Obtención de los parámetros termodinámicos del estado de transición de la reacción del yoduro

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PRACTICA 4

“Obtención de los parámetros termodinámicos del estado de transición de la reacción del yoduro I–con el persulfato S2O82–”

Alumnos:

Profesor:

Fecha de entrega

INDICE

RESÚMEN…….…………………………………………………………………………(3)

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………..(3)

ANTECEDENTES……………………………………………………………………….(5)

OBJETIVOS………………………………………………………………………… …..(6)

METADOLOGÍA…………………………………………………………………………(7)

RESULTADOS y DISCUSIONES…………………………………………………....(11)

CONCLUSIÓN……………………………………………………………………........(12)

BIBLIOGRAFÍA…….………………………………………………………………….(13)

APÉNDICE A..………………………………………………………………………… (13)

APÉNDICE B..………………………………………………………………………… (15)

FIGURAS

Figura 1. Yoduro de potasio con Persulfato de Sodio…………………………..(8)

Figura 2. Titulación de la solución tiosulfato de potasio ………………………(8)

Figura 3. Titulación de la solución con almidón y tiosulfato de potasio ……(9)

Figura 4. 2da titulación con tiosulfato de potasio……………………………….(9)

Figura 5. Reacción 2 a temperatura 35-40°C……………………………………..(10)

Figura 6. Titulaciones de las 5 muestras………………………………………….(10)

GRÁFICAS

Gráfica 1.  Gráfico………….…………………………………( 12 )

TABLAS

Tabla 1. Datos experimentales de la concentración de yodo  a 25°C……………………..(11)

Tabla 2. Datos experimentales de la concentración de yodo A 32 °C     ………………….(11)

Resumen.

En esta práctica se determinaron diversos parámetros termodinámicos para la reacción del yoduro con el persulfato, utilizando la siguiente reacción:

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Para esto se realizaron tres diferentes experimentos a las temperaturas de 4°C, 25°C y 32°C. Con los datos obtenidos se determinaron las constantes de velocidad en sus respectivas temperaturas obteniendo k4°C= k25°C=  k32°C=

Después de haber determinado las constantes a diferentes temperaturas, nos fue posible obtener los siguientes parámetros termodinámicos:

Ea (Energía de activación) =

A (factor de frecuencia) =

∆H ‡ (Entalpía de activación) =

∆G‡ (Energía de Gibbs de activación) =

K‡ (constante de equilibrio de activación) =

∆S‡ (Entropía de activación) =

Introducción.

La obtención de parámetros termodinámicos del estado de transición en una reacción química es fundamental para comprender los mecanismos de reacción y predecir su comportamiento. En este reporte, exploraremos la cinética de la reacción entre el yoduro y el persulfato, y analizaremos los parámetros termodinámicos asociados con el estado de transición.

La teoría del estado de transición nos ayuda a comprender la cinética de las reacciones químicas elementales. Dicha teoría asume la existencia de un pseudo equilibrio entre los reactivos y el complejo activado, está siendo una estructura intermedia inestable debido a una alta energía.

La teoría del complejo activado fue desarrollada por Eyring y Polanyi en 1935, donde toman en consideración la naturaleza de las moléculas y se basa en cálculos que tienen origen en la termodinámica estadística y la mecánica cuántica. [1]

Para entender mejor la teoría del estado de transición es necesario conocer algunos conceptos.

1. Complejo activado: es un estado intermedio entre los reactivos y los productos, y tiene una energía mayor que los reactivos. En otras palabras, es el punto crítico en la curva de la energía potencial durante la reacción. [2]
2. Velocidad de reacción: la velocidad de formación está relacionada con la frecuencia de vibración según la cual el complejo activado se descompone y se puede expresar como:

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Donde:

K es la constante de velocidad

v es la frecuencia de vibración

h es la constante de Planck

∆G‡ es la energía libre de activación

R la constante de los gases

T la temperatura de reacción

Antecedentes.

Energía de activación.

Podemos definir a la energía de activación como la energía necesaria para que se lleve a cabo una reacción química, es decir, es la energía mínima para que los reactivos formen productos y esta denotada por Ea y sus unidades son de J/mol.

Ecuación de Arrhenius.

Para 1884 el científico J.H. van´t Hoff fue el primero en proponer una relación entre la temperatura y la constante de velocidad de reacción, donde esta incluía la energía de activación. Para 1889 el científico S.A. Arrhenius dio una interpretación matemática a la relación propuesta por van´t Hoff y definió que la constante de velocidad varía con respecto a la temperatura. Estableció la siguiente ecuación [3]:

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Donde:

K es la velocidad de reacción  

A el factor de frecuencia

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