INFORME DE LABORATORIO CATALISIS

1.RESUMEN

El presente informe tiene como objetivo principal determinar la constante de velocidad de la reacción de descomposición catalítica del peróxido de hidrogeno.

Las condiciones en las que se encontraba el laboratorio eran de una presión de 756 mmHg, temperatura de 19°C y % de humedad relativa de 85%.

Primeramente se procedió medir 1 ml de la solución catalizadora que en este caso será el cloruro férrico colocándolo en el termostato a la temperatura indicada.

En el termostato se agrego una cantidad determinada de peróxido de hidrogeno el cual producirá oxigeno molecular al reaccionar y este volumen será medido por el desplazamiento del agua de la bureta en un determinado intervalo de tiempo.

Se procedió luego a calentar la solución a altas temperaturas para acelerar la descomposición del peróxido de hidrogeno luego se llevo a un baño a la temperatura de trabajo y se midió la temperatura.

2.INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin ser utilizada en la reacción total se llama catalizador.

El catalizador pasa por una etapa donde se usa y a la vez se regenera sin alterarse su composición en la ecuación final de una reacción; en este caso llevaremos a cabo la descomposición catalítica del peróxido de hidrogeno utilizando como catalizador al cloruro férrico y así acelerar la reacción que nos producirá oxigeno molecular.

3.TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS

Tabla#1

Condiciones de Laboratorio

CONDICIONES

P (mmHg) 756

T (°C) 19

HR (%) 85

Tabla #2

Volumen desplazado por el Oxigeno en la bureta a 25°C, 310C y 350C

t (s) V despl (ml) a 250C V despl (ml) a 310C V despl (ml) a 350C

30 1.7 4 14

60 2.7 5.6 16

90 3.7 7.2 17.2

120 4.6 8.5 18.2

150 5.4 9.6 19.1

180 6.8 10.6 19.5

210 7.5 11.5 20.0

240 8.3 12.4 20.2

270 9.1 13.1 20.5

300 10.0 13.7 20.8

330 10.6 14.4 20.9

360 11.2 14.9 21.0

390 11.6 15.3 21.1

420 12.1 15.8 21.2

450 - 16.3 21.3

480 - 16.6 -

V 22.3 23.5 23.8

V : volumen infinito

Tabla#3

Datos de cA para las diferentes temperaturas en un determinado intervalo de tiempo

t(s) V-Vt (25°C) V-Vt (31°C) V-Vt (35°C)

30 20.6 19.5 9.8

60 19.6 17.9 7.8

90 18.6 16.3 6.6

120 17.7 15.0 5.6

150 16.9 13.9 4.7

180 15.5 12.9 4.3

210 14.8 12.0 3.8

240 14.0 11.1 3.6

270 13.2 10.4 3.3

300 12.3 9.8 3.0

330 12.3 9.1 2.9

360 11.7 8.6 2.8

390 11.1 8.2 2.7

420 10.7 7.7 2.6

450 10.2 7.2 2.5

480 - 6.9 -

Tabla #4

Datos de vrx y V-Vt con sus respectivos logaritmos a 25°C

(V-Vt ) ml vrx ml Log (V-Vt ) Log vrx

15.5 0.0355 1.1903 -3.3382

14.0 0.0300 1.1461 -3.5065

12.3 0.0260 1.0899 -3.6496

11.1 0.0200 1.0453 -3.9120

Tabla #5

Datos de vrx y V-Vt con sus respectivos logaritmos a 31°C

(V-Vt ) ml vrx ml Log (V-Vt ) Log vrx

16.3 0.0533 1.2122 -1.2733

13.9 0.0325 1.1430 -1.4881

10.4 0.0300 1.0170 -1.5229

8.6 0.0250 0.9345 -1.6020

Tabla #6

Datos de vrx y V-Vt con sus respectivos logaritmos a 35°C

(V-Vt ) ml vrx ml Log (V-Vt ) Log vrx

7.8 0.0545 0.8921 -1.2636

4.7 0.0225 0.6721 -1.6478

3.8 0.0125 0.5798 -1.9031

3.0 0.0100 0.4771 -2.0000

4. EJEMPLO DE CÁLCULO

4.1 Cálculo de la velocidad de reacción

En la gráfica V-Vt vs t se toman 4 puntos arbitrarios

Tomamos en la gráfica a temperatura de 25°C el punto donde V-Vt es 15.5; como esta gráfica es una curva trazamos una tangente a ese punto y medimos su pendiente la cual será la velocidad con signo contrario ya que:

-dcA = v

dt

para V-Vt 17.7 tomamos los puntos

(165, 16 )

(210, 14.4 )

v= -(16-14.4) = 0.0355

165-210

Con este dato se hace la g ráfica log (V-Vt ¬) vs Vrx para hallar el orden de reacción el cual para los tres casos según las gráficas sale aproximadamente 1 ; por lo cual es necesario hacer la gráfica log (V-Vt ) vs t en la cual se hallara el valor de k

Para

t1 =25°C = 298K; k1 = 0.00188

t2 =31°C = 304K; k2 = 0.00237

t3 =35°C = 308K; k2 = 0.00395

Hallaremos

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