Trabajo Práctico N° 9 Cinética Química

7/26/2019 Trabajo Prctico N 9 Cintica Qumica

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Trabajo prctico N 9: Cintica Qumica.

Objetivo:Determinar la velocidad de la reaccin entre el Sulfto de Sodio yuna solucin de Yodato de potasio, almidn y agua.

Introduccin Terica:

Se mide la velocidad de una reaccin por el nmero de moles que reaccionan,por unidad de volumen del sistema considerado en la unidad de tiempo.Las sustancias de las cuales depende la velocidad de una reaccin sedenominan sustancias activas. Se puede establecer experimentalmente unaexpresin matemtica que cincule la velocidad con la concentracin de lassustancias activas

Vr=kcAakcB

Donde !res la variacin de la concentracin de una de las sustancias activascon el tiempo "#s decir, la velocidad de la reaccin$% &', &(, etc. Lasconcentraciones instantneas de dic)as sustancias de acuerdo con la ecuacinqu*mica.

aA+bB+Productos

K, es una constante de proporcionalidad denominada velocidad espec*+ica , -,etc., nmeros determinados emp*ricamente que constituyen rdenes parcialescin/ticas0.La suma 1 - 12 es el 3rden total de la reaccin04n importante nmero de reacciones responder a rdenes simples 5, 6 y 7.Las correspondientes ecuaciones se pueden plantear

V=k c0=k "3rden cero$

V=kc "3rden uno$

V=k c2 "3rden dos, una sustancia activa$

V=k c

ac

b "3rden total dos% orden parcial uno respecto de ' y uno respecto

de ($

&iertas reacciones en soluciones acuosas son los sufcientemente lentas quepermiten en base a un cambio de color o la aparicin de un precipitado,determinar la concentracin de una de las sustancias activas a distintostiempos.#sto posibilita el clculo de la velocidad espec*fca y la bsqueda del ordencin/tico.

La reaccin


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2+3SO

4

2I

+3SO3

I O3

8uede estudiar convenientemente regulando las condiciones experimentales.

#s e orden parcial 6 respecto deI O3

.

8ara las reacciones de orden 6 puede establecerse matemticamente, en basea la defnicin de velocidad de reaccin, que

k t=lnc0

c "9$

Donde t es el tiempo en que la concentracin es c y coes la concentracininicial "#n el caso planteado son las concentraciones de yodato$.8ara su estudio se reali:an distintas experiencias variando la concentracininicial de yodato y manteniendo constante el sulfto. &uando se )a consumidotodo el sulfto presente "que corresponde en cada caso al consumo de unaporcin distinta de yodato$, el exceso de esta sustancia reaccionarinmediatamente con el yoduro +ormado de;ando 97en libertad.

+I2+H2O+6H

+5I

I O3

#n presencia de almidn se producir el color a:ul caracter*stico.Si se miden los tiempos en que aparece la coloracin a:ul se puede calcular c u)allar mediante la ecuacin "9$ la constante de velocidad espec*fca.Si se reali:a la experiencia a dos temperaturas distintas ser posible calcular lavariacin de la velocidad espec*fca < con la temperatura que correspondersegn 'rr)enius a la ecuacin

lnk=A

B

T

Donde ' y ( son constantes espec*fcas independientes de la temperatura.

B=E

a

R


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Donde #aes la energ*a de activacin de la reaccin.

Parte prctica:

ro!a" # materia$e" uti$i%ado":

&!arillas de )ierro.=7 buretas de >5ml.=6 cronmetro.=Solucin de ?a7S3@5,56A "8reparar >55ml de solucin de B7S3C5,56? ydisolver 5,@g de sulfto de sodio an)*drido. La misma se prepara cuando se)ace la experiencia$=!asos de precipitado.=8robeta de 7>ml=Solucin de almidn al 6E.=Solucin de F93@5,57A "8esar C,7Gg de F93@, disolver en agua y llevar a 6 litro$

Procedimiento rea$i%ado:

Primera parte:

#n vaso de precipitados marcados de 6 a > se vierte la solucin de F93@,agua destilada )asta completar 67>ml y >ml de solucin de almidn.

6. 65ml de F93@1 66>ml de B737. 6>ml de F93@1 665ml de B73@. 75ml de F93@1 65>ml de B73C. 7>ml de F93@1 655ml de B73>. @5ml de F93@1 G>ml de B73

Luego de agitar se aHadi a cada vaso muy rpidamente y con unaprobeta de 7>ml, 7>ml de solucin de ?a7S3@con agitacin.

#n el instante en que se )a agregado aproximadamente la mitad de lasolucin de sulfto de sodio, se puso en marc)a el cronmetro y sedetermino el tiempo transcurrido entre el instante mencionado y elinstante en que aparece en cada vaso el color a:ul. "#l tiempo requeridooscila entre 6> y 6>5 segundos. #l color a:ul aparece sbitamente.Despu/s de agregar el sulfto de sodio no es necesario continuaragitando$

La velocidad espec*fca < se puede calcular anal*ticamente reempla:ando enla ecuacin correspondiente los valores obtenidos en cada experiencia.

k=l

t2,203log

co

c

&o &oncentracin inicial de F93@.& &oncentracin de F93@al tiempo t en que apareci el color.


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Co=n de ml de IO3210

51000

155 moles !

C=Co" "=

C#a2SO3

3

8or lo tanto

"=25

3 10

51000

155 moles

8ara obtener el valor de < grfcamente representar lnco

c=$(t) . Se obtendr

una recta cuya pendiente ser igual a


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"=C#a2SO3

3 M )*+,-./&0

Parte 1

77J& M 7G> F

iempos

6. 6.>> min.7. CN s M 5.N min.@. 7C s M 5.C min.C. 6> s M 5.7> min.>. 66 s M 5.6N@ min.

Parte 2

K C5 J& M @6@ F

iempos

6. 6.@6 min.7. @> s M 5.>N@ min.@. 6G s M 5.@6 min.C. 66 s M 5.6N@ min.>. N s M 5.6@ min.

Clculos &alculo de F de +orma grafca

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

f(x) = 0.7x - 0.65

&alculo de F de +orma anal*tica

5.Ox =5.> FM 5.O


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6.

c5M65P 7 P65=>P 6555

moles 3 *49/+5/&+mo$e"

6>>

c M c5 Q "&?a7S3@R@$ M,*)4-6 5/&0mo$e"

k=ln

c0

c= 5,@COO

t

k =ln

c0

c= 5,C66C

t

7.

c5M65P 7 P65=>P 6555

moles 3 *9+)05/&+mo$e" 6>>

c M c5 Q "&?a7S3@R@$ M*+9,65/&+

mo$e"

k=ln

c0

c

= 5,C5O

t


7/11

k =

lnc0

c

= 5,>>ON

t

@.

c5M65P 7 P65=>P 6555

moles M 4*)6/-5/&+mo$e" 6>>

c M c5 Q "&?a7S3@R@$ M4*/0+5/&+mo$e"

k=ln

c0

c= 5,>NC5

t

k =ln

c0

c= 5,O@OO

t

C.

c5M 65P 7 P65

=>

P 6555 moles M+*44)6 5/&+mo$e" 6>>

c M c5 Q "&?a7S3@R@$ M4*-66 5/&+mo$e"


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k=ln

c0

c= 5,O7G7

t

k =ln

c0

c= 5,GGCC

t

>.

c5M

65P 7 P65=>P 6555

mo$e" 3+*6,/9 5/&+mo$e" 6>>

c M c5 Q "&?a7S3@R@$ M+*++++ 5/&+mo$e"

k=ln

c0

c= /*6)-

t

k =ln

c0

c= *40

t

F M/*),-,

FKM/*,-0-

I MN,@6C Rmol.F

ln

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