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• Diego Medrano Hidalgo

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE SERVICIOS DE LABORATORIO LABORATORIO DE QUÍMICA II PRACTICA Nro. 1

CINETICA QUIMICA OBJETIVOS:

 Estudiar la cinética de una reacción química por el método de las velocidades iniciales.  Determinar los órdenes parciales de reacción  Determinar el valor de la constante específica de la velocidad de reacción  Escribir la expresión de la ecuación de velocidad de una reacción química.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Una reacción reloj es una reacción química en la que un cambio de color súbito marca el final de la transformación de los reactivos en productos. El tiempo que transcurre hasta el final de la reacción depende de la concentración de las especies químicas implicadas en la misma. Si las concentraciones de los reactivos pueden ajustarse de modo que haya cambios de color de manera periódica, se les denomina reacciones oscilantes. Este tipo de reacciones son muy utilizadas en el estudio de la cinética de las reacciones químicas, para conocer a qué velocidad tiene lugar una transformación química. Una de las características del almidón es que forma un complejo de color azul oscuro en presencia de yodo, casi de forma instantánea, reacción que se utiliza para su reconocimiento. En nuestro caso preparamos las soluciones con la concentración adecuada para producir un retraso en la reacción del yodo con el almidón.

MATERIALES:

Piceta:

Varilla de vidrio:

Balanza:

Hornilla:

Pipeta de 10 ml:

Tubos de ensayo y una gradilla:

Baso precipitado:

Cronometro:

REACTIVOS:

Yodato de potasio

Almidón

Ácido sulfúrico Agua destilada

TECNICA O PROCEDIMIENTO: Solución A: Para ½ litro:  Pesar 2.14gr de KIO2 en la balanza.  Vaciar el yodato de potasio en un vaso precipitado y mezclar con una varilla hasta que este disuelta.  En un matraz aforado de 500 ml vaciar la solución.  Completar en el matraz con agua destilada hasta completar hasta el aforo.

 En una gradilla poner todos los tubos Y poner de 10 ml, 8 ml, 6 ml, 4 ml, 2 ml.

 Completar al de 8 ml con 2 ml de agua al de 6 ml con 4 ml, al de 4 ml con 6 ml, al de 2 ml con 8 ml de agua destilada.

Solución B: a) b) c) d)

Pesar 2 gr de almidón en 200 ml de agua hirviente Añadir 0.3 gr de KHSO3 5ml de ácido sulfúrico 1mol/L(2N) Agua destilada hasta 500 ml.

1.- solubilidad: i. ii. iii. iv.

2ml de h20+0.2 gr NaCl soluble 0.2 gr KN𝑂3 0.2 gr Ph-COOH insoluble 0.2 gr almidón parcialmente soluble.

2.-Punto de ebullición: i. ii. iii.

50 l de H2O por 1L de H2O destilada 𝑇 𝑂 𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎 = 50℃ 𝑇 𝑜 ℎ2𝑂 = 90℃ oxigeno adquiere + energía

3.-formacion de carbonos: i. ii. iii.

Papel celulosa muchas laminas glucosa Restos de carbono calcinado El azúcar no tiene carbono por tanto no se combustiona

4.- estabilidad térmica: i.

La sal baja la energía de activación y baja el carbono.

PROCEDIMIENTO:

 Combinar los reactivos de acuerdo a la tabla 1, colocar las cantidades requeridas de cada reactivo en cada tubo de ensayo identificado como Ay B. Rotular los tubos.  Agregar el contenido del tubo A en el tubo B y comenzar a tomar el tiempo con el cronómetro cuando la solución contenida en el tubo.  A toque la solución contenida en el tubo B. Anotar el tiempo en el que la coloración azul llega al fondo del tubo. No agitar  Realizar por lo menos dos mediciones del tiempo por prueba.

CUADRO: Exp.

Tubo 1

Volúmenes de las disoluciones (ml). [IO-1] 10

Agua 0

[IO3-] mol/L

Tiempo de 1/t (s-1) reacción (s)

[SO32-] 10

20

0.05

Tubo 2

8

2

10

25.6

0.039

Tubo 3

6

4

10

31

0.032

Tubo 4

4

6

10

42

0.024

Tubo 5

2

8

10

99

0.010

 Conclusiones: La velocidad de la reacción depende de la concentración de los reactivos y de la temperatura ya que medida que estos aumentan, se incrementa el número de colisiones, ya que las partículas se moverán más rápido y por ello será mayor la velocidad de reacción.

CUESTIONARIO: 1. Obtener conclusiones de carácter general sobre la influencia en la velocidad de reacción de: a). Un aumento de la concentración de uno de los reaccionantes: b). Una variación de la temperatura de reacción: c). La presencia de un catalizador:

a) Concentración: La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de colisiones. Al incrementarse la concentración de los reactantes, la frecuencia de colisión también se incrementa b) Una elevación de la temperatura aumentará, lógicamente, la energía cinética de las moléculas reaccionantes, con lo que habrá un mayor número de moléculas con una energía igual o superior a la de activación. Esto se describe normalmente mediante una regla según la cual cada aumento en 10° C de temperatura hace que se duplique la velocidad de la reacción. Sin embargo, esto no quiere decir que la energía cinética de las moléculas se haya hecho el doble. Por supuesto, cuando se disminuye la temperatura ocurre lo inverso. c) Un catalizador: La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reacción (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una trayectoria alternativa con una menor energía de activación. Por ejemplo, el platino cataliza la combustión del hidrógeno con el oxígeno a temperatura ambiente.

2. En la presente práctica en el estudio de la velocidad de reacción con la concentración, ¿es necesario conocer la concentración del sulfito ácido? Razonar la respuesta. Claro que si es necesario conocer por que la mezcla de los dos compuestos cada una tiene su propi concentración y para poder obtener la nueva concentración es necesario porque la velocidad tiene la siguiente ecuación:

𝑉 = 𝐾[𝐴]𝑚 [𝐵]𝑛 𝑣=−

[𝐴] − [𝐴]0 𝑇 − 𝑇0

3. Se dan los siguientes datos para la reacción: A + B = C, escriba la expresión de la ley de velocidad y hallar el valor de constante k de velocidad específica: Experimento 1 2 3

[A] 0,10 M 0,10 M 0,20 M

[B] t (min) 0,050 M 25.0 0,100 M 15,0 0,100 M 7,5

[C]final (M) 0,0033 0,0039 0,0077

4. En el estudio de la velocidad de una reacción de descomposición se encontró que la concentración del reactivo disminuye desde su valor inicial 0.8 Molar en la forma siguiente:

[A] (Molar) T (min)

0.6 0.4 0.2 4.17 12.5 37.5

0.1 87.5

5. Se encontró que el proceso de inactivación de un Virus es de primer orden, con respecto a la concentración del Virus. Se encontró que el Virus se inactiva el 2 % por minuto. Calcular en que tiempo se inactiva el 75 %.

6.- En la fermentación enzimática de una solución de azúcar, inicialmente tiene una concentración 0.121 Molar, a las 10 horas la concentración es 0,065 Molar, y a las 20 horas la concentración es 0.029 Molar. Cuál es el Orden de la Reacción?

BIBLIOGRAFIA:  http://www.rochester.edu.co/ckfinder/uploads/files/DIEGO-MQUIMICA 10/PRÁCTICA 4 Cinética química  http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/quimica/practicos_de_labo ratorio_pdf/lab5.

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE FACULTAD: TECNOLOGIA CARRERA: ING. PETROLEO GAS Y ENERGIAS

Estudiante: Medrano Hidalgo Diego Arnaldo Materia: Química II Laboratorio Docente: Ing. Hugo Arias Fecha: 07- Marzo- 2016 Grupo: “A”

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