Cinetica De La Reaccion Catalizador

CINETICA DE LA REACCION

EFECTO DEL CATALIZADOR

Introducción

La cinética química estudia la velocidad de las reacciones químicas y los factores que influyen en ella.

La velocidad (v) se define por los cambios de concentración de los productos o de los reactantes por una unidad de tiempo.

La velocidad de una reacción varía con el tiempo, al principio la concentración de los reactivos es elevada, pero a medida que la reacción progresa, dicha concentración disminuye y con ella la velocidad del proceso.

La determinación experimental de la velocidad de reacción en un momento dado, puede hacerse a partir de la gráfica que representa la variación de la concentración de una cualquiera de las sustancias que intervienen en el tiempo.

Efecto del catalizador

Catalizador es toda sustancia que incrementa la velocidad de una reacción sin verse ella misma alterada al final del proceso.

El catalizador en vez de aumentar la energía cinética de las partículas para poder salvar la valla de la energía de activación, disminuye la altura de ésta, con lo cual facilita el proceso de transformación.

Si la reacción transcurre a través de uno o más intermediarios y, por tanto, a través de dos o más Estados de Transición, el paso limitante de la velocidad de reacción es el que corresponde al Estado de Transición de más energía.

Cuando la reacción puede seguir dos caminos diferentes, dando diferentes productos.

La transformación que genera productos más estables se dice que está bajo control termodinámico.

El proceso que se produce más rápidamente (menor energía de activación) se dice que está bajo control cinético.

El catalizador se combina con alguno de los reactivos, dando lugar a un producto intermediario de vida transitoria muy corta que reacciona con el resto con mayor facilidad.

Características de los Catalizadores:

Gran desproporción entre la masa de las sustancias que reaccionan y la gran masa del catalizador Enzima. (H2 Pt).

El catalizador se halla igual al final del proceso, que al comienzo de él.

Un catalizador no produce una reacción que sin él no se realiza, solo modifica la velocidad de la misma.

Los catalizadores son específicos de cada reacción o de un cierto grupo de reacciones.

Los catalizadores biológicos son las enzimas, Proteínas, Altamente específicos, actividad regulable, con gran poder catalítico

Objetivos

Mediante el cálculo de las constantes de velocidad de la reacción acetona e iodo yoduro determinar la energía de activación del reactor sin la presencia de un catalizador.

Analizar el efecto del catalizador sobre la velocidad de reacción.

Utilizar y manejar adecuadamente los distintos materiales y reactivos de laboratorio.

Materiales

8 Erlenmeyer de 100 ml

1 soporte universal

1 Pinza para bureta

1 cronómetro

1 termómetro

1 pera de goma

1 probeta de 100 ml

6 pipetas graduadas de 10 ml

1 agitador magnético

1 bureta de 25 ml

1 vaso de precipitación de 100 ml

1 gotero

1 marcador

Reactivos

solución de I2-I (yodo yoduro) 0.05M

solución de acetona

Solución de HCl 1 M

Solución de NaHCO3 0.5M

Solución indicadora de almidón

Solución de Na2S2O3 0.005M

Agua destilada

Procedimiento

Primeramente a nuestro grupo nos toco hallar la constante de velocidad a 23oC.

En los 7 erlenmeyer pequenos pusimos 10 ml de solución NaHCO3 0.5M (Bicarbonato de Sodio) y luego los enumeramos.

En un erlenmeyer de 100 ml se puso 78 ml de agua destilada, se añadió 10 ml de acetona, 2 ml de solución HCl 1M, y al final 10 ml de Solución I2 .

Se puso el erlenmeyer en la hornilla y se coloco una pastilla de agitación que nos ayudó a agitar la mezcla. Luego procedimos a añadir la solución de iodo yoduro con agitación continua, este fue el reactor donde se llevo a cabo la reacción.

Se tomo una muestra inicial inmediatamente después de mezclar los reactivos con agitación continua, esta fue la muestra con el tiempo más bajo.

Se titulo inmediatamente el I2 de las muestra con solución de tiosulfato de sodio y añadimos también 3 gotas de catalizador (almidón) que torno negra nuestra solución el cual con la titulación la solución se coloreo de azul y se siguió titulando hasta que la solución quedo cristalina. y finalmente se leyó la cantidad de tiosulfato gastado.

Cada 4 min aproximadamente se repitió el mismo mecanismo que él para el primer erlenmeyer. Se midió la temperatura del reactor a diferentes tiempos para verificar que la temperatura de reacción estuviera en el rango mencionado.

Datos y calculos

Registrar en la Tabla Siguiente los tiempos en que se tardo en tomar la muestra y el volumen respectivo de tiosulfato que se utilizo para titularizar las respectivas muestras.

A TEMPERATURA DE 23OC

Tiempo (min) V (S2O3=) (L)

0.85 0.0137

10.4 0.0087

14.23 0.0031

18.47 0.0009

A TEMPERATURA DE 25OC

Tiempo (min) V (S2O3=) (L)

0.34 0.006

2.5 0.0047

4.5 0.0044

6.5 0.0013

A TEMPERATURA DE 30OC

Tiempo (min) V (S2O3=) (L)

0 0.0118

1.5 0.0117

5 0.0072

7 0.0055

Calculamos las Concentraciones de I2 en función del tiempo para las distintas temperaturas.

Para calcular los números de moles del I2 primero debemos de hallar la cantidad de moles titulados del S2O3= .Por ejemplo para la muestra 1 hallamos la cantidad de moles de la siguiente manera:

n_1=C*V=0.005[mol/L]* 0.0137 [L]= 0.0000685 [mol s_2 O_3^=]

Y realizamos el mismo procedimiento para las demás muestras. Luego procedimos a calcular los moles de I2 con ayuda de la siguiente ecuación de reacción:

I2 + 2S2O3=  S4O6= + 2I-

Por ejemplo para calcular los moles de la muestra 1:

0.0000685[mol s_2 O_3^= ]* (1 〖mol I〗_2)/(2 mol s_2 O_3^= )=0.00003425 〖mol I〗_2

Y así sucesivamente para las demás muestras. Luego con la ecuación de n=C/V hallamos las concentraciones respectivas del I2 de todas las muestras y aprovechamos para hallar los logaritmos lineales de las concentraciones ya que la reacción es de primer orden (determinado anteriormente en el anterior laboratorio).

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