fisico quimica cinetica quimica

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL SUR DE LIMA

INGENIERÍA AMBIENTAL

Curso:

Físico-Química

Integrantes:

Tema:

Cinética Química

Docente:

Gutierrez Cuba , Cesar.

Semestre:

2015-I

CINETICA QUIMICA

15-8-2015

Universidad nacional tecnológica del sur de lima

1.-OBJETIVOS:

Determinar la constante de velocidad de una reacción química. Calcular la conversión de la reacción de acetato de etilo con hidróxido de

sodio Analizar el perfil de comportamiento de NaOH de conductividad y

conversión respecto al tiempo

2.-MARCO TEORICO:

La cinética química estudia la velocidad o rapidez en que se da una reacción y los factores que influyen en ella como la concentración, temperatura, presión, concentración iónica, disolvente, catalizadores, etc. La ecuación cinética o ley de velocidad se obtiene cuando se relaciona la velocidad de reacción y las concentraciones de las especies y es propia de cada reacción. Se suele escribir como el producto de una constante de velocidad de reacción k y las concentraciones.

La constante de velocidad de reacción es independiente de las concentraciones de la especies, pero principalmente depende de la temperatura. Las concentraciones, pueden determinarse directamente por algún método químico o midiendo alguna propiedad del sistema que varíe linealmente con la concentración. Es por esto que en esta práctica se emplea la conductividad como propiedad esencial para hallar la concentración del NaOH en el tiempo y seguido a esto calcular los parámetros cinéticos y la conversión.

En cuanto a la reacción de saponificación del acetato de etilo con hidróxido de sodio:

CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH

Se caracteriza por ser una reacción medianamente exotérmica, irreversible y de segundo orden, las condiciones en la que se lleva a cabo esta reacción son las del ambiente. Es por esto, que esta reacción ha sido ampliamente usada en este tipo de laboratorios por su facilidad en la experimentación y por los buenos resultados que se obtienen.

Para hallar también mi constate cinético.

1


Este método se basa en suponer un orden de reacción, es decir, suponer un valor de n en la ecuación e integrar. Si los valores experimentales se ajustan a la función obtenida de la integral, el orden de reacción supuesto será el correcto y del ajuste a la función se podrá calcular el valor de la constante cinética. Por ejemplo:

* para n=1, la ecuación tomará la siguiente forma:

−dC Adt

= kCAn

= k CA1

3.-RESULTADOS DE EXPERIMENTACION:

Preparar:

Acetato de Etilo = (NaoH = 0.005 mol/L (M) ) 500ml

Prepara el hidróxido de sodio . Después de prepararlo

reaccionara lo mediremos el valor critico K∞

MNaOH = 0.005mll

∗0.5 l∗40gmol

∗0.983=0.1g

Al reaccionar el acetato de etilo más el hidróxido de sodio se formara acetato de sodio .

Estuvimos a una temperatura de 23 °c.

2

V(ml)=0.005¿

moll

∗88.1g

mol∗ml

0.9=0.244ml


GRAFICO 1

Hallamos la variación de concentración del KOH y Acetato en el sistema, también medimos la conductibilidad alta y bajara a una menor conductibilidad con el trascurso de cada minuto.

Donde:

X=TIEMPO

Y= K= CONDUCTIBILIDAD ESPECIFICA

PARA EL TEMPO CERO:

T= 0

ECUACION DEL GRAFICO:

Y= 521.76e0.01T

521.76e0.01∗0

= 521.76

**En la cual nuestro K0 = 521.76

3

0 2 4 6 8 10 12450

460

470

480

490

500

510

520

f(x) = 521.75622024539 exp( − 0.0102014550548725 x )

yx y

1 516 us/cm

2 512 us/cm

3 507 us/cm

4 501 us/cm

5 495 us/cm

6 490 us/cm

7 485 us/cm

8 481 us/cm

9 476 us/cm

10 472 us/cm


** El K∞ = 114.6

GRAFICO 2

Tenemos los valores de conductibilidad pues hallaremos el grafico .

Y = m * x

Para 516521.76−516516−114.6

=0.01435

Para 512521.76−512512−114.6

=0.02456

Para 507521.76−507507−114.6

=0.03762

Para 501521.76−501501−114.6

=0.05373

Para 495521.76−495495−114.6

=0.07035

Para 490521.76−490490−114.6

=0.08461

4

K0−ktkt−kinf

= Cacet *KT


Para 485521.76−485485−114.6

=0.09925

Para 481521.76−481481−114.6

=0.11126

Para 476521.76−476576−114.6

=0.12663

Para 472521.76−472472−114.6

=0.13924

tiempo (K0-kt)/(kt-kinf)

1 0.01435

2 0.02456

3 0.03762

4 0.05373

5 0.07035

6 0.08461

7 0.09925

8 0.11126

9 0.12663

10 0.13924

5


Ecuación de la recta , hallando la pendiente

Y= aX+ b , a e la pendiente

Y= 0.0143X -0.0024

a= 0.0143 1min

= m

** La concentración de NaOH para 18.6 ml lo que se gasto en la titulación :

0.0174g∗mol202.2g

18.6ml∗1 l1000ml

=0.00463 moll

m = Cacet *K

mCacet

= K

0.01430.00463

=K

6


K= 3.089 ¿

1minmoll

K= 3.089 l

mol∗min = 0.05133 L/mol*s

MEDICION DE LA TITULACION:

Cuando nosotros titulamos es para saber cuánto es el volumen de concentración del hidróxido para la reacción.

En el matraz 25ml de H2O, con 0.0174 g de biftalato más 3 gotas de fenolftaleína.

Se gastó 18.6 ml de concentración.

4.-DISCUSION:

7


Es necesario saber la cantidad de concentración en la titulación para hallar nuestro velocidad de reacción .

La reacción química se produce mediante colisiones eficaces entre las partículas de los reactivos, por tanto, es fácil deducir que aquellas situaciones o factores que aumenten el número de estas colisiones implicarán una mayor velocidad de reacción. La velocidad de la reacción como pudimos comprobar depende de la concentración de los reactivos y de la naturaleza de estos. Se puede indicar esto ya que la velocidad crece cuando lo hacen las concentraciones de las especies reaccionantes. Esto se debe a que hay mayor número de choques y por ello mayor velocidad de reacción.

Otro factor que influye en la velocidad de reacción es la temperatura, ya que a medida que esta aumenta, las partículas se moverán más rápidamente y por ello se incrementa el número de colisiones, teniendo como resultado una mayor velocidad de reacción.

Calcular el % de error de las constantes de velocidad

En el caso de un valor :

**teorico A temperatura ambiente (T1=30ºC) k=0.0632 Lmol*s ** Experimental a temperatura (T=23 °C) k= 0.05133 Lmol*s

%error= v .teórico−v . experimentalv . teorico

∗100%=0.0632−0.051330.0632

=0.1878∗100%=18.78%

Este margen de error de cte de velocidad es 18.78 %

5.-CONCLUSIONES:

Se determinó experimentalmente la expresión de la ley de velocidad para la reacción CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH ; de manera individual se obtuvo que la velocidad es 3.08, no obstante al contrastarse con la ecuación de la ley de velocidad obtenida de manera grupal se registra un error absoluto es de 18,78% que puede estar fundamentado en un error de operador en el momento de la medición del volumen de los diferentes reactivos en las buretas.

8


La velocidad de reacción depende de la concentración de los reactivos y de la temperatura ya que a 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.

6.-BIBLIOGRAFIA:

Atkins P., de Paula Julio (2008), Química Física, China: Médica Panamericana, Pág. 801.

Solís Zavala Juan José (2007), Fisicoquímica II para Ingeniería Química: Un Estudio delas Reacciones Químicas, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas: ITTG. Pág. 111-113.

Fisicoquímica, Raymond Chang(2008),tercera edición , Pag.445-456.

7.-ANEXO:

9


10

fisico quimica cinetica quimica

Documents