ES NECESARIO ESPERAR PARA MANEJAR DESPUS DE HABER INGERIDO UN MARTINI GRANDE. EN LA MAYORA DE LOS ESTADOS, EL LMITE LEGAL DE INTOXICACIN ES DE 0.8 G DE ETANOL POR LITRO DE LQUIDO CORPORAL. (EN SUECIA ES DE 0.5 GIL, EN TANTO QUE EN EUROPA ORIENTAL Y RUSIA, CUALQUIER VALOR POR ENCIMA DE 0.0 GIL).

LA INGESTIN DE ETANOL, SU PASO AL TORRENTE SANGUNEO Y LA ELIMINACIN SUBSECUENTE PUEDEN EXPLICAR- SE MEDIANTE UNA SERIE DE REACCIONES. LA VELOCIDAD DE ABSORCIN DE VAS DIGESTIVAS A TORRENTE SANGUNEO Y CUERPO ES UNA REACCIN DE PRIMER ORDEN, CON UNA CONSTANTE ESPECIFICACIN DE VELOCIDAD DE REACCIN DE 10 H - L. LA VELOCIDAD A LA CUAL EL ETANOL SE DESCOMPONE EN EL TORRENTE SANGUNEO EST LIMITADA POR LA REGENERACIN DE UNA COENZIMA. EN CONSECUENCIA, ES POSIBLE ELABORAR UN MODELO PARA EL PROCESO COMO REACCIN DE ORDEN CERO CON VELOCIDAD DE REACCIN ESPECFICA DE 0.192 GLH. L DE LQUIDO CORPORAL.

CUNTO TIEMPO TENDRA QUE AGUARDAR UNA PERSONA (A) EN ESTADOS UNIDOS; (B) EN SUECIA Y (E) EN RUSIA, SI BEBE DOS MARTINIS GRANDES INMEDIATAMENTE AL LLEGAR A UNA FIESTA? CMO SE MODIFICARA SU RESPUESTA AL INCISO (D) SI LA PERSONA TOMARA LAS BEBIDAS CON MEDIA HORA DE DIFERENCIA? (E) SI CON- SUMIERA LAS DOS BEBIDAS A VELOCIDAD CONSTANTE DURANTE LA PRIMERA HORA? (F) SUPONGAMOS QUE UNA PERSONA ASISTE A UNA FIESTA, BEBE DE INMEDIATO LA MITAD DE UN MARTINI GRANDE Y DESPUS RECIBE UNA LLAMADA TELEFNICA EN LA CUAL LE


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DICEN QUE SURGI UNA EMERGENCIA Y NECESITA REGRESAR A CASA DE INMEDIATO. CUNTOS MINUTOS TENDRA EL INDIVIDUO QUE ESPERAR PARA LLEGAR A CASA ANTES DE QUEDAR LEGALMENTE INTOXICADO, ASUMIENDO QUE NO BEBI NADA ADICIONAL? (G) CMO CAMBIARA SU RESPUESTA SI LA PERSONA FUERA DELGADA? Y SI FUERA OBESA? (SUGERENCIA: BASE TODAS LAS CONCENTRACIONES DE ETANOL EN EL VOLUMEN DE LQUIDO CORPORAL. GRAFIQUE LA CONCENTRACIN DE ETANOL EN SANGRE EN FUNCIN DEL TIEMPO). QU GENERALIZACIONES PUEDE HACER AL RESPECTO? CUL ES EL OBJETIVO DE ESTE PROBLEMA? 24601 = JEAN V? J? (ES DECIR, QUIN?).


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5. (FARMACOCINTICA) EL TARZALN ES UN ANTIBITICO LQUIDO QUE SE TOMA VA ORAL PARA TRATAR INFECCIONES DEL BAZO. SLO ES EFICAZ CUANDO SE LOGRA MANTENER UNA CONCENTRACIN EN EL TORRENTE SANGUNEO (BASADA EN VOLUMEN DE LQUIDO CORPORAL) SUPERIOR A 0.4 MG POR DM3 DE LQUIDO CORPORAL. LO IDEAL SERA ALCANZAR UNA CONCENTRACIN DE 1.0 MG/DM3. SIN EMBARGO, CUANDO LA CONCENTRACIN EN SANGRE EXCEDE 1.5 MG/DM3, SE PRODUCEN EFECTOS NOCIVOS. CUANDO EL TARZALN LLEGA AL ESTMAGO ES PROCESADO POR DOS RUTAS, LAS CUALES SON DE PRIMER ORDEN:


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ES ABSORBIDO A LA SANGRE A TRAVS DE LAS PAREDES ESTOMACALES; (2) PASA A TRAVS DE VAS DIGESTIVAS Y NO ES ABSORBIDO A LA SANGRE. AMBOS PROCESOS SON DE PRIMER ORDEN SEGN LA CONCENTRACIN DE TARZALN EN EL ESTMAGO. UNA VEZ EN EL TORRENTE SANGUNEO, EL TARZALN ATACA LAS CLULAS BACTERIANAS Y POSTERIORMENTE ES DEGRADADO POR UN PROCESO DE ORDEN CERO. EL TARZALN TAMBIN PUEDE SER RETIRADO DE LA SANGRE Y EXCRETADO EN ORINA A TRAVS DE UN PROCESO DE PRIMER ORDEN EN LOS RIONES. EN EL ESTMAGO:

ABSORCIN HACIA LA SANGRE KL = 0.15 H-I ELIMINACIN A TRAVS DE VAS DIGESTIVAS: K2 = 0.6 H- I EN EL TORRENTE SANGUNEO: DEGRADACIN DE TARZALN: K3 = 0.1 MG/DM3.H ELIMINACIN A TRAVS DE LA ORINA: K4 = 0.2 H-I

(A) GRAFIQUE LA CONCENTRACIN DE TARZALN EN LA SANGRE EN FUNCIN DEL TIEMPO CUANDO SE TOMA LA DOSIS 1 (ES DECIR, UNA CPSULA LQUIDA) DE TARZALN.


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(B) CMO DEBERA ADMINISTRARSE EL TARZALN (DOSIFICACIN Y FRECUENCIA) DURANTE UN PERIODO DE 48 H PARA SER MS EFICAZ?


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(C) COMENTE ACERCA DE LAS CONCENTRACIONES DE DOSIFICACIN Y LOS RIESGOS POTENCIALES.

EN EL CUERPO SE MANTIENE A UN RANGO DE MEDICAMENTO PERMITIDO IDEAL SERA ALCANZAR UNA CONCENTRACIN DE 1.0 MG/DM3. SIN EMBARGO, CUANDO LA CONCENTRACIN EN SANGRE EXCEDE 1.5 MG/DM3, SE PRODUCEN EFECTOS NOCIVOS.


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(D) CMO SE MODIFICARAN SUS RESPUESTAS SI EL FRMACO SE TOMARA CON EL ESTMAGO LLENO O TOTALMENTE VACO?


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6. EL CIDO TEREFTLICO (ATP) ES MUY EMPLEADO EN LA MANUFACTURA DE FIBRAS SINTTICAS (POR EJEMPLO, DACRN) Y COMO INTERMEDIARIO EN PELCULAS DE POLISTER (COMO EL MYLAR). SE ESTUDI LA FORMACIN DE TEREFTALATO DE POTASIO A PARTIR DE BENZOATO DE POTASIO EN UN PFR [IND. ENG. CHEM. RES., 26,1691 (1987)]. SE ENCONTR QUE LOS INTERMEDIARIOS (PRINCIPALMENTE FTALATOS DE POTASIO), QUE SE FORMAN POR LA DISOCIACIN DE BENZOATO DE POTASIO SOBRE CATALIZADOR DE CDCI2, REACCIONAN CON TEREFTALATO DE POTASIO EN UN PASO DE REACCIN AUTOCATALTICO.

DONDE A = BENZOATO DE POTASIO, R = INTERMEDIARIOS AGRUPADOS (FTALATOS DE POTASIO, ISOFTALATOS DE POTASIO Y BENCENCARBOXILATOS DE POTASIO) Y S = TEREFTALATO DE POTASIO. SE CARGA A PURO AL REACTOR A PRESIN DE 110 KPA. LAS VELOCIDADES ESPECFICAS DE REACCIN A 410C SON K L = 1.08 X 10- 3 s- I CON EL = 42.6 KCAL/MOL, K2 = 1.19 X 10-3 s-1 CON E2 = 48.6 KCAL/MOL, K3 = 1.59 X 10-3 DM3/MOL.S CON E3 = 32 KCAL/MOL.

(A) GRAFIQUE LA CONCENTRACIN DE A, R Y S EN FUNCIN DEL TIEMPO EN UN REACTOR INTERMITENTE A 410C OBSERVANDO CUNDO SE PRODUCE EL MXIMO DE R.


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(B) REPITA EL INCISO (A) PARA LAS TEMPERATURAS DE 430C Y 390C.


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(C) CULES SERAN LAS CONCENTRACIONES DE SALIDA EN UN CSTR QUE OPERARA A 410C Y UN ESPACIO-TIEMPO DE 1200 S?


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