Practica 1 Cinetica Quimica

 

PRÁCTICA DE CINÉTICA QUÍMICA II: INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y DE LA PRESENCIA DE UN CATALIZADOR OBJETIVOS Estudiar, de forma cuantitativa, la inuencia de la temperatura y la presencia de un catalizador sobre la velocidad de la reacción redox que experimentan permanganato y oxalato en medio ácido. FUNDAMENTO TEÓRICO La Ci Cin nti tica ca !u !u"m "mic ica a estu estudi dia a do doss aspe aspect ctos os de un una a rea eacc cció ión n qu qu"m "mic ica# a# la velo! vel o!"#" "#" "e l# $e# $e#! !%& %&   que mide la variación de la concentración de reactivos y productos con el tiempo, y el mecanismo de la reacción para pasar de reactivos a productos. L# ve velo lo! !"# "#" " "e '& '&# # $e $e# #! !%& %&   se de de$n $ne e co como mo la di dism smin inuc ució ión n de la concentración de un reactivo o el aumento de la concentración de un producto con el tiempo. %e expresa en trminos de la concentración de uno de los re react activo ivoss o pr produ oducto ctoss que int interv ervien ienen en en la re reacc acción ión,, siemp siempre re como como un una a magnitud positiva y con unidades de concentración dividido por tiempo &'(s). La velocidad de reacción de una reacción qu"mica depende, principalmente, principalmente, de los siguientes factores# * La naturaleza de las sustancias que reaccionan * La concentración de dic+as sustancias * La temperatura * La acción de catalizadores En cualquier estudio cintico se determina la concentración de alguna de las especies que intervienen en la reacción en un determinado momento a una temp temper erat atur ura a $a. $a. %e de dete term rmin ina a la ca cant ntid idad ad de rea eact ctiv ivo o qu que e qued queda a o de producto que se forma cuando +a transcurrido cierto tiempo. Conociendo las cantidades iniciales de reactivos se calcula la variación de la concentración con el tiempo. Exi xissten ten do doss tipo tiposs de mt tod odo os exp xper eriimen enttales ales para det eter erm mina narr .,/!o # concentraciones, concentracio nes, conocidos como ()*o"o +',(!o - ()*o"o .,/!o#

las las

()*o"o "o +',(! +',(!o o   se ret * En En e ell ()*o etir ira a un una a pa part rte e de dell sist sistem ema a en rea eacc cció ión n a intervalos $os de tiempo, para efectuar un análisis y determinar la cantidad de reactivo o de producto, con lo cual se calcula la velocidad de reacción.

 

.,/!o se mide alguna propiedad f"sica de alguna especie de la * En el ()*o"o .,/!o se reacción que es proporcional a su concentración, como por eemplo la emisión o ab abso sorrci ción ón de luz, luz, la pr pres esió ión n de lo loss ga gase ses, s, la co cond nduc ucti tivi vida dad d de las las disoluciones... Los mtodos f"sicos f"sicos son prefer preferibles ibles a los qu"mico qu"micoss por porque que sto stoss nece necesita sitan n modi$car o parar el sistema de reacción. %in embargo en esta práctica vamos a utilizar un mtodo qu"mico por su sencillez, para estudiar cinticamente la reacción M&O01 2 C3O031 2 42 5 M&32 2 CO3 2 43O En general puede decirse que la velocidad de una reacción aumenta al elevar la temperatura &como valor medio podemos decir que un aumento de - grados en la temperatura duplica la velocidad de la reacción). Esto es debido a que el aumento de temperatura incrementa la energ"a media y la velocidad de las molculas reaccionantes, aumentando el n/mero de c+oques entre ellas y el n/ n/me merro de mo mol lcu cula lass qu que e alca alcanz nza a o su supe pera ra la en ener erg" g"a a de acti activa vaci ción ón,, nece ne cesa sari rio o pa para ra qu que e el c+ c+oq oque ue en entr tre e el ella lass se sea a e$ca e$caz. z. En -0 -001 01,, %van %vant+ t+e e 2rr+ 2rr+en enius ius est establ ableci eció ó emp emp"ri "rica camen mente te que las co const nstant antes es de vel veloci ocidad dad de muc+as reacciones var"an con la temperatura seg/n la expresión 67 Ae1E# 8RT 3onde 4 es la constante de velocidad de la reacción, Ea es la energ"a de activación, y 2 es la constante de 2rr+enius.  5  5omando omando logaritmos naturales en ambos miembros de la ecuación, esta queda como# l&97 E#8RT 2l&A 2s", si se representa grá$camente ln 4 frente a -(5 aparece una l"nea recta, lo que permite determinar el valor de la energ"a de activación. 2lternativamente, esa esa ecua ecuaci ción ón pued puede e escr escrib ibir irse se pa para ra do doss co con nun unto toss de valo valorres de 4 y de temperatura, lo que permite eliminar la constante ln2. La ecuación resultante, denominada ecuación de 2rr+enius, es# L&;9389