Cinetica Quimica

Padilla Monroy Salma Clave: 13

LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA II

(1413)

Practica #5

Cinética química.

Determinación de la constante de velocidad de reacción en la hidrolisis del cloruro de terbutilo.

OBJETIVOS:

El alumno comprobara experimentalmente el mecanismo de una reacccion SN1, mediante la determinación grafica del orden y la constante de velocidad de una reacción de primer orden.

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Cuadro de especies:

Reactivos.

Sustancia Cantidad PM(g/mol) Densidad(g/mL) n (mol)

t-butanol 12 mL 74.12 0.78 0.125

Ácido clorhidrico 36 mL 36.46 1.12 0.438

Cloruro de Calcio 4 g 110 - 0.0363

Productos.

Cloruro de Terbutilo 4.80 g o 5.75 mL 92.57 0.851 0.0518

Producto:

Obtuvimos un volumen de 5.75 mL o lo que equivale en peso 4.80 g, entonces los moles obtenidos son:

Mol de cloruro de terbutilo= 4.80 g (1 mol)/(92.571 g)=0.0518 mol de Cloruro de terbutilo.

ANÁLISIS DE LA TECNICA

En la presente práctica llevamos a cabo el procedimiento siguiente. Para el caso de la obtención del cloruro de terbutilo, en un matraz bola de una boca se colocó una mezcla de 12 mL de alcohol terbutilico, 36 mL de ácido clorhídrico y 4 g de cloruro de calcio, los cuales se mezclaron perfectamente y con agitación vigorosa durante 15 minutos, transcurridos los 15 minutos el contenido del matraz se transfirió a un embudo de separación, hasta notar la formación de las dos fases en el embudo. Se eliminó la capa inferior la cual correspondía al HCl residual y solo se quedó la capa que correspondía al cloruro de terbutilo el cual se lavó con una disolución de carbonato de sodio al 10% (5mL) cada vez. Durante los lavados se tomó en cuenta la densidad del cloruro de terbutilo para no cometer el error de desecharlo. Al lavarlo con el carbonato de sodio el cloruro de terbutilo siempre queda en la fase superior. Después de los lavados se procedió a secar el cloruro de terbutilo con sulfato de sodio anhidro, el compuesto se encuentro seco cuando nuestro compuesto se dejó de ver turbio. Ya seco el cloruro de terbutilo se destilo, por destilación simple, calentamos el matraz sumergido en un baño mara y recibimos el destilado en un matraz que se encontraba en un baño de hielo. Se recogió la fracción que destilo en el intervalo de 42-45 grados centígrados. En esta primera parte se obtuvo el cloruro de terbutilo.

La segunda parte fue destinada para conocer la constante de rapidez de reacción de hidrolisis del cloruro de terbutilo.

Se coloco 1 ml de cloruro de terbutilo, recién destilado y seco, en un matraz aforado de 100 ml afore con una mezcla de etanol/agua al tener estos disolventes se está trabajando con un disolvente protico 77:33 (utilice alcohol de 96% y agua destilada).

Se mezclo y esperamos dos minutos, tomamos un alícuota de 10 ml y titulamos con NaOH 0.05N usamos fenoftaleína ya que es el indicador que nos permite observar el cambio de color cuando se llega al punto de equivalencia. A los 12 minutos se vertió la mezcla, titulamos la segunda alícuota cada 10 minutos y realizamos otra titulación, hasta el total de 8-9 titulaciones. Es de suma importancia que en la realización de esta segunda parte del experimento se trabajara de tal manera que el tiempo fuera la variable más importante, ya que después de obtener el cloruro de terbutilo destilado exactamente dejamos pasar dos minutos para empezar a titular con NaOH 1 mL de la muestra de cloruro de terbutilo.

Calculo del rendimiento práctico:

Si 74.12 g/mol de t-butanol es a 92.57 g/mol de cloruro de terbutilo entonces:

9.36 g de t-butanol de los que partimos es a x gramos de cloruro de terbutilo.

Con una regla de 3 se obtiene que x= 11.68

Ahora 11.68 es igual asl 100% por lo tanto con nuestros gramos obtenidos (4.89g) se calcula el rendimiento

% de Rendimiento = (4.89 g)/(11.68 g) * 100% =41.86%

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Determinación de la constante de rapidez (k) a diferentes tiempos.

tiempo VolNaOH X=concentración de cloruro de terbutilo (mol/L) (a-x) a/(a-x) Log((a)/(a-x) 1/t 2.3*Log(a/a-x)*(1/t)=k

2 0.56777778 0.002838889 0,08916111 0,8799814 0.01361236 0,5 0,015654209

12 0.76666667 0.003833333 0,08816667 0,87016667 0.01848341 0,08333333 0,003542653

22 0.92777778 0.004638889 0,08736111 0,86221618 0.02246968 0,04545455 0,002349103

32 1.12777778 0.005638889 0,08636111 0,85234662 0.02746961 0,03125 0,001974378

42 2.50555556 0.012527778 0,07947222 0,78435628 0.06357247 0,02380952 0,00348135

52 2.62222222 0.013111111 0,07888889 0,77859903 0.06677199 0,01923077 0,002953376

62 3.00111111 0.015005556 0,07699444 0,75990169 0.07732844 0,01612903 0,002868636

72 3.36666667 0.016833333 0,07516667 0,74186232 0.08776254 0,01388889 0,002803525

82 3.63333333 0.018166667 0,07383333 0,7287029 0.09553535 0,01219512 0,00267965

Velocidad= -k[(CH3)3Cl] --- reacción de primer orden.

Con nuestro gráfico se obtiene la pendiente de la grafica para poder conocer nuestra constante de velocidad resultante.

k=(2.3)*(0.0012)=2.76*10-3

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Análisis de resultados:

En esta practica el objetivo principal es conocer la cinética de la reacción de la hidrolisis del cloruro de terbutilo, para ello primero obtuvimos el cloruro de terbutilo y posteriormente para conocer la cinética

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