Velocidad de reacción, ácido oxálico con permanganato de potasio

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA

ANTEPROYECTO

VELOCIDAD DE REACCION

[pic 3][pic 4][pic 5]

Velocidad de reacción del ácido oxálico que se encuentra en las espinacas

Objetivo: Obtener un análisis gráfico y estadístico con respecto a la velocidad y concentración de los reactivos a utilizar. Obtener la vida media de la reacción.

Hipótesis: Las reacciones sucederán de manera moderada con respecto al tiempo, puesto que existe el uso de un catalizador pero los reactivos son de poca concentración molar.

Variables: dependiente. La velocidad

Independiente. EL cociente negativo de la función estándar del cambio de concentración con respecto al cambio de tiempo.

Planteamiento del problema ¿cómo variaría la velocidad de reacción de acuerdo a la variación del volumen?

Introducción

El campo que se ocupa de la velocidad de las reacciones se llama cinética química que es la variación de la concentración con respecto al tiempo, y esta variación se ve afectada por diversos factores que pueden modificar la velocidad de la reacción.

1.- El estado físico de los reactivos. Para que reaccionen es necesario que las moléculas choquen entre sí. Cuanto más fácil choquen las moléculas unas con otras, con tanta mayor rapidez reaccionan esto depende de si un reactivo esta en sólido, liquido o gas, las reacciones tienden a avanzar más aprisa si reacciona en mayor parte del área superficial.

2.- La concentración de los reactivos. Casi todas las reacciones químicas se llevan a cabo con mayor rapidez si se aumenta la concentración de uno o más de los reactivos. A medida que la concentración aumenta, la frecuencia de colisión de las moléculas aumenta, y esto origina velocidades mayores.

3.- La temperatura en que se lleva a cabo la reacción. La velocidad de las reacciones químicas aumenta con la temperatura. El aumento de la temperatura incrementa la energía cinética de las moléculas, al moverse con mayor rapidez, las moléculas chocan con mayor frecuencia y también con mayor energía, lo que origina velocidades mayores.

4.- La presencia de un catalizador. Los catalizadores son agentes que aumentan las velocidades de reacción sin transformarse. Influyen en los tipos de colisiones que dan lugar a la reacción.

La rapidez en una reacción química es el cambio de concentración de los reactivos o productos por unidad de tiempo. Las unidades de velocidad de reacción son por lo general M/s (molaridad por ssegundo)

La velocidad de una reacción se expresa ya sea como velocidad de desaparición del reactivo (A) o la velocidad de aparición del producto (B). La velocidad media de aparición de (B) en cierto intervalo de tiempo  está dada por el cambio de concentración de (B) dividido entre el cambio de tiempo.

Velocidad media respecto a (B)=   =  =[pic 6][pic 7][pic 8]

Se encierra en corchetes una formula química, para indicar la concentración de la sustancia en términos de molaridad. También se podría expresar la velocidad de reacción respecto al cambio de concentración de los reactivos, (A). En este caso se describiría la velocidad de desaparición  de A, que se expresa como:

Velocidad media respecto a A = [pic 9]

Se observa el signo menos en esta ecuación, puesto que [A] disminuye con respecto al tiempo, [A] es un numero negativo. Debido a que se consume una molécula de A por cada molécula  de B que se forma, la velocidad de desaparición de A es igual a la velocidad de aparición de B.

Cuando en una reacción los coeficientes estequiométricos no son de relación 1:1 cambia le estructura de la fórmula de la velocidad de acuerdo a la reacción:

aA + bB → cC + dD

Velocidad =[pic 10]

Se sabe que la velocidad también es directamente proporcional a la concentración. La dependencia global respecto a la concentración se expresa como sigue:

Velocidad=k [A[pic 11]

Una ecuación como esta que depende de la concentración de los reactivos, recibe el nombre de ecuación de velocidad. La constante k recibe el nombre de constante de velocidad. La magnitud de k cambia con la temperatura y, por tanto, determina como influye la temperatura en la velocidad. Si se conoce la velocidad y las concentraciones de la reacción, podemos calcular la constante de velocidad solo despejando.

Los exponentes de una ecuación de velocidad indican como influye la concentración de cada reactivo en la velocidad, puesto que la concentración de las reacciones de primer orden se mantiene constante, la velocidad se duplica cuando algún reactivo se le aumenta su concentración al doble, convirtiendo las reacciones a segundo orden.

Algunas veces estos exponentes coinciden con los coeficientes estequiométricos de la reacción balanceada, no es necesariamente así, como se observa en las ecuaciones. Es necesario determinar experimentalmente los valores de estos exponentes. En casi todas las ecuaciones de velocidad, los órdenes de reacción son 0, 1 o 2. Sin embargo hay ecuaciones de velocidad en las que el orden de reacción es fraccionario o incluso negativo.

Relación entre la concentración de reactivo y el tiempo.

Las expresiones de las leyes de la velocidad permiten calcular la velocidad de una reacción a partir de la constante de velocidad y de la concentración de los reactivos. Las leyes de velocidad también se utilizan para determinar las concentraciones de los reactivos en cualquier momento durante el curso de una reacción.

Una reacción de primer orden es una reacción cuya velocidad depende directamente de la concentración de los reactivos elevados a la primera potencia. En una reacción de primer orden del tipo:

...