Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno

Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogenoCinética química y Biología

AlumnosJUAREZ LOPE DANAE. TORAL HERRERA DULCE. HERNANDEZ VALENCIA MARIANA ITZEL

Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno

Ingeniería Bioquímica

RESUMEN

La rapidez de una reacción no solo depende de la presión, temperatura y la concentración de los reactivos, también depende de la presencia y concentración de un catalizador que es una sustancia química que afecta la velocidad de la reacción, aumentándola o disminuyéndola, sin reaccionar, es decir, el catalizador no reacciona, solo afecta la reacción. Esto se ve reflejado en el valor de la constante de rapidez de la reacción, mas no en su orden. El objetivo de esta práctica es encontrar el valor de las constantes de rapidez de la reacción se elaboraron las gráficas correspondientes para encontrar el orden de la reacción. Se encontró que la reacción se ajusta a la gráfica A vs. t, por lo que se concluye que es una reacción de orden cero, a pesar de usar diferentes concentraciones de catalizadores, el único cambio es la constante de rapidez mas no el orden de la reacción

INTRODUCCION

La siguiente práctica fue realizada en el Instituto Tecnológico de Celaya, para la clase de Cinética, Química y Biológica, con la finalidad de observar y medir el efecto que tiene la adición de un catalizador, (se empleó Sulfato de Cobre CuSO4 como catalizador) sobre la rapidez de una reacción en presencia de peróxido de hidrógeno, empleando materia orgánica: Papa y aguacate, y haciendo uso de la manipulación de condiciones ambientales, como es la temperatura y la presión.

FUNDAMENTO TEORICO

Dentro del estudio del comportamiento de las reacciones químicas en cuanto a la cinética de reacción, se encuentra que la rapidez con que se lleva a cabo una reacción está determinada por la presión, la temperatura, la concentración de los reactivos y finalmente por la presencia y concentración de un catalizador.

Siendo un catalizador es una sustancia que afecta la reacción química únicamente a la velocidad de la reacción, para ser más precisos, ya que no reacción con los reactivos, y se mantienen intacto durante la transformación.Si el catalizador, favorece la reacción en la cual actúa, se denominan catalizadores positivos, y si la retrasa se le llama inhibidor.

Existen dos tipos de catálisis:

La catálisis homogénea, cuando el catalizador está en la misma fase que los reactivos y catálisis heterogénea cuando , el catalizador está en una fase distinta a los reactivos.

Por medio de la ley de rapidez de una reacción podemos determinar la constante derapidez de una reacción:

En esta ecuación encontramos una constante aparente de rapidez (k), ya que puede estarInvolucrada la concentración de un catalizador en fase homogénea.



En esta práctica se estudiará la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno, A quien se le agregará un catalizador para acelerar la reacción y observar el comportamiento de la misma.

¿Qué es el Peróxido de Hidrogeno?El peróxido de hidrógeno (H2O2) es un compuesto químico formado por dos átomos de oxigeno

enlazados por un enlace polar ( ) y cada uno de ellos unidos a un átomo de hidrógeno.

A temperatura ambiente se encuentra en estado líquido claro, como un fluido más viscoso que el agua. Su característica más importante es su poder oxidante. Debido a ello, puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica e incluso con algunos metales como la plata.Se debe tener en cuenta que es una sustancia muy inestable y que tiende a descomponerse en oxígeno y agua en una reacción exotérmica:

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL:

Analizar el efecto que tiene la adición de un catalizador sobre la rapidez de una reacción.

OBJETIVO ESPECÍFICO:a. Aplicar el método integral para evaluar las constantes de rapidez de reacción a diferentes concentraciones de catalizador.b. Determinar el orden de reacción respecto al sustrato y al catalizador

HIPOTESIS“Si se aumenta la cantidad volumétrica de un catalizador en una reacción química, la descomposición del peróxido de hidrogeno será más rápida”



MATERIALES Y METODOSMATERIAL

2 pipetas de 5 ml 1 vaso de precipitado 25 ml 1 jeringa 1 matraz kitazato 1 manómetro 1 manguera 1 pinzas de Mohr 1 cronómetro 1 matraz aforado 100 ml

REACTIVOS

Peróxido de hidrógeno al 35% Cloruro Férrico Agua destilada Colorante

PROCEDIMIENTO

1. Se llenó el manómetro con el colorante (esto es para identificar el cambio de volumen producido por la descomposición del peróxido a oxigeno).

2. Se preparó en el matraz aforado peróxido al 7% para realizar la reacción.3. Se colocaron 5 ml de H2O2 en el matraz kitazato con la manguera puesta y presionada con

las pinzas de Mohr.4. El matraz se tapó con un tapón con abertura en donde se colocó el manómetro.5. Se añadieron el catalizador en distintos experimentos con las mismas condiciones a

diferentes cantidades del mismo 0.5, 1.0, 1.5, 2, 2.5 y 3 ml.6. En cada experimento se agito el matraz y se comenzó a medir el cambio de volumen en el

manómetro, respecto al tiempo hasta ser un volumen constante.



7. Se calcularon la velocidad de reacción, orden de reacción y constante de velocidad.

Al obtener los volúmenes de oxígeno, se puso saber la concentración, se realizaron

gráficos V vs. t; ln V vs. t y 1/V vs. t para determinar el orden de la reacción.

ALGORITMO DE CÁLCULO.

Se procederá a trazar una serie de gráficos V (volumen) vs tiempo por lo que con esto, se podrá determinar la constante de rapidez y el orden de reacción, para diversos volúmenes agregados de catalizador, para este caso de FeCl3 sobre la reacción de descomposicióndel peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno:

De manera que para ver tal relación, haremos uso una vez más de los gráficos A vs t, lnA vs t, y 1/A vs t, para asignar el orden de reacción, y planteando el mismo, sobre el gráfico más parecido a un recta, y de cuya ecuación (ecuación de la recta), determinaremos la Constante de rapidez, a partir de la pendiente m, la cual tomará un valor de k, indicando únicamente que los gráficos serán ahora: V vs t, lnV vs t y 1/V vs t para los órdenes 0, 1 y 2 correspondientemente.

Permitiéndonos así ver la consecuencia que pudiera traer la presencia de un catalizadorSobre la constante de rapidez y el orden de reacción pasando al plano experimental, y siguiendo el método gráfico ya conocido para la determinación de las constantes de rapidez y orden de reacción, esto es trazando los gráficos:· Para orden 0; A vs t· Para orden 1; ln A vs t· Para orden 2; 1/A vs tDonde A es la concentración y t el tiempo transcurrido.

Procederemos directamente a ver la afección que tendría añadir un catalizador sobreuna constante y sobre el orden de reacción.

NOTA: Los tiempos no llevan en algunos casos coherencia, porque en ellos no se registrócambio de volumen alguno, por lo que fueron eliminados para evitar problemas en sus

correspondientes gráficos, así como para evitar inconsistencias matemáticas como el ln 0o bien la división entre 0.



RESULTADOS Y DISCUSIONES

Se empleó una concentración de Peróxido de hidrogeno H2O2 a una concentración estándar de 7 %, variando la cantidad volumétrica de catalizador de Sulfato de Cobre (III) que se agregaría al matraz con la solución de peróxido (5mL) y sin trozos de materia orgánica.

Peróxido de hidrógeno al 7% y 1 ml de FeCl3



Fig 1.1 Grafica tipo Lineweaver- Burk suponiendo orden 0: V vs t

Fig. 1.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t

T Vol/ml Ln V 1/V0.6833 100 4.605 0.01

1.05 200 5.298 0.0051.23 300 5.704 0.003331.39 400 5.991 0.00251.54 500 6.215 0.0022.04 600 6.397 0.001672.15 700 6.551 0.001432.25 800 6.685 0.001252.36 900 6.802 0.001112.45 1000 6.908 0.0012.56 1100 7.003 0.000913.05 1200 7.09 0.000833.15 1300 7.17 0.000773.25 1400 7.244 0.000713.36 1500 7.313 0.000673.47 1600 7.378 0.000633.57 1700 7.438 0.000594.07 1800 7.496 0.000564.18 1900 7.55 0.000534.28 2000 7.601 0.00054.39 2100 7.65 0.00048

4.5 2200 7.696 0.000455 2300 7.741 0.00043

5.11 2400 7.783 0.000425.24 2500 7.824 0.00045.35 2600 7.863 0.000385.47 2700 7.901 0.000375.59 2800 7.937 0.000366.09 2900 7.972 0.000346.12 3000 8.006 0.000336.25 3100 8.039 0.000326.38 3200 8.071 0.000316.53 3300 8.102 0.00037.09 3400 8.132 0.000297.26 3500 8.161 0.000297.55 3600 8.189 0.000288.19 3700 8.216 0.00027

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000f(x) = 533.715548660598 x − 324.198965115897R² = 0.991929706711313

1 mL FeCl3

tiempo t (min)V

olum

en

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

1

2

3

4

5

6

7

8

9f(x) = 0.390097454241291 x + 5.66409447419684R² = 0.825090259023885

1 mL FeCl3

TIEMPO T (MIN)

LnV



0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

f(x) = − 0.00054509735940732 x + 0.00340719521368966R² = 0.382448011690479

1 mL FeCl3

Tiempo t (min)

1 /

V

De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados, podemos determinar quela figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2.1 cuya ecuación es:

Y= 768.84x – 94.068destacando además que la reacción, se infiere como de orden 0.

V= Vm⋅SKm+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm

De ese modo podemos calcular la expresión de L-B, recíproca de la ec. de Michaeles- Mentel:

De esta forma, la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b, donde:

Y = 1/V : Variable en eje y ;m = Km/Vm : Pendiente de la recta

x = 1/S : Variable en eje xb = 1/Vm : Punto intersección eje y

Por lo tanto:

1/V = 533.72 [Km/Vm] x ( 1/S) – 342.2 [1/ Vm]

1/Vm = -342.2 Vm= 0.00292

Km/Vm = 533.72 Km = 533.72 *Vm = 1.5584





Fig 2.2 Suponiendo

primer orden: Ln V vs t


0 1 2 3 4 5 60

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500f(x) = 768.841023345581 x − 94.0678088954908R² = 0.948213776024575

Chart Title

Tíempo t (min)

Vol

umen

V (m

l)

0 1 2 3 4 5 60

1

2

3

4

5

6

7

8

9f(x) = 0.617565286849182 x + 5.75294816360474R² = 0.734992846718291

1 mL FeCl3

Tiempo t (min)

Ln V

t/min Vol/ml Ln V 1/V0.45 100 4.60517019 0.010.58 200 5.29831737 0.005

0.8 300 5.70378247 0.003333331 400 5.99146455 0.0025

1.09 500 6.2146081 0.0021.19 600 6.39692966 0.001666671.24 700 6.55108034 0.001428571.29 800 6.68461173 0.001251.34 900 6.80239476 0.001111111.39 1000 6.90775528 0.0011.44 1100 7.00306546 0.000909091.49 1200 7.09007684 0.000833331.55 1300 7.17011954 0.000769232.02 1400 7.24422752 0.000714292.09 1500 7.31322039 0.000666672.16 1600 7.37775891 0.0006252.22 1700 7.43838353 0.000588242.28 1800 7.49554194 0.000555562.34 1900 7.54960917 0.00052632

2.4 2000 7.60090246 0.00052.47 2100 7.64969262 0.000476192.54 2200 7.69621264 0.000454553.03 2300 7.7406644 0.000434783.11 2400 7.78322402 0.000416673.16 2500 7.82404601 0.00043.26 2600 7.86326672 0.000384623.36 2700 7.90100705 0.000370373.48 2800 7.9373747 0.000357144.03 2900 7.97246602 0.000344834.19 3000 8.00636757 0.000333334.45 3100 8.03915739 0.000322585.15 3200 8.07090609 0.0003125



0 1 2 3 4 5 60

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

f(x) = − 0.000922255863424836 x + 0.00336035953376169R² = 0.338540175665963

1 ml FeCl3

Tiempo t (min)

1/V

, 1/m

L

De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados, podemos determinar quela figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2.1 cuya ecuación es:

Y= 768.84x – 94.068destacando además que la reacción, se infiere como de orden 0.

De ese modo podemos calcular la expresión de L-B, recíproca de la ec. de Michaeles-

Mentel: V= Vm⋅S

Km+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm

De esta forma, la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b, donde:



Por lo tanto:

1/V = 768.84 [Km/Vm] x ( 1/S) – 94.068 [1/ Vm]

1/Vm = -94.068 Vm= -0.01063

Km/Vm = 768.84 Km = 768.84 *Vm = -8.1732

Peróxido de hidrógeno al 7% y 1.5 ml de FeCl3



Tiempo Vol. Ln V 1/ V

0.4166667 100 4.60517 0.010.5 200 5.298317 0.005

0.5833333 300 5.703782 0.0033330.6666667 400 5.991465 0.00250.7166667 500 6.214608 0.002

0.8 600 6.39693 0.0016670.8666667 700 6.55108 0.0014290.9333333 800 6.684612 0.00125

1 900 6.802395 0.0011111.03 1000 6.907755 0.0011.07 1100 7.003065 0.0009091.11 1200 7.090077 0.0008331.15 1300 7.17012 0.0007691.18 1400 7.244228 0.0007141.22 1500 7.31322 0.0006671.35 1600 7.377759 0.0006251.29 1700 7.438384 0.0005881.33 1800 7.495542 0.0005561.36 1900 7.549609 0.000526

1.4 2000 7.600902 0.00051.44 2100 7.649693 0.0004761.48 2200 7.696213 0.0004551.52 2300 7.740664 0.0004351.56 2400 7.783224 0.000417

2 2500 7.824046 0.00042.07 2600 7.863267 0.0003852.09 2700 7.901007 0.000372.13 2800 7.937375 0.0003572.18 2900 7.972466 0.0003452.22 3000 8.006368 0.0003332.27 3100 8.039157 0.0003232.33 3200 8.070906 0.0003132.38 3300 8.101678 0.0003032.44 3400 8.131531 0.000294

2.5 3500 8.160518 0.0002862.57 3600 8.188689 0.0002783.04 3700 8.216088 0.000273.12 3800 8.242756 0.0002633.21 3900 8.268732 0.0002563.31 4000 8.29405 0.00025




Fig. 3.2 Suponiendo primer orden: Ln V vs t


De igual manera, en este caso, la figura más afín a la recta deseada correspondea la Figura 3.1, de manera que a partir de su ecuación:

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500f(x) = 1442.82221294503 x − 324.644892162736R² = 0.957261556734597

Chart Title

Axis Title

Axis Title

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

1

2

3

4

5

6

7

8

9f(x) = 0.946176217152344 x + 5.80593782144469R² = 0.737552481000585

Chart Title

Axis Title

Axis Title

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

f(x) = − 0.00121255409023383 x + 0.00306529769993081R² = 0.309960046327829

Chart Title

Axis Title

Axis Title



Y=1442.8x – 324.64

podemos calcular la expresión de L-B, recíproca de la ec. De Michaeles- Mentel:

V= Vm⋅SKm+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm

De esta forma, la última expresión representa una línea de tipoY =mx+b, donde:



Por lo tanto:

1/V = 1442.8[Km/Vm] x ( 1/S) – 324.64 [1/ Vm]

1/Vm = -324.64 Vm= -0.00308

Km/Vm = 1442.8 Km = 1442.8 *Vm = -4.444

Por el tipo de gráfico la reacción se establece como de orden cero


Tiempo Vol Ln V 1/V0.41667 100 4.6052 0.01

0.5 200 5.2983 0.0050.58333 300 5.7038 0.0033330.68333 400 5.9915 0.00250.76667 500 6.2146 0.002

0.85 600 6.3969 0.0016670.91667 700 6.5511 0.001429

1 800 6.6846 0.001251.05 900 6.8024 0.0011111.09 1000 6.9078 0.0011.13 1100 7.0031 0.0009091.18 1200 7.0901 0.0008331.23 1300 7.1701 0.0007691.28 1400 7.2442 0.0007141.32 1500 7.3132 0.0006671.37 1600 7.3778 0.0006251.42 1700 7.4384 0.0005881.47 1800 7.4955 0.0005561.52 1900 7.5496 0.0005261.59 2000 7.6009 0.00052.03 2100 7.6497 0.0004762.09 2200 7.6962 0.0004552.15 2300 7.7407 0.0004352.22 2400 7.7832 0.000417

2.3 2500 7.824 0.00042.42 2600 7.8633 0.0003852.54 2700 7.901 0.00037

3.1 2800 7.9374 0.0003573.23 2900 7.9725 0.0003453.39 3000 8.0064 0.000333

4.2 3100 8.0392 0.000323



Fig. 4.1 Grafica tipo Lineweaver- Burk suponiendo orden 0: V vs t

Fig. 4.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50123456789

f(x) = 0.737721260436127 x + 5.90973113731963R² = 0.645851772846437

2ml FeCl3

Tiempo t (min)

Ln V

Fig 4.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

500

10001500

20002500

30003500

f(x) = 923.047950674701 x + 80.345465282511R² = 0.890381482192852

2 mL Fe Cl3

Tiempo t (min)

Volu

men



0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

f(x) = − 0.0010838075619494 x + 0.00308343152337905R² = 0.27928940414532

2 Ml FeCl3

tiempo t (min)

1/V

La Figura 4.1 posee la recta mejor formada, por lo que partiendo de su ecuación:

Y= 923.05x + 80.3450

Calculamos la expresión de L-B, recíproca de la ec. de Michaeles- Mentel:

V= Vm⋅SKm+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm

De esta forma, la última expresión representa una línea de tipo

Y =mx+b, donde:



Por lo tanto:

1/V = 923.05 [Km/Vm] x ( 1/S) 80.3450 [1/ Vm]

1/Vm = 80.3450 Vm= 0.0124

Km/Vm = 923.05 Km = 923.05 *Vm = 11.4188

Se establece Orden cero.

Peróxido de hidrógeno al 7% y 2.5 ml de FeCl3




Tiempo Vol. Ln V 1/V0.21666 100 4.60517 0.010.31667 200 5.29832 0.0050.38333 300 5.70378 0.003333

0.45 400 5.99146 0.00250.51667 500 6.21461 0.0020.58333 600 6.39693 0.0016670.63333 700 6.55108 0.0014290.68333 800 6.68461 0.001250.73333 900 6.80239 0.0011110.76667 1000 6.90776 0.001

0.8 1100 7.00307 0.0009090.86667 1200 7.09008 0.000833

0.9 1300 7.17012 0.0007690.95 1400 7.24423 0.0007141.02 1500 7.31322 0.0006671.06 1600 7.37776 0.000625

1.1 1700 7.43838 0.0005881.14 1800 7.49554 0.0005561.18 1900 7.54961 0.0005261.24 2000 7.6009 0.00051.28 2100 7.64969 0.0004761.33 2200 7.69621 0.0004551.38 2300 7.74066 0.0004351.42 2400 7.78322 0.0004171.46 2500 7.82405 0.00041.51 2600 7.86327 0.0003851.55 2700 7.90101 0.00037

2 2800 7.93737 0.0003572.04 2900 7.97247 0.0003452.07 3000 8.00637 0.0003332.15 3100 8.03916 0.000323

2.2 3200 8.07091 0.0003132.27 3300 8.10168 0.0003032.33 3400 8.13153 0.000294

2.4 3500 8.16052 0.0002862.48 3600 8.18869 0.0002782.55 3700 8.21609 0.000273.04 3800 8.24276 0.0002633.13 3900 8.26873 0.0002563.23 4000 8.29405 0.000253.35 4100 8.31874 0.000244

3.5 4200 8.34284 0.0002384.17 4300 8.36637 0.000233



0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

500100015002000250030003500400045005000

f(x) = 1233.03136197402 x + 239.193574158991R² = 0.928553688041367

2.5 ml FeCl3

Tiempo t (min)

Volu

men


0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50123456789

f(x) = 0.733872993168474 x + 6.2644923054139R² = 0.671688159098046

2.5 ml

tiempo t (min)

Ln V




0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

f(x) = − 0.000862724293942398 x + 0.00238355971334922R² = 0.254692068259467

2.5 ml FeCl3

Tiempo t (min)

1/V

La Figura 5.1 posee la recta mejor formada, por lo que partiendo de su ecuación:

Y= 1233x + 239.19


V= Vm⋅SKm+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm


Y =mx+b, donde:



Por lo tanto:

1/V = 1233 [Km/Vm] x ( 1/S) 239.19 [1/ Vm]

1/Vm = 239.19 Vm= 0.004180

Km/Vm = 1233 Km = 1233 *Vm = 5.1548






T Vol. Ln V 1/V0.06667 100 4.60517 0.010.38333 200 5.29832 0.0050.58333 300 5.70378 0.003330.66667 400 5.99146 0.00250.73333 500 6.21461 0.002

0.8 600 6.39693 0.001670.86667 700 6.55108 0.001430.93333 800 6.68461 0.00125

1 900 6.80239 0.001111.05 1000 6.90776 0.0011.09 1100 7.00307 0.000911.12 1200 7.09008 0.000831.16 1300 7.17012 0.00077

1.2 1400 7.24423 0.000711.24 1500 7.31322 0.000671.28 1600 7.37776 0.000631.31 1700 7.43838 0.000591.36 1800 7.49554 0.00056

1.4 1900 7.54961 0.000531.44 2000 7.6009 0.00051.49 2100 7.64969 0.000481.53 2200 7.69621 0.000451.57 2300 7.74066 0.000432.01 2400 7.78322 0.000422.06 2500 7.82405 0.00042.11 2600 7.86327 0.000380.16 2700 7.90101 0.000372.21 2800 7.93737 0.000362.26 2900 7.97247 0.000342.31 3000 8.00637 0.000332.36 3100 8.03916 0.000320.42 3200 8.07091 0.000312.48 3300 8.10168 0.00032.54 3400 8.13153 0.00029

3 3500 8.16052 0.000293.08 3600 8.18869 0.000283.15 3700 8.21609 0.000273.21 3800 8.24276 0.00026

3.3 3900 8.26873 0.000263.38 4000 8.29405 0.000253.47 4100 8.31874 0.000243.57 4200 8.34284 0.000244.09 4300 8.36637 0.000234.22 4400 8.38936 0.000234.36 4500 8.41183 0.000224.56 4600 8.43381 0.00022

5.3 4700 8.45532 0.00021



0 1 2 3 4 5 60

1000

2000

3000

4000

5000f(x) = 961.291694241724 x + 479.802796579999R² = 0.812251464872896

3mL FeCl3

tiempo t(min)

Volu

men


0 1 2 3 4 5 60123456789

f(x) = 0.525287870582372 x + 6.4665945772149R² = 0.58221941608612

3mL FeCl3

TIEMPO T (MIN)

Ln V




0 1 2 3 4 5 60

0.0020.0040.0060.008

0.010.012

f(x) = − 0.00060069506776182 x + 0.00214414667437191R² = 0.227655786309842

3 mL FeCl3

Axis Title

Axis Title

En estas graficas es bastante difícil apreciar cual de ellas cumple con la gráfica recta que se espera, al parecer, hubo errores metodológicos que arrojaron ciertos datos, que pueden estar afectando el comportamiento de la reacción al momento de tabular. Sin embargo, Considerando a la Figura 6.1 como la recta mejor formada y partiendo de su correspondiente ecuación:

Y= 961.29x + 479.8


V= Vm⋅SKm+S

1V

=Km+SVm⋅S

1V

=KmVm

⋅1S+ 1Vm


Y =mx+b, donde:



Por lo tanto:

1/V = 961.29 [Km/Vm] x ( 1/S) 479.8[1/ Vm]

1/Vm = 479.8 Vm= 0.00208

Km/Vm = 961.29 Km = 961.29 *Vm = 2.003


RESULTADOS Y DISCUCIONES



Como el objetivo lo marca, ahora toca el turno de establecer una nueva propiedad ovariable que modifica la constante de rapidez de una reacción, descrita como la adición deun catalizador, el cual si por su definición misma es aquella especie química que acelera oTABLA 7. Resultados

incrementa la velocidad de una reacción, invitaba a pensar que pudiera modificar los valores de la constante, y por ende el orden de reacción que esta pudiera poseer, por lo que experimentalmente se obtuvieron una serie de valores para la constante de rapidez a diversos volúmenes de catalizador agregado, , y nos permitió corroborar así algunos puntos indicados como es la modificación del valor ya mencionado.

Experimento Vol. Del catalizador (ml)

Cte. de rapidez km

Orden de reacción

Vel. De reacción (mol/min)

1 0.5 1.5584 0 0.002922 1 8.1732 0 0.010633 1.5 4.444 0 0.003084 2 11.4188 0 0.01245 2.5 5.1548 0 0.0041806 3 2.003 0 0.00208

Teniendo de esta manera que conforme la Tabla 7 lo indica, establecemos de manera general, que si se aumenta la cantidad de volumen de catalizador a la reacción, la constante de rapidez también

incrementará, y viceversa, lo cual tiene sentido, de acuerdo a la expresión , si la rapidez de reacción aumenta, quiere decir que los reactivos se transformarán en productos mucho más rápido, lo cual implicará el aumento de nuestra constante.

Por otra parte al hacer el análisis de cómo se modifica el orden de reacción, se puedeapreciar que éste sí se mantiene constante, al igual, que como veíamos, con la temperatura, concluyendo de esta manera que al alterar las condiciones como la presión la temperatura o el catalizador, implica la afección del valor de la constante de rapidez, más no la alteración del orden de reacción.

CONCLUSIONES



Se pudo observar el comportamiento de la velocidad de la reacción química con distintas concentraciones de catalizador, encontrando que lo único que varía es la constante de rapidez de la reacción, y no el orden de la reacción, ya que para los 6 experimentos, con distintas concentraciones de catalizador, el orden de la reacción fue cero, ajustándose a la gráfica [A] vs. t.

Los valores de la velocidad de reacción fueron también muy similares, puesto que no mostraron variaciones grandes, sin embargo, experimentalmente se observó que la mayor concentración de catalizador, favorecía el mayor volumen de oxígeno en menor tiempo.

Se puede decir que nuestros resultados son buenos, aunque existen errores como losposibles errores de método e instrumentales.

BIBLIOGRAFIA

Chang, Raymond. Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas. 3° ed.México. McGraw-Hill Interamericana.

CUESTIONARIO

Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno

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