Informe 9 - Grupo 3

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

PRÁCTICA N°9: CINÉTICA DE REACCIÓN HIDRÓLISIS DE ACETATO DE ETILO

Grupo: 03 ESTUDIANTES: Amancio Quispe Joel Guillermo Diaz Diaz Roberto Melchor Espinoza Portuguez Luis Alfredo

Jimenez Rivera, Sandra Yosselly Vilcarromero Garay, Stephanie Lissette

DOCENTES Mg. Edgar Tapia Manrique

ASIGNATURA Fisicoquímica II

ESCUELA PROFESIONAL Farmacia y Bioquímica

2021

I.

INTRODUCCIÓN En esta actividad se estudió la cinética de hidrólisis de acetato de etilo, la reacción se llevó a cabo en una disolución de hidróxido de sodio, así los productos generados fueron acetato de sodio y etanol. la cinética química constituye aquella parte de la fisicoquímica que se ocupa del estudio de la velocidad con que transcurre la reacciones químicas , así como los factores que influyen sobre las mismas. entre estos factores, los más interesantes son la concentración y la temperatura. La velocidad de reacción se define como la variación de la concentración de reactivos o productos que toman parte en la reacción, con el tiempo en una reacción del tipo:

II.

III.

aA+bB→cC+dD (Reactivos) (Productos)

OBJETIVO - Determinar la hidrólisis del acetato de etilo - Estudiar el orden de la reacción, constante de velocidad y el valor de vida media PARTE EXPERIMENTAL

ORDEN DE REACCIÓN (N=1)

ORDEN DE REACCIÓN (N=2)

IV.

DISCUSIÓN Al graficar y darnos una recta con pendiente negativa, se demostró que esta experimentación se da a una velocidad de reacción de primer orden, el cual este proceso sólo depende de la concentración del acetato de etilo, debido a que el agua estuvo en una cantidad en exceso el cual se mantuvo constante en cada tiempo. De la gráfica se determinó la constante k y el tiempo de vida media cuyos valores fueron respectivamente representando porcentajes de error de 31.85 por defecto estos errores fueron debido a que no se valoro las muestras de manera rápida o tal vez a la mala lectura de los tiempos y al mal valor teórico del K encontrado.1

V. -

CONCLUSIONES Se determinó la hidrólisis del acetato de etilo Se estudió el orden de la reacción, constante de velocidad y el valor de vida media

VI. CUESTIONARIO 1. Un medicamento se elabora el 1 de noviembre del año 2008 y dentro de sus especificaciones de marca registra una constante de descomposición de 0,099 años-1 a 25°C. ¿Cuál será su vida media, su tiempo de expiración y su fecha respectivamente; si al alcanzar el 65% de su concentración inicial el principio activo pierde efecto farmacológico (las condiciones de almacenamiento están a 25°C). (Respuestas: Vida media = 6,97 años; tiempo de expiración = 4,34 años; fecha de caducidad = 3/3/2013) Log [ ] final = - K x T exp. + Ln [ ] inicial Ln 65 = -(0,099) (x) + Ln 100 4,1743 = - 0,099 (x) + 4,605 x = 4,3522 años → Tiempo de exp. Según el dato: 1 de noviembre 2008 + 4,3522 años = 3 marzo 2013 fecha de caducidad Vida media : K = 0,693 / T ½ → T ½ = 6,97 años 2. La descomposición del N2O5 es una reacción de primer orden con una constante de velocidad de 5,1 x 10-4 s-1 a 45°C: 𝟐𝑵𝟐𝑶𝟓(𝒈) →𝟒𝑵𝑶𝟐+ 𝑶𝟐 a) Si la concentración inicial era 0,25 M. ¿Cuál es la concentración después de 3,2 minutos? (Respuesta: 0,22668 M) 𝐿n𝐶= 𝐿𝑛𝐶0 − 𝐾1 .𝑡

𝐿n𝐶= (-1,3862) − 5,1 x 10-4 (182 s) 𝐿n𝐶= ( - 0,0928(- 1,3862 Ln𝐶= - 1.479 𝐶 = 0,2278 M b) ¿Cuánto tiempo le tomará a la concentración disminuir desde 0,25 M hasta 0,15 M? (Respuesta 1001,61887 segundos) Ln(0.25 M / 0.15 M) = (5.1 x 10-4 s-1) t 0.51082562 = 5.1 x 10-4 t T= 1001.61887 s c) ¿Cuánto tiempo tomará transformar 62% del material inicial? (Respuesta: 1897,223581 segundos) Ln(0.25 M / 0.095 M) = (5.1 x 10-4 s-1) t 0.967584026 = 5.1 x 10-4 t T= 1897.223581 s 3. Un cultivo de bacterias crece a una rapidez proporcional a la cantidad presente, si hay 1000 bacterias presentes inicialmente, y la cantidad se duplica en 1 hora. ¿Cuántas bacterias habrá en 3,5 horas? P(0) = 1000 P(1) = 2000 Z = 1000X + 1000 Z = 1000 x 3,5 + 1000 = 4500 # de bacterias = 4500 4. Se administra a un ratón 25 mg/Kg de una fórmula por vía intravenosa, los datos de concentración a nivel sanguíneo se muestran en la tabla siguiente: Tiempo (minutos)

Concentración (ug / mL)

2,0

90,3

2,9

83,9

5,6

67,3

8,9

51,5

10,5

45,2

13,5

35,4

15,0

31,3

20,0

20,9

24,0

15,1

60,0

0,9

Si la cinética de reacción es de primer orden deducir: a) La constante de eliminación (Respuesta: 1,3245 x 10-3 segundos-1). ln (90,3 / 0,9) = k(3480) 4,609 = 3480k 0,0013244 = k 1,3244 x 10-3 = k b) La vida media (Respuesta: 523,3151 segundos 8,7219 minutos). T vida media = 0,693/1,325x10-3 T vida media= 523 segundos = 8,71 min c) La concentración en el tiempo cero (Respuesta: 104,16748 μg/mL). ln (x / 0,9) = 1,3244 x 10-3 x 3600 ln (x /0,9) = 4.7678 x = 105,8941 μg/mL

5. En un experimento para determinar el orden de la reacción de la descomposición de A, se obtuvieron los siguientes datos: Tiempo (segundos)

Concentraciòn de A (mol/L)

0

2,00 x 10-3

1000

1,39 x 10-3

2000

0,78 x 10-3

3000

0,17 x 10-3

Deducir: a) Orden de la reacción (Respuesta: orden cero). b) Según la gráfica el valor de la constante de velocidad (Respuesta: 6,1 x 10-7 mol.L-1.s-1). (2,00 x 10-3)0 - (1,39 x 10-3)f 6,1 x 10-4 = k x t t = 1000s → 10 -3 6,1 x 10 -7 c) La vida media de reacción (Respuesta: 1639,344262 segundos). T1/2 = 1/1,5 x 10-3 (3 x 10-3) = 1639,3s d) El tiempo para que la concentración sea 0,02 x 10-3 M (Respuesta: 3245,901639 segundos). T= Ln(0.02 x 10-3) - Ln(0.2)/6.1x10-7 T = 3244,9s e) Tiempo para que la concentración sea 0 (Respuesta: 3278,688525 segundos). T = Ln(0,1) - Ln(0,2)/6,1 x 10-7 T = 3278,6s 6. En el siguiente experimento de cinética se obtuvieron los siguientes datos (A→B): Tiempo (meses) Concentración (mg/mL)

Tiempo (segundos)

Concentraciòn de A (mol/L)

Ln (A)

14

8

2,079

16

4

1,386

18

2

0,693

20

1

0

Deducir: a) El orden de la reacción (Respuesta: primer orden). Ln (A) = Ln (A)0 - k.t → es una reacción de primer orden b) La concentración de “A” en el tiempo cero (Respuesta: 1024 mg/mL). Ln (x/1) = (0,3466)(20) x = 1024 mg/mL c) La constante de descomposición (Respuesta: 0,34657 mes-1). k= 0,34657/1 k= 0,34657/1 mes-1 d) La vida media de reacción (Respuesta: 2 meses). T1/2 = 0,693/ 0,3465 T1/2 = 2 meses e) La concentración de “A” a los 12 meses y 17 meses (Respuesta: 2,772588 y 1,03872 mg/mL respectivamente). - Ln (A)= -(0,3465) (12) + Ln (1023.92) (A)= 2,773 mg/mL - Ln(A)= -(0,3465)(17) + Ln (1023.92) (A) = 1,0408 mg/mL f) El tiempo en años para que la concentración sea 2,5 mg/mL (Respuesta: 245,6213 años). T = Ln (8) -Ln (2) / 1,5 x 10-3 = 245,621 años 7. Un medicamento se fabricó el 16 de noviembre del 2005, presenta 150 mg de actividad farmacológica, si pierde su actividad al alcanzar el 70%, y si el tiempo de vida media es 2,5 años. ¿Cuál será la fecha de caducidad? T1/2 = 0,693/k 2,5 = 0,693/k k = 0,2772

ln ([ ]0/[ ]r) = k x t ln (150/105) = 0,2772 x t t = 1,2867 años → 16 meses aproximadamente→ 1 año y 4 meses caducidad → 16 de marzo 2007 VII.

REFERENCIAS 1. Castellan, Gilbert W. Fisicoquímica. 2da Edición. Editorial Pearson. México.1998. Pág. 883, 884 y 885.1998. Pág. 883, 884 y 8