Lab 15 Cinetica Quimica Pedro Sumoso

Universidad Nacional de Barranca

Practica N° 15 CINETICA QUIMICA

I. OBJETIVOS:

Experimentar a través de la velocidad de reacción los factores de la naturaleza de los reactivos, la concentración, la presencia de catalizadores, la temperatura y la superficie de contacto.

II. FUNDAMENTO TEORICO

La Cinética Química estudia la velocidad con que transcurren los procesos químicos y la influencia de los factores mencionados ejercen sobre ellos.  Así se puede definir que la velocidad de reacción de una sustancia es el número de moles de esa sustancia transformados en la unidad de tiempo. Es decir la velocidad de reacción se mide en mol/s = mol.s -1 2.1 Factores que influyen en la velocidad. 

La naturaleza de las sustancias .

Las reacciones entre iones en disolución son muy rápidas las reacciones homogéneas en las que intervienen líquidos y gases son más rápidas que aquellas en las que intervienen sólidos. La reacción es más rápida si aumenta la superficie de contacto o si elevamos el nivel de agitación. 

La Concentración de los reactivos .

En las reacciones en la que intervienen sustancias gaseosas o sustancias en disolución. Un aumento en la en la concentración de los reactivos provoca un incremento en la velocidad de reacción.

V= k [A) α [B)β

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donde: A y B son reactivos de la reacción

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La temperatura

La experiencia indica que al elevar la temperatura la velocidad de cualquier reacción aumenta, puede ser una reacción exotérmica como endotérmica Arrenius (1889).

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El área de contacto.

Las sustancias que son sometidas a una reacción deben estar en su máxima división y esto se consigue en estado de solución.  Así tenemos: Pb(NO3)2 trozos + KI trozos

PbI 2  + KNO 3

Pb(NO3)2 triturado + KI triturado

PbI 2 + KNO3

Pb(NO3)2 solución + KI solución

PbI (s) + KNO 3 acuo

En A se obtendrá poco producto porque solo reaccionara el área de contacto entre ellos. En B se obtiene un poco más que A porque el área de contacto es un poco más grande pero en C la cantidad de productos obtenidos será mayor por encontrarse en su máxima división 

Los Catalizadores

Son sustancias que aumentan la velocidad de una reacción sin experimentar al final de la transformación variaciones en su estructura. Los catalizadores son específicos para cada reacción.  Así tenemos en 1823 Dobereiner encontró que el hidrogeno arde en el aire a temperatura ambiente en presencia de esponja de platino.

III. MATERIALES Y REACTIVOS.

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Materiales

Vasos de precipitado   Cronómetro   Termómetro Probeta de 100 mL Trípode de hierro Rejilla de cerámica Balanza analítica   Pisceta Varilla de vidrio

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Reactivos           

Solución de Permanganato de Potasio 0.001 M Solución de ácido oxálico 0.1 M Solución de sulfato ferroso 0.1 M Solución de ácido sulfúrico 6 M Carbonato de sodio sólido Solución de Ácido Nítrico 4 M Solución de ácido clorhídrico 0.5 M, 1 M,2 M Agua oxigenada 40 volúmenes Un trocito de carne. Dióxido de manganeso. Cobre metálico en virutas

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IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL .

1) Experimento N° 01: Velocidad de reacción VS Naturaleza de los reactivos.

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Vierta en 2 vasos de precipitado 10 mL de solución de permanganato de potasio. Adicionar 1 mL de ácido sulfúrico a cada vaso. Adicionar luego 10 mL de sulfato ferroso a uno de los vasos midiendo con el cronómetro el tiempo de decoloración de la solución violeta de KMnO4. Adicionar al otro vaso 10 mL de ácido oxálico y mida también el tiempo de decoloración de permanganato de potasio. Realice la reacción respectiva la observación y el grafico.

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2) Experimento 02: Velocidad de reacción VS Temperatura.

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Vierta en 1 vasos de precipitado 10 mL de solución de permanganato de potasio. Adicionar 1 mL de ácido sulfúrico y 10 mL de ácido oxálico y midiendo el tiempo que tarda en decolorase el color violeta de la solución. Sucesivamente se preparan 3 soluciones en otros 3 vasos de precipitado empleando los mismos reactivos en las mismas cantidades que en el ítem 1 las mismas que deberán ser calentadas a 40° C a 50°C y a 60° C, antes de agregar la solución de oxalato. Registrar los tiempos medidos en la tabla. Realice la reacción respectiva la observación y el grafico.

Tiempo de decoloración del KMnO 4 a distintas temperaturas Temperatura (°C) Laboratorio 40 50 60

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Tiempo empleado (s)

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3) Experimento N° 03: Velocidad de reacción VS Concentración.

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En un vaso de precipitado pese 0.1 g de carbonato de sodio. Adicione 2 mL de ácido clorhídrico 0.5 M, controlando el tiempo que emplea el carbonato de sodio en reaccionar. Repetir el experimento dos veces más adicionando 2 mL de solución de ácido clorhídrico 1M y 2M respectivamente. Realice la reacción respectiva la observación y el grafico.

4) Experimento N° 04: Velocidad de reacción VS catalizadores.

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En tres vasos de precipitado vierta en cada uno 20 mL de peróxido. En un vaso agregar un poco de miligramos de MnO2 , en el otro el trocito de carne y sirviendo el tercer vaso como testigo. Acercar un fosforo encendido a la superficie de cada vaso. ¿Qué ocurre y porque? Investigar ¿Que catalizador biológico produce la reacción en el vaso de precipitados que contiene el trocito de carne? Realice la reacción respectiva la observación y el grafico. Página 132

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V. CUESTIONARIO.

1. ¿Qué es un catalizador y cuál es su función en una reacción química? 2. ¿Qué factores afectan la velocidad de una reacción? 3. ¿Cómo se denominan los catalizadores biológicos? Cite dos ejemplos

VI.

CONCLUSIONES.

VII.

RECOMENDACIONES.

VIII.

BIBLIOGRAFIA.

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