Práctica 6. Factores que modifican la velocidad de un cambio químico

Integrantes:

Antonio Cervantes María Guadalupe

García Subiaur Cinthia Guadalupe

Gómez Carrión Diana Patricia

Hernández Pérez Amairani

Universidad Veracruzana IQ 201

Química Inorgánica

Profra: María de Lourdes Nieto Peña

Objetivo Que el estudiante analice los factores que afectan a la

velocidad de reacción, como: concentración, temperatura, naturaleza de los reactivos y catalizadores.

FundamentoExperimentalmente se ha determinado que los factores que afectan a la velocidad de reacción son esencialmente: la naturaleza de los reactivos; la concentración, la temperatura y la presencia de catalizadores. La velocidad de una reacción está relacionada con la actividad química de las sustancias que colisionan para formar un producto, esto es dependen tanto de sus estructuras atómicas y moleculares como el tipo de enlace que contengan.

Pre laboratorio

1. Investigar cómo afecta la concentración de los reactivos, la temperatura, la naturaleza de los reactivos y catalizadores en la velocidad de una reacción química.

Concentración: la velocidad de reacción aumenta con la concentración como está escrito por la Ley de Velocidad; al incrementarse la concentración de los reactantes, la frecuencia de colisión también incrementa.

Temperatura: generalmente al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema por lo que se incrementa la velocidad de reacción al ocasionar que haya un mayor número de colisiones entre partículas.

Naturaleza de los reactivos: algunas reacciones son más rápidas que otras. El número de especies reactantes y el estado físico de las partículas que forman los sólidos se mueven más lento que la de los gases o de las que están en solución.

Catalizador: incrementa la velocidad de reacción al proveer energía que acelere el proceso.

2. Investigar que son los catalizadores. ¿Cuál es la diferencia entre catalizadores e inhibidores de una reacción?

Catalizador: es una sustancia que está presente en una reacción química en contacto físico con los reactivos y acelera, induce o propicia dicha reacción sin actuar en la misma.

Diferencia entre catalizador e inhibidor: el inhibidor aumenta la energía de activación disminuyendo la velocidad de reacción mientras que el catalizador la aumenta.

3. Investigar la fórmula química y las propiedades fisicoquímicas de los siguientes compuestos.

Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Permanganato de potasio (KMnO4)

Ácido oxálico (HO2CCO2H)

Dióxido de manganeso (MnO2)

o Aspecto: Sólidoo Punto de fusión:

48°Co Temperatura de

descomposición: Desde 45°C

o Soluble: 33%

•Aspecto: sólido: Sólido•Punto de fusión: 240°C•Oxidante fuerte

•Estado físico: sólido•Pto. De ebullición: 149-160 °C•Pto. De fusión: 101°C

•Apariencia: sólido negro•Pto. De fusión: 535 °C•Pto. De ebullición: 1692 °C•Insoluble

4. Investigar las propiedades fisicoquímicas.

Clorato de potasio (KCl3)

Cobre (Cu) Magnesio (Mg) Zinc (Zn)

•Estado físico a 20°C : sólido•Pto. De ebullición: 355.85 °C•Pto. De ebullición: -273.15 °C

•Pto. De fusión: 1083 °C •Conductor de calor•Pto. De ebullición: 2595 °C•Resistente a la oxidación y corrosión

•Densidad: 1.74 g/ml•Pto. De ebullición: 1107 °C•Pto. De fusión: 650 °C

•Densidad: 7.14 g/ml•Pto. De fusión: 419.5 °C•Pto. De ebullición: 960 °C

5. Elaborar las ecuaciones químicas de las reacciones que se realizarán

•Na2S2O3 + HCl H2O + SO2(g) + S(g) + 2NACl•HO2CCO2H + KMnO4 Mn + CO2 + H2O•Cu + HCl CuCl + H•Zn + HCl ZnCl + H•Mg + HCl MgCl + H

Procedimiento1. Efecto de concentración.

1. Se numeran 3 vasos de precipitado de 50 mL (1,2 y 3) y se les deposita solución detiosulfato de sodio

0.25 M y agua destilada de acuerdo a

la tabla 1.

2. Se prepara una hoja de papel blanco

marcada con una cruz y un reloj con segundero.

3. Agregar al vaso no. 1 0.5 mL de

solución de HCl 2.0 M y se toma el tiempo

que transcurre desde que se agrega el ácidohasta que no se pueda ver la cruz debajo del vaso. Anotar los datos.

4.Se repite la misma operación

con los vasos 2 y 3 y se registran sus

tiempos.

Tabla 1

Procedimiento II. Efecto de la temperatura.

1. Se preparan 3 tubos de ensaye de 1x 100 mm conteniendo c/u, 1.5 mL de solución de ácido oxálico (HO2CCO2H) 1.0 M y 0.5 mL de agua destilada. Se numera cada tubo (1, 2 y 3).

2. En un vaso de precipitado de 100 mL; se calienta a 40ºC un volumen de 50 mL de agua de la llave.

3. Cuando el vaso tenga temperatura constante de 40ºC, se agrega al tubo No.1, 1 mL de solución de KmnO4 introducir al vaso de pp; contar el tiempo (debe mantenerse la temperatura a 40ºC) . Anotar el tiempo que tarda en desaparecer el color violeta y se obtenga un color amarillo; se deja el tubo hasta que desaparezca el color y se toma el tiempo final. Anotar las observaciones.

4. Se continúa el calentamiento hasta que la temperatura suba a 60ºC y en ese momento se agrega al segundo tubo 1 mL de solución de permanganato y se introduce al vaso de pp; se repiten las mediciones que se hizo al tubo No. 1 y se anotan los datos.

5. Sacar el tubo No. 2 y aumentar la temperatura del agua a 80ºC y repetir el mismo proceso con el tubo No. 3. Se grafican los resultados en papel milimétrico relacionando temperatura contra tiempo.

Procedimiento III. Naturaleza de los reactivos

1. Se preparan 3 tubos de ensaye de 13 x 100 mm con 0.5 mL de HCl 0.1 M

cada uno.

2. Se marcan los tubos con los símbolos: Cu, Zn

y Mg.

3. Se pesan 0.1 gr. de cada uno de estos

metales en la balanza granataría.

4. Se agrega el cobre (Cu) al tubo correspondiente tomando el tiempo de

reacción desde el momento de la adición del metal al

tubo, hasta que se observe la conversión completa de dicho

metal.

5. Se hace lo mismo con el zinc (Zn) y el magnesio

(Mg).

6. Se grafican los resultados relacionando

los metales contra el tiempo de la reacción.

Manejo de residuos

Los residuos se pueden desechar directamente al drenaje utilizando abundante agua.

Los metales que no se disolvieron se depositan en la basura.

Resultados. Parte I

Vaso Vol. De H2O (ml)

Vol. De Na2S2O3 (ml)

Tiempo observado (s)

1 12 4 115 s

2 8 8 104 s

3 4 12 26 s

Resultados. Parte II

20 °C 40 °C 60 °C 80 °C0

1

2

3

4

5

6

Serie 1Tubo 1Tubo 2Tubo 3

Resultados. Parte III

Zn Mg Cu0

2

4

6

8

10

12

Tiempo de dislución

tiempo

Infografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3n#Factores_que_afectan_la_velocidad_de_reacci.C3.B3n

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htm

http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis

http://prezi.com/cwercrvjotvx/accion-de-los-catalizadores-e-inhibidores/

http://www.ctr.com.mx/pdfcert/Tiosulfato%20de%20Sodio%20Pentahidratado.pdf

http://www.minambiente.gov.co/documentos/Guia21.pdf

http://www.t3quimica.com/pdfs/30i_ac_oxalic.pdf

http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqca-dianahermith/KClO3.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_manganeso_(IV)

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/