Cinetica Quimica

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no

LABORATORIO Nº 2: CINÉTICA QUÍMICA  QUÍMICA  I.

OBJETIVOS   OBJETIVOS   Comprobar el efecto de la concentración en la velocidad de reacción.   Determinar el orden de la reacción entre el KIO3 y el NaHSO3. 





II.

PRINCIPIOS TEÓRICOS  TEÓRICOS  La velocidad de reacción se define como el cambio de concentración que experimenta un reactante reactante o un producto en función del tiempo a medida que transcurre la reacción. Por ejemplo Sea la reacción hipoté hipotética: tica: A +

3B 

2C

��[�]  ��[ �]  ����� = − = −  = +      3  2  ��[�] 

Donde: 

[ ]: Concentració Concentración n molar; mol/L Los signos negativos indican que las concentraciones de los reactantes A y B decrecen con el tiempo, y el signo positivo, que la concentración del producto C aumenta con el tiempo. Según la definición de velocidad nos indica que B se consume (desaparece) 3 veces más rápido que A, y C se produce (aparece) 2 veces más rápido que A, a medida que ésta última se consume. La velocidad de una reacción depende de varios factores factores:: de   Concentración de los reactantes y/o de los productos.   Temperatura. Temperatura.     Naturaleza de los reactantes reactantes..   Catalizadores.





 

Efecto del grado de división división en la velocidad de reacción (efervescencia) (efervescencia) 

Por lo general la medición de la velocidad se efectúa en ciertas condiciones experimentales específicas, de tal manera que todos los factores que afectan la velocidad de reacción permanezcan constantes, excepto uno. Este estudio se realiza en forma sistemática, hasta que se identifique, lo mejor posible, el comportamiento cinético cinético de la reacción.

Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 1 

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no

La expresión matemática que relaciona la velocidad de una reacción con las concentraciones de los reactivos se denomina Ley de Velocidad. Esta Ley plantea que “l a velocidad de una reacción es proporcional a la concentración de los reactantes elevado a ciertos exponentes experimentales ” . La velocidad de la reacción se determina experimentalmente, no se puede deducir de la ecuación estequiométrica correspondiente correspondiente a la reacción ne neta. ta. Para una reacción hipotética, la Ley de velocidad podemos representarla según: según:

����� = Donde: 

−��[ ]

  [�]

�

= �[�]  [�]



 

 

−

  �

 

 

: Disminución de la concentración de A en función del tiempo, a

��

una temperatura T determinada.  K: constante de velocidad m: orden del reactante A n: orden del reactante B m+n:: orden total de la reacc m+n reacción. ión. 

 

uí mica:  Cálculo de la contante de velocidad (K) de una reacción Q uí 

����� =

  [�] 

De donde:

  �

= �[�] 

  �����

−

   

  =

Reacción de Primer orden:  orden:  n=1 

 

[�]�  

����� ��[�]  = −    [�] ��. [�] 

  =

��[�]   ��.   = −  [�] 

Integrando la ecuación, tenemos: 

n= 2 

��(��) =  

Reacción de Primer orden:  Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 2 

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no

[�] 



���(

[�0 ]

    =

���� = −   �  [�]2

)  ��[�]

  ��. [�]2  

 

Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 3 

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no ] � � [� ][2�  

��.   = −   Integrando la ecuación, tenemos:  1  [�] ��(��) =  

  1

− 

[�0 ]    

Experimento del KIO3 y NaHSO3.  Los reaccionantes efectivos son el ión yodato IO 3- y el ión bisulfito HSO3-. La reacción puede represe representarse ntarse por la ecuación:  

  −  −  − IO− 3 + 3HSO3 → I  + 3HSO4 … … … … …  (1) 

Suponiendo que se utilice un exceso de Yodato, los iones ioduro I - formados reaccionan con los iones Yodato IO 3- sobrantes, produciendo yodo molecular I2, según la siguiente ecuación: 5I −  + 6H + + IO3−   → 3I2 + 3H2 O

… … … … . (2)  (2) 

Inmediatamente cuando los iones bisulfito se han consumido por la reacción 1, el yodo molecular forma un complejo azul con el almidón presente en la disolución, lo cual indica que la reacción 1 ha llegado a su fin. La reacción 1 es lenta y es la que mide su velocidad. La reacción 2 es instantánea.

III. PARTE

EXPERIMENTAL 

a) Materiales:   Tubos de ensayo. 

 Gradilla.



 Pipetas.



 Propipeta.



b) Reactivos:   Solución de Yodato de Potasio. 

 Solución de Bisulfito de Sodio.



 Solución de Almidón.



 Ácido.



 Agua Destilada.



Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 4 

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no

c) Procedimiento:  Procedimiento:  Efecto de la concentración en la velocidad. velocidad.   Para investigar el efecto de la concentración de uno de los reactantes sobre la velocidad de reacción, se hará disoluciones de la solución de KIO 3 (A) para variar la concentración del ión IO3-. En cada caso la concentración del ión HSO3-, se mantendrá constante y la temperatura de las reacciones será la temperatura ambiente.   Con una pipeta limpia mida 5 mL de la solución KIO3 (A) y agregue a uno de los tubos rotulados. En los 4 tubos grandes grandes restantes preparar preparar las siguientes diluciones y calcular la nueva concentració concentración n de cada uno.



[�� ] 

H 2O  

4 ml  ml 

1 ml

3 ml  ml 

2 ml

2 ml  ml 

3 ml

1 ml  ml 

4 ml

  Con un gotero agregue 2 gotas de ácido a los tubos de ensayos que contienen el KIO3(A).



  Con otra pipeta limpia mida 5 ml de la solución de NaHSO 3 (B) y agregarlo a cada tubo de ensayo rotulado, con un gotero adicionar 3 gotas de solución de almidón.



  Empiece por el primer par de tubos indicados por el profesor.



  Verter la solución del tubo de NaHSO3 (B) al tubo de KIO3(A). Tomar el tiempo desde el instante en que las soluciones entran en contacto.



  Parar el tiempo, en el instante en que aparece una coloración azul. Y anotar.



Autor: Laboratorio de Química UTP Revisado, aumentado y corregido: Equipo de Laboratorio de Química UTP Última Actualización: Agost Agosto o del 2015 20 15

Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 5 

 

norr gán gánii ca 20 2015 15-I -I I I   Química I no

REPORTE DE LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA PRÁCTICA Nº02-CINÉTICA QUÍMICA  QUÍMICA  Profesor: Fecha: Horario:   Horario: Integrantes:   Integrantes: Apellidos y Nombres  Nombres 

Apellidos y Nombres  Nombres 

1) 1)   2)  3) 3)   4) 

5)  5)  6)  7)  7)  8)  CÁLCULOS Y RESULTADOS:  RESULTADOS:  Completar los resultados y adjuntar los cálculos en una hoja adicional. adicional . 

I.

KIO3  H2O destilada  NaHSO3  (ml)  (ml)  5 

(ml) 

(ml) 

KIO3 

Tiempo de reacción 

(mol/L) 

(segundos) 

K (constante de velocidad) experimental 

4  3  2  1  II.

CONCLUSIONES  1) 2) 3) 4)

III.

CUESTIONARIO 

1) ¿A parte de la concentración, que otro parámetro influyó en la determinación experimental experimental de la velocidad de reacción? 2) Con sus datos obtenidos, en un papel milime milimetrado, trado, realizar un diagram diagramaa utilizando los datos de Concentración y el Tiempo de acuerdo a la ecuación cinética de cada orden. Seleccionar el que mejor se ajuste a los resultados obtenidos.

Laboratorio Nº 2: Cinética 

Página 6