LABORATORIO DE INGENIERÍA DE LAS REACCIONES I

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE INGENIERÍA DE LAS REACCIONES I

[pic 1]

PRACTICA No 2

Energía Activación

INTEGRANTES:

• ALCIVAR VALETINA
• AMAGUAÑA CÉSAR

Profesor: PhD Carolina Montero

2015-2016

RESUMEN

Determinación de la energía de activación del experimento denominado “la botella azul”, para lo cual se preparó una solución con un indicador, en este caso el tiempo de decoloración de la solución sin la presencia de oxígeno, eso se lo realizo a diferentes temperaturas, se obtuvo de datos de tiempo de decoloración en la temperatura con lo cual se graficó Int vs 1/T, para así obtener la energía de activación.

Se  concluyó que la energía de activación fue de     obteniendo un error muy grande con respecto al teórico[pic 2]

DESCRIPTORES: ENERGÍA _DE_ACTIVACIÓN / TEMPERATURA / CATALIZADOR / BOTELLA_AZUL

ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

1. OBJETIVOS

1.1 Determinar la energía de activación del experimento denominado “la botella azul” planteado por J.A.    Campbell en 1963.

2. TEORÍA.

2.1. Energía de Activación

2.2.1.  Definición.

“Es la energía mínima que necesita un sistema para iniciar una reacción química dada. Proviene del calor del sistema, es decir de la energía traslacional y vibracional. Si la energía es suficiente, se vence la repulsión y las moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenación de los enlaces de las moléculas.”(1)

 2.2.2.  Energía de activación y dependencia de la temperatura.

“El efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción viene dada por la energía de activación y por el nivel de temperatura como indica la figura:[pic 3]

[pic 4][pic 5]

• Las reacciones con E de activación grandes son muy sensibles a la temperatura, mientras que las reacciones con E de activación baja son poco sensibles a la temperatura.
• El efecto de la temperatura sobre una reacción es mucho mayor a temperaturas bajas que a temperaturas altas.”(2)

2.2. Dinámica del sistema Glucosa, Oxígeno, Azul de metileno (incluir reacciones químicas presentes, mecanismo de reacción y las ecuaciones de velocidad deducidas previamente para este experimento.

“Esta experiencia se basa en el comportamiento reducción-oxidación (redox) de una molécula ampliamente utilizada como colorante en la actualidad y antiguamente usada como antiséptico: el azul de metileno. Este compuesto presenta en su forma oxidada un color azul muy intenso, mientras que en su forma reducida es incoloro. En la práctica se emplea también glucosa como reductor (el grupo hemiacetálico de la B-D-Glucopiranosa en agua puede abrirse y dar lugar a un grupo aldehído con caracter reductor) y el oxígeno del aire como oxidante. En una mezcla en agua de glucosa y azul de metileno se produce la decoloración paulatina de la mezcla según tiene lugar una reacción redox del tipo:

Azul de metileno (ox) + glucosa (red) ----> azul de leucometileno (red) + ácido glucurónico (ox)

CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHO + 1/2 O2    ==>CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–COOH           Ec.2.2-1

Sin embargo, cuando este equilibrio se rompe por la agitación de la mezcla (entra oxígeno en el medio) se produce la re oxidación del azul de leucometileno, volviendo al color azul inicial. Cuando cesa la agitación y la incorporación de oxígeno a la mezcla, la reacción de reducción del azul de metileno vuelve a darse (siempre y cuando haya exceso de glucosa) y la disolución vuelve a perder el color.

La ley de velocidad para la reacción es:

                                                             Ec. 2.2-2[pic 6]

Y el mecanismo de reacción viene dado por las siguientes reacciones:

                                                                                Ec.2.2-3[pic 7]

                Reacción Rápida                                                        Ec.2.2-4[pic 8]

        Reacción Lenta                                                                Ec.2.2-5[pic 9]

Donde  es la oxidada (azul) forma de azul de metileno y CH hidratos de carbono, glucosa. D es la forma reducida (sin color) del colorante azul de metileno y representa los productos de oxidación de la glucosa. “(3)[pic 10][pic 11]

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. Materiales y equipos  

3.1.1. Probeta                                         V=1000ml        Ap±50ml

3.1.2. Vasos de precipitación                         V=100ml         Ap±50ml

3.1.3. Balanza                                                 R=200g                Ap±0.01g

3.1.4. Reverbero

3.1.5. Termómetro                                        R=100°C        Ap±1°C

3.2. Sustancias y Reactivos

3.2.1. Glucosa                                         C6H12O6(S)

3.2.2. Hidróxido de sodio                                 NaOH (ac)

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