Efecto De La Concentración Sobre La Rapidez De La Reacción

Efecto de la Concentración sobre la Rapidez de la Reacción

Equipo: Nautilos No. De Equipo: 2

Integrantes:

Arévalo Escobar Juan Alberto

López de la Cruz Carlos Alberto

Sánchez Cupil José Luis

Polanco Salinas Alfredo

Clase: Jueves 13:00 a 17:00

Fecha de experimentación: 20– Septiembre -2012

Fecha de entrega: 04 –Octubre-2012

RESUMEN

Como sabemos la rapidez o velocidad de una reacción se expresa en términos de la concentración de uno de los reactivos o de los productos involucrados en la reacción general, la rapidez se define como el índice de cambio con el tiempo de la concentración de un reactivo o producto. Como sabemos existen varios factores que influyen en la velocidad de la reacción como lo son la temperatura, la presión, la concentración, presencia de catalizadores, etc. De igual forma en la cinética química utilizamos diferentes tipos de métodos para la determinación del orden de reacción y la constante de rapidez como lo es el método diferencial, integral, de vida media, etc. Pero no siempre se trabaja con un solo reactivo por lo cual debemos de encontrar otra forma de obtener la constante de rapidez, en estos casos utilizamos el Método de Ostwald el cual consiste en tener unos de los reactivos en exceso con respecto al otro. En el siguiente trabajo experimental se describe de manera breve el efecto de la concentración sobre la rapidez de reacción.

MARCO TEORICO

Espectrofotómetro: Es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos.

Absorbancia: Es la cantidad de intensidad de luz que absorbe la muestra. Está definida como:

así se cambia una información. Siendo la intensidad después de haber habido la absorción e la intensidad de la luz que se hace incidir en la muestra.

Rapidez de Reacción: La Rapidez (o velocidad) de reacción está conformada por la rapidez de formación y la rapidez de descomposición. Esta rapidez no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos. Uno de los factores más importantes es la concentración de los reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones hay entre las partículas por unidad de tiempo.

Para una reacción de la forma:

La ley de la rapidez de formación es la siguiente:

es la rapidez de la reacción, la disminución de la concentración del reactivo A en el tiempo . Esta rapidez es la rapidez media de la reacción, pues todas las moléculas necesitan tiempos distintos para reaccionar.

La rapidez de aparición del producto es igual a la rapidez de desaparición del reactivo. De este modo, la ley de la rapidez se puede escribir de la siguiente forma:

Este modelo necesita otras simplificaciones con respecto a:

La actividad química, es decir, la "concentración efectiva"

La cantidad de los reactivos en proporción a la cantidad de los productos y del disolvente

La temperatura

La energía de colisión

Presencia de catalizadores

La presión parcial de gases

Orden de Reacción: está definido como la suma de los exponentes de las concentraciones en la ley de la rapidez de la reacción. Este es también llamado orden total de reacción, pues el orden depende del reactivo que se analice. El orden de la reacciones se determina experimentalmente.

Para cada reacción se puede formular una ecuación, la cual describe cuantas partículas del reactivo reaccionan entre ellas, para formar una cantidad de partículas del producto.

Para una reacción de la forma:

esto significa, que dos partículas A colisionan con una partícula B, una partícula C y una partícula D para formar el producto E.

Sin embargo, la probabilidad de que cinco partículas colisionen al mismo tiempo y con energía suficiente, es escasa.

Más probable es que dos o tres partículas colisionen y formen un producto intermedio, este producto intermedio colisiona con las demás partículas y forma otros productos intermedios hasta formar el producto E, aquí un ejemplo:

La descomposición de la reacción principal en llamadas reacciones elementales y el análisis de estas nos muestra exactamente como ocurre esta reacción.

Por medio de métodos experimentales o por premisas se puede determinar la dependencia de la rapidez de las reacciones elementales con las concentraciones de los componentes A, B, C y D.

Método de aislamiento de Ostwald:

Dada la reacción: A+B →Producto

Cuya ecuación de velocidad esta dad por: -r_A= - (d[A])/dt=k〖[A]〗^a 〖[B]〗^b

La aplicación del método diferencial permitirá calcular a, b y k, realizando al menos tres experimentos y midiendo la velocidad inicial de cada uno. Se tiene:

log⁡(〖-r〗_A )=log⁡k+ a*log⁡〖[A]〗+ b*log⁡[B]

Con los tres experimentos será posible planear un sistema de ecuaciones de cuya solución se deducirán a, b y k.

La ecuación de velocidad se puede reducir a una forma más simple. Si la concentración de B se hace mucho mayor que la de A (ejemplo, 100 veces mayor). Se considera que la concentración de B no varía con respecto a la de A, por lo tanto la ecuación de velocidad se puede escribir:

- (d[A])/dt=k'〖[A]〗^a

k^'=k〖[B]〗^b

La ecuación diferencial anterior es mucho más fácil de tratar que la primera expresión de velocidad, por cualquiera de los dos métodos (diferencial e integral).

Si se tiene en cuenta que:

log⁡(k')=log⁡k+ b*log⁡[B]

Graficando queda:

Donde la pendiente (b) es el orden de la reacción respecto al reactivo en exceso.

Ley de Beer – Lambert: es una relación empírica que relaciona la absorción de luz con las propiedades del material atravesado.

La ley de Beer-Lambert relaciona la intensidad de luz entrante en un medio con la intensidad saliente después de que en dicho medio se produzca

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