Guía Cinética Química

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FISICOFARMACIA II 2021 
 
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I. Ejercicios propuestos: 
1. Considere la reacción: 4 HBr(g) + O2(g) → 2 Br2(g) + 2 H2O(g). Si el oxígeno desaparece a la rapidez de 
0.062 M/s. 
a) ¿Cuál es la rapidez de consumo del HBr? 
b) ¿Cuál es la rapidez de formación del Br2? 
c) ¿Cuál es la rapidez de la reacción? 
R/ a) -d[HBr]/dt = 0.248 M/s; b) +d[Br2]/dt = 0.124 M/s; c) r = 0.062M/s 
2. Dada la siguiente reacción hipotética: x A → y B + 3C 
Calcule los valores de los coeficientes “x“e “y” a partir de los siguientes datos: 
 
 
 
 
R/ x = 6; y = 1 
3. A 70 °C un antibiótico se descompone de acuerdo a una cinética de segundo orden. 
a) Si la reacción se inicia con 0.025 mol/L del antibiótico, determine el valor de la constante de velocidad? 
b) Calcule la cantidad del antibiótico que permanecerá sin reaccionar al cabo de 50 min, si se sabe que a los 
1000 segundos había reaccionado la mitad. 
c) ¿Qué tiempo transcurrirá para que se consuma el 95% del antibiótico? 
R/ 0.04 L mol-1s-1; 6.25x10-3M; 5.3 h 
4. Se ha descubierto que la descomposición de nuevo fármaco sigue una cinética de primer orden. Si se necesitan 
15 minutos para que reaccione el 20% del fármaco original, calcule: 
a) La constante de rapidez. 
b) El tiempo en el que quedará sin reaccionar el 10% del fármaco. 
c) El tiempo necesario para que reaccione otro 20% después de los primeros 15 minutos. 
R/0.014 9min-1; 154.5 min; 19 min. 
5. Al estudiar un nuevo medicamento, se encontró que es inefectivo cuando ya se descompuso en un 35 % a 25 °C. 
La concentración original de una muestra fue de 5.50 mg/mL; cuando se analizó 20 meses después la 
concentración fue de 4.2 mg/mL. Asumiendo que la descomposición sigue una cinética de primer orden. 
a) ¿Cuál debe ser la fecha de vencimiento en la etiqueta? 
b) ¿Cuál es el tiempo de vida media de este producto? 
c) ¿Cuál sería la fecha de vencimiento si la muestra se almacena a 0 °C? Ea = 20 kJ/mol. 
R/ 31.91 meses; 51.34 meses; 66.75 meses. 
6. Un fármaco tiene una vida media de 6 horas. Si se administra una dosis simple de 200 mg a un paciente 
adulto masculino de 70 kg de peso por vía intravenosa ¿Qué porcentaje del fármaco se pierde en 24 horas? 
R/ 93.75% 
7. Tres sustancias A, B y C se disuelven para formar 1L de solución de modo que CA= CB =CC. Al final de 1000 
segundos la mitad de “A” permanece sin reaccionar. ¿Cuál será la concentración de “A” después de 2000 
segundos? Si es de primer orden con respecto a “A” y “B” y de orden cero con respecto a “C”. 
R/ 33.33% 
8. Una sustancia que se descompone con una cinética de primer orden tiene una energía de activación de 103.93 
kJ/mol, siendo el factor preexponencial de Arrhenius (factor de frecuencia) 74.72 x 108 horas-1. ¿A qué 
temperatura el tiempo de semirreacción será de 10 horas? 
R/492.08 K. 
Universidad de El Salvador. 
Facultad de Química y Farmacia. 
Departamento de Química, Física y Matemática. 
Sección de Química Física. 
GG UU ÍÍ AA DD EE DD II SS CC UU SSII ÓÓNN 
CC II NN ÉÉ TT IICC AA DD EE LLAASS RR EE AACC II OO NNEESS QQ UUÍÍMMIICCAASS 
 
 
 
  11 156.0/A −−=− sLmoldtd
  11 026.0/B −−=+ sLmoldtd
  11 078.0/C −−=+ sLmoldtd
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9. Cuando se descompone la penicilina a 37 °C, el tiempo requerido para que se consuma la mitad de su 
concentración inicial de 0.1 M es de 150 minutos y a 54 °C ese tiempo es de 25 min. para la misma 
concentración inicial. Determine la energía de activación, si la cinética de descomposición es de primer orden. 
R/ Ea = 88.9 kJ/mol 
10. En determinadas condiciones un antibiótico se descompone siguiendo una reacción de primer orden de 
acuerdo con los datos siguientes: 
 
t/ °C 20 30 35 40 45 
K x 104/días-1 0.644 2.556 4.986 5.918 17.233 
 
a) Determinar la energía de activación del proceso y el factor de frecuencia. 
b) ¿Cuál es la vida útil del antibiótico a 25 °C? 
c) Calcular el tiempo que tardaría una muestra del antibiótico a 25 °C, en reducir su concentración inicial al 25 
% en las condiciones mencionadas. 
R/ Ea = 96.2 kJ/mol; A= 9.23 x1012; 2.4 años; 31.65 años. 
11. Se quiere tener información sobre un nuevo producto farmacéutico que se va a sacar al mercado, para ello se 
preparan soluciones acuosas que están a diferentes pH y son almacenadas a diferentes temperaturas. La 
concentración en función del tiempo para la solución almacenada a 50 °C y pH de 5.5 es la siguiente: 
 
Tiempo (semanas) 0 5 8 10 13 16 
Concentración (mol/L) 0.3200 0.3175 0.3159 0.3149 0.3133 0.3118 
Calcule: 
a) El orden de la cinética mostrada por el producto. 
b) El tiempo de vida media y el tiempo de vida útil. 
c) La concentración del fármaco después de 6.75 meses. 
d) El tiempo necesario para que el fármaco pierda 90% de su contenido original. 
R/ Cero; 320 semanas y 64 semanas; 0.306 M; 576 semanas. 
 
12. A partir de la tabla de datos que se presenta a continuación y aplicando el método diferencial. 
Determine el orden global y el valor de la constante de rapidez de la reacción: 
A + B → Productos 
 
[A]x103 (mol/L) 10.00 9.14 7.91 7.07 5.77 4.47 3.54 3.02 2.18 
Tiempo (s) 0 10 30 50 100 200 350 500 1000 
ν x105 /M.s-1 8.739 7.262 5.093 3.660 1.835 0.828 0.480 0.312 0.0766 
 
Tome en cuenta que el orden de reacción con respecto a la [B]es de primer orden. 
R/ Tercer Orden; k = 117.17 M-2s-1