influencia de la temperatura sobre la rapidez de la...
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INFLUENCIA DE LA TEMPERATURASOBRE LA RAPIDEZ DE LA REACCIÓN.
OBJETIVO GENERAL
Estudiar el efecto de la temperatura sobre la
rapidez de reacción.
OBJETIVOS PARTICULARES
a. Determinar la constante de rapidezde reacción a dos temperaturas.
b. Obtener la Ea de reacción y el factor
preexponencial «A» de la ecuación de Arrhenius.
PROBLEMA
Obtener la ecuación que relaciona la
variación de la K de rapidez de
reacción con la T.
EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE
LA RAPIDEZ DE REACCIÓN
• 1884 Steven Arrhenius.
Teoría de Arrhenius
• 1918 Lewis
Teoría de las colisiones
• 1935 Eyring y Polanyi
Teoría de las velocidades
absolutas
Teoría de Arrhenius
En 1884 se descubrió empíricamente que la K esta relacionada con la temperatura absoluta.
K= Ae-B/T donde A y B son ctes.
• Una regla aproximada, válida para muchas reacciones en disolución, es que cerca de la
Temp Amb, por cada aumento de temperatura de 10°C.
k se duplica o triplica
•
A medida que se incrementa la temperatura, la
rapidez de las reacciones químicas así como la
transformación de muchos procesos fisiológicos se
incrementa
La teoría de Arrhenius
debido a que el número de colisiones entre
las especies reaccionantes aumenta.
«ACTIVADAS»
ΔE
ξ
E ‡
A+B
Y+Z
Complejo activado
Ea
Por lo tanto, la rapidez de reacción disminuye a medida que la barrera
energética se incrementa.
A medida que la EA se incrementa, LA K SE HACE MÁS lenta
La ecuación es válida para reacciones sencillas de una sola etapa
Para encontrar sus parámetros se linealiza y se gráfica
RTEaAeK /
TR
EALnK A 1
)(ln
mxby
A = factor preexponencial, factor de Arrhenius o factor de frecuencia,
esta relacionado con la frecuencia de las colisiones y la probabilidad
de orientación de los reaccionantes para que ocurra la reacción.
EA = Energía de activación
R = Constante de los gases 8.314 J/mol K
T = Temperatura absoluta (K)
TR
EALnK A 1
)(ln
Existen otras teorías para explicar el efecto de la temperatura:
Teoría de las colisiones (Lewis)
RTEaZPeK /
Z se deduce utilizando el # de colisiones
obtenido experim del diámetro molecular de
datos de viscosidad
BA
BAAB
mm
mmkTZA 82
Teoría del estado de
transición de Eyring
EaH
eeNhRTK RTHRS // ##
)/(
PROBLEMA
Obtener la ecuación que relaciona la
variación de la K de rapidez de
reacción con la T.
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
Experimentalmente
Medir ABSORBANCIAS a diferentes TEMPERATURAS
Calibración del
espectrofotómetro
Tomar lecturas de
absorbancia a la λ
seleccionada 460 nm.
Mezcla de reactivos a la
MISMA
TEMPERATURA,
tomando el tiempo
Calcular la
concentración a partir
de la ecuación de la
curva patrón
RTEaAeK /
MEZCLA TEMP VASO 1 VASO 2 Observaciones
1 AMBIENT ACETONA + HCL
4 mL 2 mL
Sol.
Yodo
4 mL
Se sigue la cinética
en la celda
Leer cada 30 seg
2 Aumentar
entre
28-30°C
20 mL 5 mL 20 mL Después de leer
cada 20 seg y
DESECHAR3 Aumentar
entre
38-40°C
20 mL 5 mL
(40 ml) (10 ml)
20 mL
(40 mL)
Después de leer
cada 15 seg y
DESECHAR
RTEaAeK /
Llenar la siguiente tabla y APLICAR EL METODO
INTEGRAL (graficar) para comprobar el orden de
reacción.
En cada temperatura
t (seg) Abs C
(M)
Ln C 1/C
Con los valores de K obtenidos de las graficas anteriores, construir la
siguiente tabla:
T 0C T (K) 1/T K Ln K
T AMB 0.0 0.00 0.0 0.0
Trazar la grafica de Arrhenius ( K vs 1/T)
0
Ln
K
1/T
De la pendiente (Ea/R) se calcula la ENERGÍA DE ACTIVACIÓN
De la ordenada al origen (ln A) se calcula el factor preexponencial
Conclusiones
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