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“Año del buen servicio al ciudadano” Universidad Nacional ¨San Luis Gonzaga¨ de Ica Practica Nº 4 Tema: INHIBIDORES Y CATALIZADORES Docente: Alumno: BRAVO FLORES ALVARO FERNANDO Ciclo: II “B” Curso: LABORATORIO QCA. GENERAL II

ICA – PERU 2017

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Velocidad de Reacción Objetivo:

 Conocer que las reacciones químicas ocurren a distintas velocidades.  Saber que la rapidez de los cambios químicos se debe entre otros factores; al grado de división de los reactivos.  Entender el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.  Conocer que las velocidades de las reacciones químicas varían con la concentración de las sustancias que intervienen.

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Marco teórico: La sola observación de algunos cambios químicos que ocurren a nuestra vista, permite concluir que las reacciones químicas tienen lugar a diferente velocidad; así, la reacción entre el oxígeno y el magnesio en el flash fotográfico es instantánea, mientras que los cambios químicos que ocurren en la corteza terrestre tienen duración de varios años. Por consiguiente, la velocidad de una reacción se define en términos del tiempo necesario para que desaparezca o se transforme una determinada masa de sustancia reaccionante o se forma uno de los productos. Por todo lo expresado anteriormente, podemos decir que la velocidad de una reacción depende de la frecuencia de las colisiones o choque, que aumenten por efecto de la concentración y las temperaturas, modificando la velocidad por medio de sustancias llamadas CATALIZADORES pero que NO aparece en los productos de la reacción. En toda reacción química se produce una liberación o absorción de energía térmica. Del conocimiento de cuánto dura la reacción química (minutos, días, meses) o su rapidez, se ocupa la cinética química. La cinética química, por lo tanto, es una parte de la química que estudia la velocidad de las reacciones químicas.

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Procedimiento experimental: Experiencia Nº1: velocidad de una reacción. a) En un vaso depositar aluminio en forma de burra y en otro, aluminio en polvo. Adicionar a cada uno, ácido clorhídrico 3M. Observar. b) En un vaso combina ácido clorhídrico con solución de nitrato de plata. Observar ¿Qué estados físicos presentan? ¿Qué sucede con el color de las reacciones resultantes? ¿qué tiempo demoro la velocidad de la reacción? c) Repite el procedimiento (b) esta vez utilizando esta vez ácido sulfúrico con el hidróxido de sodio o potasio. echa una solución de ácido clorhídrico en el vaso (c) e introduzca un clavo. Observar. d) Repite el procedimiento (c) utilizando esta vez el zinc con ácido clorhídrico. e) En un vaso combinar solución de Bromuro de sodio con cloro (Cl2). Observar. Nº Reaccionantes Resultantes Tiempo de Rx. 1 AgNO3(ac) + HCl(ac) 2 H2SO4(ac) + 2KOH(ac) 3 Fe(s) + 2HCl(ac) 4 Zn(s) + 2HCl(ac) 5 Cl2(ac) + 2NaBr(ac) Experiencia nº 2: Temperatura y la velocidad de reacción En 2 tubos de ensayo vaciar soluciones diluidas de CuSO4, luego adicionar al primero solución NaOH; dejar el tubo en la gradilla. El segundo tubo, calentarlo hasta la ebullición, y después de retirarlo del fuego y añadir la solución de NaOH. Observe la diferencia y saque sus propias conclusiones. a) Reacción a temperatura ambiente (1er tubo) b) Reacción a temperatura de ebullición (2do tubo)

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Experiencia Nª 3: Concentración y velocidad de reacción. a) Coger 4 tubos de prueba, colocarles 2cm3 de formaldehido (HcHO) concentrado a cada uno; añadir agua a tres de ellos, en la siguiente proporción: 6cm3 al primero, 4cm3 al segundo y 2cm3 al tercero. Agitarlos. Al cuarto no le agregue agua. b) En otros cuatro tubos de ensayo agregar 3cm3 de AgNO3 y añadir 5 gotas de NH4OH concentrado, a cada uno. Esta solución es conocida como nitrato de plata amoniacal. Después en forma simultánea, adicionar el contenido de los cuatro tubos de nitrato de plata amoniacal, a los que contienen HcHO en diferentes concentraciones. Agitar y dejarlos reposar en las gradillas. Observar. De ser posible controle el tiempo en que produce la reacción química.

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Informe experimental:

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CONCLUSIONES: La velocidad de una reacción química se manifiesta en el cambio de la concentración de los reactivos o productos en relación con el tiempo. La velocidad no es constante, sino que varía continuamente a medida que cambia la concentración. La ley de la velocidad es una expresión que relaciona la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y las concentraciones de los reactivos, elevadas a las potencias apropiadas. La constante de velocidad k para una determinada reacción con un determinado reactivo cambia solo con la temperatura. La vida media de una reacción (el tiempo que tarda la concentración de un reactivo en disminuir a la mitad) puede utilizarse para determinar la constante de velocidad de una reacción de primer orden.

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RECOMENDACIONES:

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Inhibidores y catalizadores Objetivos:  Estudio de los factores que influyen en la velocidad de descomposición del peróxido de sodio: Inhibidor, catalizador y temperatura.  Comprobar la diferencia entre inhibidor y catalizador.  Conocer que las reacciones catalíticas son los que se efectúan en presencia de un catalizador.

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Marco teórico: Un catalizador es una sustancia que por su sola presencia en una reacción aumenta la velocidad de esta sin modificar su estado de equilibrio y sin que se consuma en el proceso. Los catalizadores pueden encontrarse en fase sólida, líquido o gaseosa, de tal manera que es necesario indicar:  Si el catalizador se encuentra en la misma fase que las sustancias que intervienen en el proceso se denomina CATALISIS HOMOGENEA.  Si el catalizador se encuentra en una fase diferente a las sustancias que intervienen en el proceso se denominan CATALISIS HETEROGENEA Las sustancias que retardan la velocidad de una reacción se denominan Inhibidores o Catalizadores negativos. En conclusión, diremos que los catalizadores no modifican el rendimiento de una reacción, ni el estado de equilibrio. Pero podemos decir que:  Un catalizador solo disminuye la energía de activación.  Un inhibidor solo aumenta la energía de activación.

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Procedimiento experimental: Experimento Nº 1: Comportamiento del inhibidor y del catalizador: a) En tres tubos de ensayo colocar pequeñas porciones aproximadamente iguales de peróxido de sodio (Na2O2). b) Medir 15mL de H2O en la probeta y añadir al primer tubo y observar la velocidad de descomposición del peróxido de sodio. c) Proceder de igual forma con los dos tubos restantes, empleando en el segundo tubo de 5Ml de ácido sulfúrico y en el tercer tubo de 5ML de solución de sulfato de cobre. Experimento Nº2: Dióxido de Manganeso (MnO2) como catalizador. a) Medir en un tubo de ensayo 3mL de H2O2 al 3% y observar la evolución del oxígeno con una astilla de madera encendida. b) Luego, adicionar una pizca de MnO2 a la solución de agua oxigenada y comprobar nuevamente la evolución de oxigeno con la astilla encendida. Experimento Nº3: Descomposición de H2O2: a) Tomar una pequeña muestra de óxido de manganeso (II). Exhala en el fondo de uno de los tubos de ensayo, anote el color del producto. b) Toma una pequeña cantidad de óxido de manganeso (IV) y colócala en el fondo de otro tubo de ensayo, anote el color del producto. c) Vierta 10cm3 de agua oxigenada (H2O2) en cada uno de los uno de los tubos, observa lo que ocurre y anótalo. d) Lava el tubo de ensayo que contiene el óxido de manganeso, toma de nuevo un poco de este producto y añádelo al tubo recién lavado. vierta en el 20 cm de H2O2. Introduce en la boca del tubo un producto con la punta encendida (sin llama). observa lo que ocurre. e) Dejar reposar el tubo en la gradilla durante varios minutos, anote si el óxido de manganeso (IV) se ha consumido o no. f) Decante el líquido claro y vuelva a añadir agua oxigenada. Observa si hay desprendimiento gaseoso.

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Informe experimental: C. positivo (catalizador simple) Catalizadores C. negativo (inhibidor)

Ej.: mosto de uva (levaduras) Almidón (polisacárido) Efectos de los catalizadores: a) Energía de activación (Ea). - un catalizador trabaja cambiando el mecanismo de reacción disminuyendo la Ea. b) Mecanismo de reacción. - Un catalizador cambia el mecanismo de la reacción. c) Entalpia de la reacción. - Un catalizador no cambia la Entalpia de la reacción. d) Velocidad de paso directo. - Un catalizador aumenta la velocidad de la reacción. e) Velocidad de un paso inverso. - Un catalizador aumenta la velocidad de la reacción inversa. Algunas enzimas y reacciones en la cual participan: Enzimas Amilasa Sacarasa Maltasa Pepsina Toipsina Zimasa

Reacción catalizada Conversión del almidón en maltosa Conversión de la sacarosa y levulosa. Conversión de la maltasa en dos glucosas. Cambia de proteínas complejas a más simples. Hidrolasas de proteínas en aminoácidos. Conversión de la glucosa en etanol y CO2.

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1.a) Na2O2 + H2O → Na2SO4 + O2 b) Na2O2 + CuSO4 → Na2SO4 + CuO Esta reacción se torna de color celeste c) Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + O2 2.a) MnO2 + H2O2 → HMnO2 + H2O + O2 En esta reacción se adiciona el MnO2 y nos dio HMnO2 mas agua (H2O) y O2 podemos reconocer el oxígeno introduciendo una astilla incandescente en el recipiente y comprobando que se aviva la llama. 3.a)

b) Tiene un color negro. c) MnO2 + H2O2 → Mn + 2H2O + O2 Hay un gran desprendimiento de oxígeno en poco tiempo.

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Cuestionario: 1.-Escriba las ecuaciones de las respectivas reacciones. a) Na2O2 + H2O → Na2SO4 + O2 b) Na2O2 + CuSO4 → Na2SO4 + CuO c) Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + O2 d) MnO2 + H2O2 → HMnO2 + H2O + O2 e) MnO2 + H2O2 → Mn + 2H2O + O2 2.-Indique la diferencia o semejanza entre el inhibidor y catalizador.  Un catalizador, es una sustancia que ayuda a acelerar una reacción sin formar parte de ella. Ejemplo: los jugos gástricos que tenemos en el estómago para acelerar el proceso de descomposición de la comida y poder asimilarla.  Un inhibidor es una sustancia que evita que se lleve a cabo una reacción química. Ejemplo: Las pastillas que te tomas cuando te duele la cabeza; o cuando pintas un tubo de metal con X pintura para que no se pique ni se corroa (retardas una reacción de oxidación). 3.- ¿Que es una catálisis?, hable acerca de la catálisis enzimática La catálisis es el proceso por el cual se aumenta la velocidad de una reacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador y aquellas que desactivan la catálisis son denominados inhibidores. Una característica importante es que la masa de catalizador no se modifica durante la reacción química, lo que lo diferencia de un reactivo, cuya masa va disminuyendo a lo largo de la reacción. 1. Catálisis enzimática. - Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones bioquímicas en los organismos vivos con una gran especificidad. Existen algunas enzimas con especificidad

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absoluta, es decir, que sólo son válidas para catalizar una determinada reacción. Esta actividad catalítica, para la mayoría de las enzimas está restringida a una zona pequeña de la molécula denominada centro activo. La molécula sobre la que actúa la enzima, denominada sustrato, se enlaza al centro activo formando un complejo enzima-sustrato. Mientras está enlazado a la enzima, el sustrato se transforma en el producto, momento en el que se libera de la enzima.

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Conclusiones: La velocidad de una reacción química se manifiesta en el cambio de la concentración de los reactivos o productos en relación con el tiempo. La velocidad no es constante, sino que varía continuamente a medida que cambia la concentración. La ley de la velocidad es una expresión que relaciona la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y las concentraciones de los reactivos, elevadas a las potencias apropiadas. La constante de velocidad k para una determinada reacción con un determinado reactivo cambia solo con la temperatura. La vida media de una reacción (el tiempo que tarda la concentración de un reactivo en disminuir a la mitad) puede utilizarse para determinar la constante de velocidad de una reacción de primer orden.

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Recomendaciones: Se recomienda tener gran cuidado y precaución con el manejo de los materiales de laboratorio, con ello estaremos colaborando con nuestra propia seguridad y a la vez estaríamos evitando que se produzca algún accidente, Se debe utilizar siempre el utensilio en la función para la que fue diseñado. No se debe jugar con los utensilios, especialmente con los de vidrio por el riesgo de quebrarse y producirse heridas u otro accidente. Empleemos los materiales correctos de acuerdo a la práctica.

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Índice: a) Velocidad de reacción  Objetivos ------------------------------------------------------- Marco teórico ------------------------------------------------- Procedimiento experimental ------------------------------ Informe experimental --------------------------------------- Conclusiones -------------------------------------------------- Recomendaciones --------------------------------------------

b) Inhibidores y catalizadores:  Objetivos ------------------------------------------------------- Marco teórico ------------------------------------------------- Procedimiento experimental ------------------------------ Informe experimental ---------------------------------------- Conclusiones -------------------------------------------------- Recomendaciones --------------------------------------------

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