Reloj de Fomaldehído

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Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Química

Área de Química

Laboratorio de Química IV

Instructor: Gerardo Ordoñez

Sección J

PRÁCTICA No. 7

RELOJ DE FORMALDEHIDO

Oswaldo Josué Corado Oliva

No. Carné: 201504133

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

Encontrar mediante experimentación la constante de rapidez de la reacción de Formaldehido, Bisulfito de sodio y sulfito de sodio

1. OBJETIVO ESPECÍFICO

Determinar experimentalmente el orden de la reacción de Formaldehido, Bisulfito de sodio y sulfito de sodio

1. RESUMEN

Durante la práctica se determinó experimentalmente el orden y la constante de equilibrio de una reacción cambiando la concentración de uno de los reactivos y tomando cada tiempo en el que reaccionaba la solución utilizando felolftaleína como parámetro en el cambio de reacción.

Se recopilaron los datos y se organizaron para así obtener los datos para determinar los valores antes mencionados, dicha práctica se llevó a cabo en condiciones de temperatura y presión estándar para la ciudad de Guatemala, 23ºC y 0.94 atm

1. MARCO TEÓRICO

1. CINÉTICA QUÍMICA

La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies, catálisis). La cinética química es un estudio puramente empírico y experimental; el área química que permite indagar en las mecánicas de reacción se conoce como dinámica química.

El objeto de la cinética química es medir la rapidez de las reacciones químicas y encontrar ecuaciones que relacionen la rapidez de una reacción con variables experimentales.

Experimentalmente la velocidad de una reacción puede ser descrita a partir de la(s) [concentración(es) de las especies involucradas en la reacción y una constante k, sin embargo esta puede depender de numerosos factores (el solvente utilizado, el uso de catalizadores, fenómenos de transporte, material del reactor, etc...), haciendo muy complejo el proceso de determinación de velocidades de reacción.

Se puede clasificar a las reacciones en simples o complejas dependiendo de el número de pasos o de estados de transición que deben producirse para describir la reacción química, si solo un paso es necesario (un estado de transición) se dice que la velocidad de reacción es simple y el orden de la reacción corresponde a la suma de coeficientes estequiometricos de la ecuación, si no es así se debe proponer una serie de pasos (cada uno con un estado de transición) denominado mecanismo de la reacción que corresponda a la velocidad de reacción encontrada.

Las reacciones también se pueden clasificar cinéticamente en homogéneas y heterogéneas. La primera ocurre en una fase y la segunda en más de una fase. La reacción heterogénea depende del área de una superficie ya sea la de las paredes del vaso o de un catalizador sólido. En este capítulo se discuten reacciones homogéneas.

1. RAPIDEZ DE REACCIÓN

La rapidez de reacción está conformada por la rapidez de formación y la rapidez de descomposición. Esta rapidez no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos.

Uno de los factores más importantes es la concentración de los reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones hay entre las partículas por unidad de tiempo. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den colisiones entre las moléculas, y la rapidez es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de colisión y con ella la rapidez de la reacción. La medida de la rapidez de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la rapidez de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o bien la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo. La rapidez de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en (mol/l)/s, es decir, moles/(l·s)

1. ORDEN DE REACCIÓN

El orden de reacción está definido como la suma de los exponentes de las concentraciones en la ley de la rapidez de la reacción. Este es también llamado orden total de reacción, pues el orden depende del reactivo que se analice. El orden de la reacciones se determina experimentalmente.

1. MARCO METODOLÓGICO

1. ALGORITMO DE PROCEDIMIENTO

1. Mida 10.0 mL de solución A en una probeta graduada limpia.  Vierta la solución en un tubo de ensayo limpio  y agregue 3 gotas de fenolftaleína.  En otra probeta mida 10.0 mL de la solución B y viértala en otro  tubo de ensayo. Mida la temperatura de ambas soluciones.

1. Un alumno hará de “iniciador de la reacción” y anotador de la temperatura; el segundo será el “contador del tiempo de la reacción” quién deberá iniciar el cronómetro, al momento en que las soluciones entran en contacto.

1.  Vierta la solución B sobre la solución A. Agite, breve pero fuertemente, el tubo de ensayo que contiene la mezcla, para que sea uniforme.  Tenga cuidado de no perder nada de la solución en este paso.  Mida y anote la temperatura de la mezcla.  A la primera señal de reacción,  pare el cronómetro y registre el tiempo

1. Repita las operaciones del 1 al 3 empleando las siguientes diluciones de la solución A:

        SOLUCIÓN A        AGUA DESTILADA

                9.0 mL                1.0 mL

                8.0 mL                2.0 mL

                7.0 mL                3.0 mL

                6.0 mL                4.0 mL

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