PREVIO 9 EQUILIBRIO Y CINETICA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.

FACULTAD DE QUÍMICA.

LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINÉTICA.

PRÁCTICA #9 “INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LA RAPIDEZ DE LA REACCIÓN. CINÉTICA DE YODACIÓN DE LA ACETONA.”

EQUIPO #3

GRUPO: 41

CECILIA XIMENA VILLEGAS PAÑEDA.

MARTES 29 DE OCTUBRE DEL 2013

I. OBJETIVO GENERAL

Estudiar el efecto de la temperatura sobre la rapidez de reacción

II. OBJETIVOS PARTICULARES

a. Determinar la constante de rapidez de reacción a varias temperaturas

b. Obtener la energía de activación de reacción y el factor pre-exponencial de la ecuación de Arrhenius

III PROBLEMA

Obtener la ecuación que relaciona la variación de la constante de rapidez de reacción con la temperatura.

A1. CUESTIONARIO PREVIO

1.-¿Qué es energía de activación? La energía de activación ( ) en química y biología es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y poseer una cantidad de energía mínima. A medida que las moléculas se aproximan, sus nubes de electrones se repelen. Esto requiere energía (energía de activación) y proviene del calor del sistema, es decir de la energía traslacional, vibracional, etcétera de cada molécula. 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. La ecuación de Arrhenius proporciona la base cuantitativa de la relación entre la energía de activación y la velocidad a la que se produce la reacción. Si el sistema (formado inicialmente por los reactivos) no tiene una energía superior a la de la energía de activación, lo único que se tendrá es una mezcla de los reactivos. La reacción ocurre sólo si se alcanza esta mínima energía. Muchas reacciones ocurren a temperatura ambiente, es decir, la energía de activación es baja y, por tanto, el calor ganado del entorno es suficiente para que se inicie. Sin embargo, otras reacciones sólo ocurren al calentar los reactivos: tienen una energía de activación mayor.

La velocidad de una reacción dependerá de la magnitud de la energía de activación (Ea): una mayor Ea implica que la reacción es más lenta, ya que los reactivos tienen que ganar más energía para poder transformarse en productos. En consecuencia, al comparar dos reacciones: a mayor Ea, menor velocidad.

2. ¿Qué establece la teoría de Arrhenius sobre la dependencia de la rapidez de reacción con la temperatura? Svante Arrhenius, estudió la dependencia de la constante de la velocidad de una reacción con la temperatura, al observar que la velocidad de una reacción aumentaba al aumentar la temperatura.

Donde:

Ea = energía de activación de la reacción (J/mol)

R = Constante de los gases: 8,314 J/mol.K

T = Temperatura (en K)

e = Base de los logaritmos naturales

A = Factor de frecuencia (Número que representa el número de colisiones)

Observa que tanto A, Ea y R son valores constantes para una determinada reacción. Si analizamos la ecuación, podemos ver que al aumentar la temperatura, el valor de la constante se incrementa.

3. ¿Qué establece la teoría de colisiones? Las reacciones químicas ocurren, mediante la colisión efectiva de los reactivos para formar productos. Analicemos el caso siguiente, de la reacción en la que A y B reaccionan para dar el producto AB:

A + B → AB v = k[A][B]

De la ley de velocidad depende de las concentraciones de ambos reactivos. Consideremos un caso en el que tenemos dos moles de A y una mol de B: cada mol de A tiene un 50% de posibilidades de chocar con B y formar el producto determinado.

Sin embargo, si se incrementa la cantidad

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