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• Josep Lopez

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA QUÍMICA

PROFESOR

:

ESTUDIANTE

:

CODIGO CURSO

: LABORATORIO DE PROCESOS QUIMICOS

TEMA

: HIDROLISIS DEL CRISTAL VIOLETA

AÑO

: CUARTO

TACNA – PERÚ

HIDROLISIS DEL CRISTAL VIOLETA I.

OBJETIVOS  Calcular la constante cinética experimental  Mostrar el funcionamiento del reactor Bach

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO La hidrolisis del cristal violeta es biomolecular, y para medir su velocidad de reacción se emplea una técnica fotocolorímetro. Una es un colorante intenso y otra es un ion hidróxido. el producto de la reacción es incoloro por lo que midiendo la perdida de intensidad del tinte después de diferentes intervalos de tiempo la constante de velocidad biomolecular puede ser evaluada directamente de lecturas de absorbancia tomadas del colorímetro Se elabora curvas de calibración empleado disoluciones de cristal violeta 1.10-5M en agua destilada, cristal violeta es un colorante bactericida, para el campo de la microbiología. Para un laboratorio químico es objeto de estudio, el problema de cristal violeta es que tiñe los materiales empleados para esos de fines, pero si se le agrega una solución NaOH pierde ese poder colorante conforme pasa el tiempo, esto se debe a que el NaOH está reaccionando con el azul de metilo esta reacción se conoce como hidrólisis. En esta ocasión se estudiara la hidrólisis del azul de metilo. Determinara la constante cinética mediante la absorbancia.

III.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL a) 0.0049 g de cristal violeta de peso molecular agua destilada

PM  407.99

se aforó en una fiola de un litro de

NaOH

NaOH

b) Seguidamente a partir de una solución de 1 M de , se utilizo 5 ml de para aforarlo con un litro de agua destilada , se obtuvo como resultado una solución de 0.01 M de NaOH c) La reacción y la cinética es la siguiente : CV  NaOH  solucion no coloreada 250ml 250ml 1.1  105

0.01

1.1  105 2

0.01 0.005

dC A  kC ACB dt dC  rA   A  kC A dt  rA  

d) A continuación armamos el equipo , en un agitador magnetico tenemos listo la solución de NaOH la cual con ayuda de un cronometro mediremos los tiempos , agregaremos la solución de cristal violeta se tomó muestras las cuales se las analizo con un espectrofotómetro

e) Se puede observar que la solución inicial de cristal violeta se a decolorado casi completamente IV.

CÁLCULOS Y RESULTADOS Construimos una curva de calibración con el cristal violeta , para la concentración inicial 1 mol Ca 0  0.0049 g   1.2059  104 mol 407 g / mol Después cogemos 1, 2 ,4 ,5, 6 ,8 ml de esta solución para ponerlos en diferentes tubos de ensayo para luego agregarles agua destilada la diferencia para llegar a 10 ml de volumen V1C1  V2C2

 1ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  1.2039  10 5

 2ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  2.4078  105

 4ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  4.8156  105

 5ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  6.0195  10 5

 6ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  7.2234  10 5

 8ml   1.2059  104 M    9  1  C2  C2  9.63  105 Al llevar estas concentraciones al espectrofotómetro obtuvimos su absorbancia para cada concentración del cristal violeta presente en cada tubo. Tabulamos nuestros datos Absorbanci a 0.123 0.267 0.551 0.639 0.871 1.095

Concentració n 0.000012039 0.000024078 0.000048156 0.000060195 0.000072234 0.0000963

Al graficar obtenemos una ecuación para relacionar la

concentración con la absorbancia 1.20E-04 1.00E-04 f(x) = 0x + 0 R² = 0.99

8.00E-05

Ca

6.00E-05 4.00E-05 2.00E-05 0.00E+00

0

0.2

0.4

0.6

abs

0.8

1

1.2

La ecuación del ajuste es Ca  9  105  abs   2  106

Cuando realizamos el experimento de la decoloración del cristal violeta se tomo cada 2 minutos los resultados de la absorbancia t 0 2 4 6 8 10 12

Absorbanci a 0.407 0.273 0.193 0.128 0.092 0.061 0.047 Luego para encontrar la concentración utilizaremos la siguiente ecuación Ca  9  105  0.407   2  10 6  3.86  10 5

Ca  9  10 5  0.273  2  106  2.66  105 Ca  9  105  0.193  2  106  1.94  105

Ca  9  105  0.128  2  106  1.35  105 Ca  9  105  0.092   2  106  1.03  105

Ca  9  105  0.061  2  10 6  7.49  10 5

Ca  9  10 5  0.047   2  10 6  6.23  105

t 0 2 4 6 8 10 12

absorbancia 0.407 0.273 0.193 0.128 0.092 0.061 0.047

Ca 0.00003863 0.00002657 0.00001937 0.00001352 0.00001028 0.00000749 0.00000623

Al graficar los valores de tiempo vs Ca tenemos 5.00E-05 4.00E-05 3.00E-05

Ca, (M)

2.00E-05 1.00E-05 0.00E+00

0

2

4

6

t, (min)

8

10

12

14

Para hallar la constante k realizaremos la siguiente operación  Ca  ln   vs Ca  Ca 0 Ca 0  1.2059  104 donde t

absorbanci a

ca

0

0.407

3.86E-05

2

0.273

2.66E-05

4

0.193

1.94E-05

6

0.128

1.35E-05

8

0.092

1.03E-05

10

0.061

7.49E-06

12

0.047

6.23E-06

ln(Ca/Ca0) 0.3203416 5 0.2203333 6 0.1606269 2 0.1121154 3 0.0852475 3 0.0621112 9 0.0516626 6

Si se gráfica y se obtiene la ecuación de la recta tenemos 0.35 0.3 0.25

f(x) = 8292.56x + 0 R² = 1

0.2

ln(Ca/Ca0)

0.15 0.1 0.05 0 0.00E+00

2.00E-05

4.00E-05

Ca

6.00E-05

Por lo tanto la constante k será

k  8292.6

V.

CONCLUSION  Se logro los objetivos propuestos  Pudimos hallar la constante de equilibrio con los datos experimentales  Pudimos observar lo que sucede en un reactor Bach como los reactantes se transforman en productos.  Se logro determinar la constante cinética encontrándose así el modelo cinético.  Los datos experimentales se ajustaron con el modelo matemático  Se realizo con éxito la práctica de laboratorio.

VI.

BIBLIOGRAFÍA

 Cañizares, P.; Martínez, F.; Jiménez, C.; Lobato, J.; Rodrigo, M.A. Procesos de coagulación y Electrocoagulación para el tratamiento de efluentes industriales (Póster)  http://ocw.upm.es/ingenieria-quimica/ingenieria-de-la-reaccionquimica/contenidos/OCW/OR/pelectroquimicos.pdf  http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/sec_6.htm