PRACTICA DE DESCOMPOSICIÓN CATALÍTICA DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO.

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MEXICO

 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ATITALAQUIA

LAB. INTEGRAL II

 PRACTICA 1: DESCOMPOSICIÓN CATALITICA DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO.

PRESENTA:

CARLOS CARO AUSTRIA.

JESUS PARRA RAMIREZ.

SAID ROBERTO SALGADO LARA.

YAEL  TONATHIU GUTIERREZ.

DAVID ALEXIS MALDONADO LEÓN

DOCENTE: DOCTORA MARIBEL TEODORO SANTIAGO.

 CARRERA: INGENIERIA QUIMICA.

GRADO Y GURPO: 7VQ

                                                                                   28 DE OCT. DEL 2015.

ÍNDICE:

1.- Objetivo..................................................................................3

2.- Fundamento teórico.............................................................3

3.- Problema...............................................................................3

4.- Hipótesis...............................................................................4

5.- Materiales y reactivos..........................................................4

6.- Técnica experimental...........................................................4

7.- Evidencias de Práctica.........................................................5

8.- Resultado y análisis.............................................................5

9.-  Conclusión...........................................................................9

10.-  Bibliografía.........................................................................9

OBJETIVO: Analizar el efecto que tiene la adición de un catalizador  sobre la rapidez de reacción.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Profundizando en los conceptos que se requieren para entender plenamente el proceso de descomposición del peróxido de hidrógeno, y el papel de los reactivos  como catalizadores, es necesario conocer que el peróxido de hidrógeno es un fuerte oxidante y es inestable a temperatura ambiente, por lo que se descompone lentamente en vapor de agua y oxigeno liberando calor lo que la convierte en una reacción exotérmica.

Se encuentra a distintas concentraciones de acuerdo con sus usos. Por ejemplo, porcentajes bajos (3%-9%) se encuentra comúnmente en el mercado para usos medicinales y domésticos, porcentajes medios (10%-35%) se utilizan como decolorado de cabello en salones de belleza y como oxidante en prácticas de laboratorio y porcentajes altos (70%-90%) son utilizados desde usos industriales hasta componente para combustible de cohetes. Es frecuentemente utilizado en áreas de investigación para medir la actividad de enzimas, como la catalasa, presente en organismos vivos.

Un catalizador  es una sustancia que altera (aumenta o disminuye) la velocidad de una reacción en este caso como la practica la aremos a una temperatura registrada en el laboratorio de 19 grados centígrados utilizaremos un catalizador para acelerar la reacción ya que anteriormente mencionamos que  el peróxido a T ambiente reacciona lentamente este catalizador que utilizaremos proporciona un cambio alternativo para la reacción química, alterando la velocidad de la misma.

El catalizador que utilizaremos es catalasa, que es una enzima (catalizador de naturaleza biológica) que hace que la descomposición del peróxido de hidrogeno sea con éticamente favorable, es decir que transcurra a mayor velocidad, lo cual es vital en un organismo ya que siendo uno de los productos del metabolismo celular, es potencialmente tóxico, por lo que es transformado enseguida en oxígeno y agua. Además, la catalasa cumple una función protectora contra determinados microorganismos patógenos, sobre todo anaerobios. Las bacterias anaerobias, mueren al estar en contacto con el oxígeno producido por esta enzima tiene efecto bactericida sobre estos microorganismos.

PROBLEMA

Determinar el orden de reacción para la reacción catalítica.

HIPOTESIS

Se estudiara la relación que existe entre la velocidad de reacción con la conversión existente del reactivo a productos en intervalos de tiempo.

MATERIAL

• 1cronómetro.
• 1 matraz kitasato.
• Un tapón de goma
• Manguera flexible.
• Una probeta de 250 ml.
• Un recipiente.
• Soporte universal.
• Pinzas doble nuez.  
• Espátula

REACTIVOS:

• H2O.
• H2O2.
• Papa (catalasa de catalizador).

TÉCNICA EXPERIMENTAL

1. Armar el dispositivo como se muestra en la figura 1.1. 
2. Tomar las condiciones de presión y temperatura alas cuales se está realizando la practica experimental.
3. Llenar la probeta con agua, procurando que esta no contenga burbujas de aire.
4. Picar cantidades de papa, las medidas que se pesaron fueron aleatoria 1gr, 5 gr, 10 gramos.
5. El volumen que se trabajó de peróxido de hidrógeno es de 50 ml.
6. Se deposita la cantidad pesada en el matraz y se agrega los 50 ml de H2O2 y se sella con el tapón, se miden la generación de volumen de Oxigeno en la probeta con respecto del tiempo.
7. Las conexiones deben estar completamente selladas, al igual el tapón debe fijarse bien al matraz para evitar fugas.  

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EVIDENCIAS DE LA PRÁCTICA:

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RESULTADO Y ANÁLISIS:

➔ La primer prueba que se realizó fue con un gramo de papa, pero no se observó un cambio de volumen en la probeta, por lo que se cambió la medida de papa de un gramo a 5 gramos, con esta se observó el cambio de volumen dentro de la probeta (el volumen que se observa es el de Oxigeno) pero el tiempo que tiempo que tardo en generarse los cambios de volúmenes, fue muy lento por lo cual se decidió cambiar la medida de papa (catalasa), a una media de 10 gramos, con esta se manifestó un cambio de volumen más adecuado, según los conocimientos de utilizar catalizador para acelerar en este caso la descomposición de peróxido.

Para poder cuantificar concentraciones en unidad de mol, es necesario obtener la presión del oxígeno, la cual se obtiene mediante la diferencia entre la presión atmosférica y la presión de agua a la condición de temperatura que se está trabajando.

La temperatura ambiente en el laboratorio es de 19 grados Celsius, y la presión de agua (H2O) es de 16.5 mmHg.

[pic 26]

  Para conocer la presión atmosférica, se calcula con la siguiente ecuación:

[pic 27]

Donde Z es igual a  la altitud de Tezoquipa  con respecto al nivel del mar =2.108 Km.

[pic 28]

[pic 29]

Obtenemos la presión del Oxígeno.

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Con ayuda de la ecuación de los gases ideales podemos encontrar los moles de oxígeno, la constante es  [pic 33], los moles se obtendrán para cada uno de los volúmenes de un total de 10 corridas registradas por cada minuto.

[pic 34]

n= Moles de oxígeno.        T= Temperatura 19 *c = 292.15 k

PO2= Presión de oxígeno.

VO2= Volumen de oxígeno.

 Los datos se registran en una tabla 1.2, la cual se muestra a continuación. 

TABLA 1.2

Obtenidos los moles de oxígeno, podemos calcular la concentración del peróxido de hidrógeno, con ayuda de estequiometria.

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