PRÁCTICA‐2
CINÉTICA QUÍMICA
Fundamento
teórico
- Velocidad de una reacción
- Ecuación de la velocidad
- Factores de los que depende la velocidad de una reacción
- · Concentración
- · Temperatura
- · Presencia de catalizadores
Velocidad
de una reacción:
Cantidad de
sustancia que reacciona por unidad de tiempo.
Puede
seguirse la evolución en el tiempo de una reacción estudiando la disminución en
la concentración de los reactivos o el aumento en los productos.
La velocidad
de una reacción se representa en términos de variación de concentración con el
tiempo.
En una
reacción de tipo: aA +bB ®
cC +dD
Ecuación de la velocidad
Predice la
dependencia de la velocidad de reacción con las concentraciones de reactivos
Para una
reacción estándar: aA +bB ®
cC +dD
Los
exponentes “n” y “m” nos dan el orden parcial de la reacción.
La suma de
ambos es orden total de la reacción
El orden de
una reacción se determina experimentalmente
Concentración
La velocidad
de una reacción es directamente proporcional al número de colisiones entre los
reactivos.
Temperatura
La velocidad
de una reacción aumenta al aumentar la temperatura
Al aumentar
la temperatura aumenta la energía cinética de las partículas y con ello el
número de colisiones.
La
dependencia de la constante de velocidad con la temperatura queda reflejada en
la Ecuación Arrhenius
La energía de
activación Ea es la mínima
energía requerida para que la reacción tenga lugar.
Si tomamos
logaritmos:
Para dos
temperaturas y dos constantes:
Catalizadores
Sustancia que disminuye la energía de
activación de una reacción por lo que aumenta la velocidad de esta.
El catalizador no se consume en la reacción
Método experimental
- Efecto de la concentración sobre
la velocidad de una reacción.
- Efecto de la temperatura sobre la
velocidad
- Efecto de los catalizadores
La reacción
que se va a estudiar es:
IO3ˉ(ac) + 3 HSO3ˉ(ac) à 3 SO42ˉ(ac) + 3 H+(ac) + Iˉ(ac)
En todas las
experiencias preparamos dos matraces
Erlenmeyer, uno con una
disolución de yodato y otro con una disolución de hidrógeno sulfito.
Mezclamos y
medimos el tiempo que tarda en producirse la reacción.
(La reacción
siempre tiene lugar cuando la disolución se pone de un color azul oscuro)
Efecto de la concentración sobre la
velocidad de una reacción.
Se realizan
tres experiencias mezclado una
disolución de IO3ˉ 0,150M y 25 mL de agua con otra hecha con 10 mL de una
disolución de HSO3ˉ 0,020M y 5 mL de la disolución de almidón 2%. Modificamos
la cantidad de IO3ˉ para ver como afecta
al tiempo de la reacción.
La disolución
de yodato la mantenemos en las tres experiencias constante.
- · Experiencia 1: 2 mL de una disolución de IO3ˉ 0,150M y 5 mL de agua
- · Experiencia 2: 1, 5 mL de una disolución de IO3ˉ 0,150M y 5,5 mL de agua
- · Experiencia 3: 1 mL de una disolución de IO3ˉ 0,150M y 6 mL de agua
Observamos
que la velocidad de la reacción aumenta con la concentración de los reactivos
|
Exp.
|
t1 (s)
|
t2 (s)
|
t3(s)
|
tmedio(s)
|
[IO3ˉ] , mol/L
|
v en mol/L.s
|
|
1
|
110
|
150
|
135
|
131,67
|
0,03
|
1,02 * 10e-10
|
|
2
|
164
|
171
|
168
|
167,67
|
0,0225
|
7,95 * 10e-10
|
|
3
|
255
|
271
|
261
|
262,30
|
0,015
|
5,08 * 10e-6
|
|
Exp.
|
t1
(s)
|
t2
(s)
|
t3(s)
|
tmedio(s)
|
TIO3ˉ
(°C)
|
THSO3ˉ
(°C)
|
Tmezcla
(°C)
|
v en mol/L.s
|
|
1
|
110
|
150
|
135
|
131,67
|
23, 6
|
23
|
24,1
|
1,02 * 10e-5
|
|
4
|
194
|
194
|
23,2
|
23,1
|
15,5
|
6,87 * 10e-6
|
Efecto de los catalizadores
Repetimos el
ensayo de la experiencia 1 mezclando las disoluciones a temperatura ambiente y
añadiendo 6 gotas de disolución de nitrato de cobre (II) 0,02 M.
Observamos
que la velocidad de la reacción aumenta con la presencia de un catalizador.
|
Exp.
|
t1 (s)
|
t2 (s)
|
t3(s)
|
tmedio(s)
|
[IO3ˉ] , mol/L
|
v en mol/L.s
|
|
1
|
110
|
150
|
135
|
131,67
|
0,03
|
1,02 * 10e-5
|
|
5
|
37
|
41
|
36
|
38
|
0,03
|
3,51 * 10e-5
|
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