Cinetica Quimica

Practica #7: “Cinética Química; Efecto del disolvente en la velocidad de una reacción de Solvólisis”

Se llevó a cabo el proceso de síntesis de cloruro de ter-butilo, para la obtención de butanol. A partir de tres sistemas de disolventes con metanol, etanol, propanol y agua, además de tubos con mezclas de disolventes en diferentes cantidades, con un indicador azul de bromotimol; para así poder determinar la velocidad de reacción en la obtención de butanol a partir del ter-butilo.

Introducción:

El objetivo de la cinética química es medir la rapidez de las reacciones químicas y encontrar ecuaciones que relacionen la rapidez de una reacción con variables experimentales.

Experimentalmente la velocidad de una reacción puede ser descrita a partir de la(s) [concentración(es) de las especies involucradas en la reacción y una constante k, sin embargo esta puede depender de numerosos factores (el solvente utilizado, el uso de catalizadores, fenómenos de transporte, material del reactor, etc...), haciendo muy complejo el proceso de determinación de velocidades de reacción.

Uno de los factores más importantes es la concentración de los reactivos, cuantas más partículas existan en un volumen más colisiones hay entre partículas por unidad de tiempo.

Umand J. y Bellama J. Química General. Editorial ITE Latín América 2004. Tercera edición. PP. 140

Resultados:

Se realizó la experiencia de los 6 tubos de ensaye cada uno con cierta cantidad de disolvente más agua, se tomó el tiempo en que reaccionaba la mezcla más las gotas de cloruro de ter-butilo + azul de bromotimol, y se anotaron los valores más representativos de todo el grupo en general.

Tubo Metanol-Agua Etanol-Agua Propanol-Agua

1 4s 10.23s 84s

2 75s 41.85s 253.8s

3 10s 54.65s 417s

4 12s 60.03s 487.8s

5 14s 90s 615s

6 165s 145.25s 742.2s

Discusión de resultados:

En el experimento el solvente actúa como nucleófilo, colapsando el catión mientras otra molécula extrae el protón sobrante.

Nuestros tiempos también dependían de la limpieza del material, la cantidad de gotas de azul de bromotimol agregadas y la temperatura (30°C) que debía tener el sistema, por lo que esto pudo afectar en la variación de nuestros resultados.

Al aumentar la polaridad del solvente, el carbocatión estará más estabilizado por efecto de solvatación, lo cual implica que la reacción es más rápida, es decir aumenta su velocidad y a mayor cantidad de agua el tiempo fue menor.

Conclusiones:

Se lograron comprender los métodos de estudio, en algunos mecanismos de reacción.

Observamos como el disolvente; afecta de manera directa sobre la velocidad de Reacción (de primer orden); debido a su polaridad.

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