Practica 2 Cinetica

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Laboratorio de Cinética y reactores homogéneos.

 Práctica 2 “Obtención de la ecuación de velocidad para la reacción de saponificación del acetato de etilo, mediante el método diferencial e integral “

          Grupo:

Alumnos

Profesor: Iván Córdoba Reyes

Ciudad de México, Ciudad de México a   20 de septiembre del 2018

INTRODUCCIÓN

Existen diferentes métodos para la obtención de datos cinéticos durante una reacción química. Con la obtención de estos datos es posible encontrar la ecuación cinética de la reacción, constante de velocidad y orden de la reacción.

La velocidad de reacción puede determinarse en función de:

1.  La concentración del reactivo limitante
2. En función del grado de avance de la reacción

Se presentan dos métodos importantes para la determinación de la ecuación cinética de una reacción:

-Método diferencial

-Método integral

Se calculan el orden de reacción y la constante de velocidad por ambos métodos con los datos experimentales  de la reacción de saponificación del acetato de etilo para identificar cuál de los métodos es preciso. Mencionando sus ventajas y desventajas.

OBJETIVOS

1. Aplicar en el tratamiento de datos experimentales los métodos: diferencial e integral para la determinación de:

1. El orden de reacción
2. La constante de velocidad
3. El tiempo de vida media

1. Definir la exactitud y/o la aproximación de cada método, mediante la comparación de los resultados obtenidos con respecto a los datos teóricos existentes.

ANTECEDENTES

La ecuación de velocidad nos indica cómo cambia la velocidad de una reacción a una temperatura específica conforme modificamos las concentraciones de los reactivos. Es una ecuación matemática que relaciona la velocidad de reacción con las variables de que depende en el caso de los gases  con sus presiones parciales.

Si tenemos la siguiente reacción: A + B → C

En donde A es el reactivo limitante, entonces la ecuación de velocidad queda como:

v = k [A]m[B]n= [pic 3]

K La constante de velocidad es función de la temperatura.  Al aumentar la temperatura, la constante de velocidad también aumenta.

La constante de velocidad tiene unidades de: () 1-n *min-1[pic 4]

En donde n es el orden total de la reacción (m + n). Mientras que orden parcial es respecto al exponente al que aparece elevada la concentración de cada sustancia.

Los  órdenes de reacción pueden ser números positivos o negativos, enteros o fraccionarios y su valor nunca es mayor de 3. El orden de reacción debe considerarse una magnitud estrictamente experimental.

Método diferencial

El método diferencial se basa en las velocidades reales de las reacciones, midiendo las pendientes en las curvas concentración – tiempo.

Se utiliza directamente la expresión de velocidad de reacción en forma diferencial y se transforma a una forma lineal mediante el uso de logaritmos. El orden y la constante cinética se determinan con la transformada lineal. Requiere de más de tres datos experimentales regulares en intervalos regulares.

Método integral

Se selecciona una ecuación específica del modelo cinético en base a un orden de reacción que se propone, se integra y de esta ecuación de despeja la constante y se calcula su valor con los datos experimentales. Cuando los valores de la constante presentan decimales similares el valor del orden propuesto es correcto.

TABLA DE REACTIVOS

Esquemas del desarrollo experimental

Molaridad promedio

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CÁLCULOS

Tabla no. 1 Datos Experimentales

REACCIONES:  CH3COOC2H5(Sol) + NaOH(sol)               CH3COONa(sol) + C2H5OH[pic 23]

HCl(Ac) + NaOH(sol)                NaCl(sol) + H2O(l)        (Titulación)        [pic 24]

MÉTODO DIFERENCIAL

Modelo cinético     [pic 25]

Dónde: [pic 26]

Igualando ecuaciones se obtiene:

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Linealizando la ecuación se obtiene:

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