Cinetica Quimica

PRÁCTICA 4: CINÉTICA QUÍMICA

FACTORES QUE MODIFICAN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

POR:

Juan Diego Moreno Molano: 6121952

Julian Rodriguez Triviño:5121264

Sebastian Mateus: 5121323

Abstract

El objetivo principal de esta práctica consiste en determinar la cinética de química usando el permanganato de potasio para determinar los tiempos de reacción de este con ácido oxálico con diferentes, con la variación de diferentes variables como la concentración y la temperatura, siendo estas dos muy importantes en la cinética química afectando notablemente los tiempos de reacción. La primera consistió en variar las concentraciones, se cambiaron las concentraciones con un reactivo y después con el otro reactivo para así poder determinar los órdenes de reacción con el método de las velocidades iniciales ,se conocía las concentraciones ya que se usaron soluciones conocido previamente cada una de sus concentraciones. En la segunda parte se cambió la temperatura para demostrar que cuando se aumenta la temperatura aumenta la energía cinética y así provocando que las cantidad de choques aumentara, el tiempo de la reacción disminuía debido a al aumento en el número de choques por medio de la ecuación de Arrhenius se puede determinar la energía de activación ya que se sabe las concentración y la temperatura a la que se realizó el experimento.

INTRODUCCION

El objetivo principal de esta práctica es determinar el efecto que tienen las concentraciones iniciales y la temperatura sobre la velocidad de reacción, es decir si la concentración inicial y la temperatura son directa o inversamente proporcionales a la velocidad de reacción. Se agrega un volumen indicado de KMnO4 en un tubo de ensayo y se diluye en un volumen de agua destilada para que el KMnO4 quede en el fondo luego se agrega H2C2O4 e inmediatamente se empieza a tomar el tiempo, agitando el tubo vigorosamente hasta que la solución cambie de color purpura a color ocre amarillento. Se realiza este procedimiento 2 veces más con volúmenes de agua destilada y KMnO4 diferentes, luego se calculan las concentraciones iniciales para los tres tubos. El procedimiento se realiza nuevamente pero ahora interviene la temperatura se ingresan dos tubos con KMnO4 y H2C2O4 respectivamente en el termostato a la temperatura indicada, se deja durante tres minutos, luego se saca y se agrega el H2C2O4 al permanganato de potasio, se introduce en al gradilla y se agita vigorosamente hasta que cambie de color a ocre amarillento. Esto se realiza tres veces a temperatura ambiente 30° y 40° C. se calculan las concentraciones iniciales de los reactivos.

La velocidad de reacción básicamente sirve para conocer cuán rápido se consume un reactivo o cuán rápido aparece un producto en una reacción química.

Esta práctica aborda algunos aspectos cuantitativos de la velocidad de las reacciones químicas.

Conocer y controlar la influencia cinética de la concentración y de la temperatura, y su reflejo cuantitativo en forma de ecuaciones o leyes cinéticas empíricas. La velocidad de una reacción se puede definir mediante las concentraciones de los reactivos y los productos y mediante los coeficientes estequiométricos balanceados de la ecuación. Para eso se aplica la siguiente ecuación de ley de cinética general:

V=- 1/a (∆[A])/∆t=-1/b (∆[B])/∆t=1/c (∆[C])/∆t=1/d (∆[D])/∆t

Esta ecuación relaciona las cinéticas químicas de todos los reactivos y todos los productos permitiendo así conocer las velocidades de desaparición de los reactivos y la velocidad de aparición de los productos. Es importante aclarar que las cinéticas de los reactivos y los productos siempre serán las mismas pero las velocidades van a ser diferentes.

La variación de las concentraciones de los reactivos altera notablemente la velocidad de reacción puesto que si aumentan las concentraciones la velocidad también aumentara. Para relacionar estos dos factores existe una ecuación llamada ley de velocidad que se escribe de la siguiente manera:

V=K〖[A]〗^x 〖[B]〗^y….〖[Z]〗^n

Los exponentes de la ecuación se denominan órdenes particulares de reacción, su conocimiento conduce a conclusiones sobre el mecanismo de reacción, la suma de los órdenes da el orden general o total de la reacción. Es muy importante entender que los órdenes de reacción nada tienen que ver con los coeficientes estequiométricos de la reacción.

Por mucho que se observe una ecuación química, no se podrá deducir su ley cinética, pues los coeficientes estequiométricos no dicen nada sobre los órdenes de reacción. Hay que realizar experimentos para conocer datos cinéticos, ya sea en forma de velocidades de reacción o de cambios de concentración frente al tiempo.

Las velocidades de la mayoría de las reacciones químicas aumentan al aumentar la temperatura. Esto se puede notar muy fácilmente en nuestra vida diaria. Cuando se refrigeran los alimentos, el descenso de temperatura hace que la velocidad a la cual los microorganismos descomponen los alimentos baje ostensiblemente.

se conoce como energía de activación Ea a la energía mínima requerida para iniciar una reacción química. El valor de Ea es diferente para cada reacción. La forma en que las moléculas pueden obtener la energía requerida para iniciar la reacción se puede entender mediante dos conceptos llamados modelo de colisiones y factor de orientación.

Metodología

6 tubos de ensayo

Vaso de precipitados de 250ml

Aro

Malla de asbesto

Nuez

Termómetro

Cronometro

Gradilla

Agitador

Acido oxálico (0.5M)

Permanganato de potasio 1% p/v

Agua destilada

Parte 1: Efecto de la concentración sobre la velocidad de reacción

Se secaron los tubos de ensayo con toallas de cocina y se enumeraron del 1 al 6

Se escogieron 5 vasos de precipitados, se marco uno para agua destilada, uno para KMnO4 y los tres restantes como H2C2O4,

Se escogió dos parejas de pipeta-pipeteador que posteriormente se usaron para llenar los tubos de ensayo con volúmenes indicados de KMnO4 y de agua destilada.

Se uso otra pareja pipeta-pipeteador para verter un volumen indicado de H2C2O4 en el tubo 1 e inmediatamente se empezó a tomar el tiempo.

Se agito el tubo vigorosamente hasta que el color purpura cambio a color ocre amarillento, se detuvo el tiempo y se anotaron los resultados en la tabla correspondiente.

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