Efecto del catalizador sobre la velocidad de reacción

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL[pic 1]

Departamento de Ciencias Químicas y Ambientales

Laboratorio de Química General 1

Informe de Laboratorio # 3

INTEGRANTES:

Cañarte Mera Nayeska Aylin

Cuesta Chara Alejandro Froilan

1. TEMA: Efecto del catalizador sobre la velocidad de la reacción

1. MARCO TEÓRICO

La cinética química es el área de la química que se encarga del estudio de la velocidad, o rapidez, con que sucede una reacción química. La palabra cinética se refiere al movimiento o cambio en la concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo. Hay distintas razones para estudiar la rapidez de una reacción. Para empezar, existe curiosidad respecto del motivo por la que las reacciones ocurren a distintas rapideces. Muchos procesos, como las etapas iniciales de la visión, las reacciones nucleares en cadena y la fotosíntesis, se producen a una rapidez muy corta; en cambio otros como la polimerización del cemento y la conversión del grafito en diamante, requieren millones de años para completarse. También es de gran utilidad para el diseño de medicamentos, el control de contaminación y el procesamiento de alimentos. Por definición sabemos que para reconocer la rapidez de una reacción se calcula la concentración del reactivo como una función del tiempo. Para las reacciones en disolución, la concentración se puede medir por métodos espectroscópicos. (Chang, 2010)

Los catalizadores son agentes que incrementan las velocidades de reacción sin transformarse. Estos intervienen en los tipos de colisiones que dan lugar a la reacción. Los catalizadores cumplen un papel muy importante en nuestra vida. La fisiología de la mayoría de las criaturas vivientes depende de las enzimas, unas moléculas de proteína que se desempeñan como catalizadores y aumentan la velocidad de ciertas reacciones bioquímicas. La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que se modifica en una reacción por unidad de volumen y tiempo. Algunos factores que influyen en las velocidades de reacción son:

1. El estado físico de los reactivos. Para que reaccionen es necesario que las moléculas de los reactivos colisionen entre sí. Cuanto más fácilmente chocan las moléculas, con mayor rapidez reaccionan.

2. La concentración de los reactivos. La mayoría de las reacciones químicas se realizan con más rapidez si se incrementa la concentración de uno o más de los reactivos.

3. La temperatura a la que se lleva a cabo la reacción. La velocidad de las reacciones aumenta con la temperatura. Es por ello que se refrigeran los alimentos caducos como la leche.

4. La presencia de un catalizador. La presencia de un catalizador aumenta la velocidad de reacción al proveer de una trayectoria alterna con una menor energía de activación. (Brown, 2004)

Una ecuación de velocidad para una temperatura dada, nos dice como se altera la velocidad de una reacción conforme cambiamos las concentraciones de los reactivos. Estas ecuaciones nos pueden decir cuáles son las concentraciones de los reactivos o productos en cualquier momento del curso de una reacción. Esta conversión se aplica a dos de las ecuaciones de velocidad más simples: las de primer orden general y las de segundo orden.

La reacción de primer orden es aquella cuya velocidad depende de la concentración de un reactivo elevada a la primera potencia. En el caso de una reacción del tipo A             productos, la ecuación de velocidad puede ser de primer orden:[pic 2]

Velocidad =      [pic 3]

En el caso de una reacción de primer orden, una gráfica de ln [A] en función del tiempo da una línea recta con pendiente –k y una intersección con el eje y de . (Isaacs, N.S, 1995)[pic 4]

Reacción de segundo orden es aquella cuya velocidad depende de la concentración de un reactivo elevada a la segunda potencia, o de concentraciones de dos reactivos diferentes, cada una elevada a la primera potencia. Consideremos reacciones del tipo A                 productos o A+B               productos que sean de segundo orden respecto a un reactivo A:[pic 5]

Velocidad = [pic 6]

1. OBJETIVO GENERAL:

Analizar el efecto del catalizador sobre la velocidad de reacción para el reconocimiento del orden de reacción.

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Comprender los conceptos básicos de cinética química.
• Relacionar las condiciones de reacción y el tiempo en que estas actúan.
• Determinar el efecto de la concentración en la velocidad de la reacción.

1. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS:

Gradilla

Tubo de ensayo

Bureta

Vaso de precipitación de 250 ml y 100 ml

Agitador

Cronómetro

Almidón

Agua

Peróxido de hidrogeno 30%

Pastilla efervescente de ácido ascórbico o ácido ascórbico (G.R.)

Tintura de yodo

1. PROCEDIMIENTO:

1. Para preparar el indicador almidón: se coloca en un vaso de precipitación 100 mL de agua hasta ebullición, después de añade 10 g de almidón y se mezcla hasta homogenizar.

2. Colocar en otro vaso de precipitación 60 mL de agua y diluir una pastilla efervescente de vitamina C, o 1 g de ácido ascórbico (G.R)

3. Añadir en 2 vasos de precipitación 5 mL de agua, en el primero, agregar 1 mL de tintura de yodo y en el segundo, adicionar 1 mL de peróxido de hidrógeno y 1 mL de la solución de almidón.

4. En la disolución de yodo, agregar gotas de la solución de vitamina C hasta que la solución llegue a desteñir.

5. Derramar esta solución en el vaso de precipitado que contiene la solución de almidón y peróxido, al mismo tiempo, empezar un cronometro. Tomar el tiempo hasta que la solución cambie su color y escribir sus resultados en la tabla de datos.

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