Problema04

El área de la química que estudia la velocidad o rapidez con la que ocurre una reacción se llama cinética química. La importancia de la cinética química abarca dos aspectos:

• predecir la velocidad que tendrá una reacción en unas condiciones determinadas de presión, temperatura, concentración, catalizador,…

• determinar y comprender el mecanismo por el que tiene lugar una reacción. La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores, de los cuales los más sobresalientes son:

• Concentración de los reactivos

• Temperatura

• Catalizador

• Estado fisico de los reactivos

\[\frac{d[A]}{dt}+\frac{d[B]}{dt}=-k_1*[A+B]\] \[\frac{d[C]}{dt}+\frac{d[S]}{dt}=-k_2*[C+S]\] \[\frac{d[x]}{dt}=k_3*[S+D]\]

A=0.2
B=0.15
c=0
k1=0.1
dt=0.01
t=0

AA=c()
cc=c()
BB=c()
tt=c()
while(t<500){
  AA=c(AA,A)
  BB=c(BB,B)
  cc=c(cc,c)
  tt=c(tt,t)
  
  dA=-k1*A*dt
  dB=-k1*B*dt
  dc=k1*B*dt+k1*A*dt
  
  A=A+dA
  B=B+dB
  c=c+dc
  t=t+dt
}

plot(tt,AA,type="l",col="blue",ylim=c(0,1.1),xlab="t(min)",ylab="[A]",main="Cinética química primera reacción")
lines(tt,BB,type="l",col="black",lwd=1)
lines(tt,cc,type="l",col="purple",lwd=2)

c=0.35
S=0.02
x=0
k2=0.2
dt=0.01
t=0

cc=c()
SS=c()
xx=c()
tt=c()
while(t<500){
  cc=c(cc,c)
  SS=c(SS,S)
  xx=c(xx,x)
  tt=c(tt,t)
  
  dc=-k2*c*dt
  dS=-k2*S*dt
  dx=k2*S*dt+k2*c*dt
  
  c=c+dc
  S=S+dS
  x=x+dx
  t=t+dt
}

plot(tt,cc,type="l",col="blue",ylim=c(0,1.1),xlab="t(min)",ylab="[A]",main="Cinética química de primera reacción")
lines(tt,SS,type="l",col="black")
lines(tt,xx,type="l",col="brown",lwd=2)

x=0.38
S=0.02
D=0
k3=0.05
dt=0.01
t=0

xx=c()
SS=c()
DD=c()
tt=c()
while(t<500){
  xx=c(xx,x)
  SS=c(SS,S)
  DD=c(DD,D)
  tt=c(tt,t)
  
  dx=-k3*x*dt
  dS=k3*S*dt
  dD=k3*S*dt+k3*D*dt
  
  x=x+dx
  S=S+dS
  D=D+dD
  t=t+dt
}

plot(tt,xx,type="l",col="orange",ylim=c(0,1.1),xlab="t(min)",ylab="[A]",main="Cinética química primera reacción")
lines(tt,SS,type="l",col="green",lwd=2)
lines(tt,DD,type="l",col="black",lwd=2)