Cinética Química

OBJETIVO:

Determinar el efecto de la concentración de una sustancia a través de su velocidad de reacción.

INTRODUCCIÓN:

Por medio de la termodinámica es posible predecir la ocurrencia de reacciones, pero no se habla de un aspecto que es de suma importancia y que tiene relación con el tiempo en el cual se llevan a cabo estos procesos. La cinética química da cuenta de este aspecto y por tanto define la velocidad con que se lleva a cabo una reacción.

La velocidad de una reacción (o sea la cantidad de aparición o de desaparición de una sustancia en el tiempo), varía según la reacción. En algunos casos, una reacción puede durar algunos segundos, mientras que en otros casos puede durar siglos. Por tanto comprender la teoría y los factores que son relevantes en un proceso de este tipo es de suma importancia.

Un punto que se debe visualizar es que la cinética también es aplicable a cambios físicos y/o alotrópicos de la materia. En este sentido y haciendo referencia al párrafo anterior se puede dar como ejemplo el caso del carbono. Dos posibles estructuras alotrópicas del carbono (hay otras), son el carbono grafito y el diamante. Sin embargo en condiciones normales, la termodinámica predice que solo debe existir el carbono grafito. La pregunta que es interesante es por qué motivo existe la joya del diamante, la cual tiene sentido a altas presiones según la termodinámica pero no a bajas. La respuesta se encuentra en la velocidad de transformación de diamante a grafito. Esta transformación es tan lenta en condiciones normales que puede demorar miles de años y si bien la termodinámica predice que el sistema debe evolucionar a la formación de grafito en estas condiciones, esto en la práctica no es apreciable.

Factores que determinan la velocidad de reacción.

La velocidad de una reacción depende de la composición de las sustancias que reaccionan, así como también de una serie de otros factores. Entre ellos destacan, su forma física, del nivel de mezcla de los reactivos, del tamaño y concentración de los reactivos, de la temperatura, de la presión, de las concentraciones de los reactivos, de sustancias que afecten la reacción sin ser ellas un reactivo o producto (catalizadores) y de algunas condiciones especiales propias del sistema como pueden ser la radiación de luz visible, UV, RX, neutrones u otras.

MATERIAL:

1 gradilla

3 tubos de ensaye

3 pipetas de 5 ml.

REACTIVOS:

Solución de KMnO4 al 1%

Solución saturada de ácido oxálico

Agua destilada

METODOLOGIA:

CUESTIONARIO:

Escribir la ecuación química balanceada del experimento anterior.

3H2C2O4 + 2KMnO4 → 6CO2 + K2O + 2MnO2 + 3H2O

Explicar en cuál reacción de las combinaciones anteriores se lleva a cabo la reacción química con mayor rapidez y ¿Por qué?

El ácido oxálico es un reductor del permanganato y neutralizante de los óxidos de manganeso que generan manchas, entonces reacciona con permanganato reduciéndolo a manganeso (II) por eso puedo adivinar que será el tubo no. 2 que es el que contiene mayor cantidad de éste ácido reductor; aunque a reacción del ión permanganato y el ácido oxálico es complicada y se lleva a cabo lentamente aun a temperaturas elevadas a menos que el manganeso este presente como catalizador, así cuando se añaden los primeros mililitros de solución patrón de permanganato a la solución caliente de ácido oxálico, se necesitan algunos segundos para que desaparezca el color del ion permanganato. Sin embargo, a medida que aumenta la concentración de manganeso la reacción ocurre cada vez más rápido gracias al auto catálisis, es por eso que el tubo 3 también lo sea porqué contendrá mayor permanganato de potasio.

BIBLIOGRAFÍA

Chang, R. 2007. Química, 5a. edición, McGraw-Hill Interamericana, México. Pp.310

Brown T. L. y Cols.2004. QUÍMICA: La Ciencia Central. Novena Edición. Editorial Pearson Educación. México. Pp. 130

www.elergonomista.com (visitado por última vez: 20/11/2012) http://www.elergonomista.com/quimica/cinetica.html

quimica3m.blogspot.mx (visitado por última vez: 20/11/2012) http://quimica3m.blogspot.mx/2010/01/cinetica-quimica-velocidad-de-reaccion.html

galeon.hispavista.com (visitado por última vez: 22/11/2012) http://galeon.hispavista.com/melaniocoronado/REACCIONES.pdf

RESULTADOS

√ A) Tubo no. 1: Éste tubo de ensaye que contenía 1.5 ml de ácido oxálico solamente, se le agregó 0.5 ml de permanganato de potasio, con un volumen total de 2.0 ml, la reacción se completó en un tiempo de 03:25.65 minutos, pasando de un color morado a un color amarillo cobre.

√ B) Tubo no. 2: Éste tubo de ensaye que contenía 3.0 ml de ácido oxálico y 0.5 ml de agua destilada, se le agregó 0.5 ml de permanganato de potasio, con un volumen total de 4.0 ml, la reacción se completó en un tiempo de 04:00.43 minutos, pasando de un color morado a un color amarillo cobre.

√ C) Tubo no. 3

Éste tubo de ensaye que contenía 1.5 ml de ácido oxálico y 1.5 ml de agua destilada, se le agregó 1.0 ml de permanganato de potasio, con un volumen total de 4.0 ml, la reacción se completó en un tiempo de 06:25.39 minutos, pasando de un color morado a un color amarillo cobre.

DISCUSIONES

Hay un gran número de factores que pueden afectar los resultados de nuestra práctica; creo que uno de los factores más importantes es el uso de inhibidores o catalizadores, pues éstos definirán principalmente el tiempo de la reacción ya que los catalizadores aceleran la reacción, y los inhibidores hacen lo contrario; en el caso del tubo no. 1, fue el que completó su reacción más rápidamente, puedo comentar que el motivo fue porqué únicamente tenía Ácido

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