introduccion saponificacion

7/25/2019 introduccion saponificacion

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BENEMRITA UNIVERSIDAD AUTNOMADE PUEBLA

Facultad de Ingeniera u!ica

"OLE#IO DE IN#ENIER$A U$MI"A

La%&rat&ri& III

Sa'&ni(icaci)n

Alu!n&*+ "an& Orda, -&*.

"&nc/a Rui, Daniel

Pr&(e*&r+ Fernand& 0u!%ert& del Valle S&t&

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Indice


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Objetivos:

Estudiar, obtener y analizar la velocidad y orden de reaccin que se efecta en

la saponicacin mediante mtodos experimentales

Objetivos especfcos

Realizar una reaccin de saponicacin

Comprobar relacin entre la concentracin y la electro conductividad


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Introduccin

n reactor qu!mico se puede denir como un equipo en el cual se forma un

producto o productos a partir de dos o m"s reactantes, por medio de una serie

de transformaciones qu!micas #$mit%, &' (' )**+'

El reactor que se emplea para este experimento es el reactor batc% por sus

cualidades' Este reactor -eneralmente se emplea para operaciones a peque.a

escala para probar nuevos procesos que an no se %an desarrollado en su

totalidad, para fabricar productos costosos y para procesos dif!ciles de

convertir en operaciones continuas' El reactor intermitente tiene la venta/a de

permitir una alta conversin, que puede obtenerse de/ando el reactivo dentro

del reactor por periodos prolon-ados, pero tambin cuenta con la desventa/a

del alto costo de mano de obra por lote, la variabilidad del producto de un lote

a otro y la dicultad para produccin a -ran escala'

n reactor intermitente no tiene 0u/o de entrada de reactivos ni 0u/o de salidade productos mientras se efecta la reaccin' En la -ura ) apreciamos el

bosque/o de un reactor simple intermitente usado en la industria, pero un

reactor batc% incluso puede ser un simple vaso o cualquier olla'

Orden de reaccin

El orden de una reaccin se reere a las potencias a las cuales se elevan las

concentraciones en la ley de velocidad cintica' $upon-amos una velocidad de

reaccin como la si-uiente1

rA=kA CA

CB

Ec. 1

2i-ura ) Reactor batc% simple

3erec%os de autor )*45 por (c6ra78il9,

lnc' :ueva ;or='


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?nalizando la velocidad de reaccin notamos que la reaccin es de orden

con respecto al reactivo ?, de orden con respecto al reactivo @ y de orden

-lobal + '

:o es necesario que el orden de una reaccin sea un nmero enteroA cero y

valores fraccionarios de orden son posibles, pero ellos tienden a ser enteros'

Brdenes de reaccin pueden ser determinados solamente por experimentos' $u

conocimiento conduce a conclusiones sobre el mecanismo de reaccin'

El orden de reaccin no est" necesariamente relacionado a la estequiometr!a

de la reaccin, a menos que la reaccin sea elemental' Reacciones comple/as

pueden tener o no rdenes de reaccin i-uales a sus coecientes

estequiomtricos'

ara el caso en que la concentracin del componente ? y la concentracin delcomponente @ sean la misma se puede denir el orden de reaccin de la

si-uiente manera1

CA=CB Ec.2 rA=k CA+

Ec.3

ara nuestro caso la ecuacin > es v"lida por lo que podemos utilizar sin

nin-n problema la ecuacin D'

odemos notar el orden de reaccin por las unidades de la velocidad de

reaccin espec!ca kA , ya que, si sus unidades son

kA[ ] s1

$er" de primer orden Ec.4

kA[ ]L mol1

s1

$er" de se-undo orden Ec.5

kA[ ]L2mol

2s1

$er" de orden tres Ec.6

Ecuacin de Arrheniusa ecuacin de ?rr%enius es una expresin matem"tica que se utiliza para

comprobar la dependencia de la constante de velocidad #o cintica de una

reaccin qu!mica con respecto a la temperatura a la que se lleva a cabo esa

reaccin, dic%a ecuacin es la si-uiente1


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k=A eEa

RTEc.7

3nde1

k 1 constante cintica #dependiente de la temperatura

?1 factor preexponencial o factor de frecuencia' Indica la frecuencia de las

colisiones'

Ea1 ener-!a de activacin, expresada en &Fmol'

R1 constante universal de los -ases'

G1 temperatura absoluta HJ

ara nuestro experimento ocuparemos la ecuacin de ?rr%enius como modelo

de re-resin lineal como se muestra a continuacin1

ln (k)=ln (A )EaR( 1T) Ec.8

Saponifcacin

El trmino /abn se aplica a las sales de sodio o potasio de varios "cidos

-rasos, especialmente oleico, este"rico, palm!tico, larico y mir!stico' as

principales materias primas para la fabricacin del /abn son el sebo y las

-rasas' Gambin se consumen -randes cantidades de otros productos qu!micos,

especialmente sosa castica, carbonato sdico y potasa castica, as! como

silicato de sodio, bicarbonato sdico y fosfato trisdico'

a reaccin qu!mica b"sica para la fabricacin del /abn es la saponicacin, y

es la s!ntesis del /abn a partir de aceites o -rasas en un medio alcalino, que

bien pudiera ser el %idrxido de sodio

D :aB8 K #C)+8D4CBBDCD84 D C)+8D4CBB:a K CD84#B8D

?unque en estas reacciones aparezcan derivados del "cido este"rico, stos se

podr!an sustituir por los de los "cidos oleico, larico o por los de al-unos

constituyentes "cidos de -rasas' El procedimiento industrial consiste en


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descomponer o %idrolizar la -rasa y neutralizar los "cidos -rasos con una

solucin de sosa castica despus de una separacin de la -licerina1

#C)+8D4CBBDCD84K 8>B D C)+8D4CBB8 K

CD84#B8D

C)+8D4CBB8 K :aB8 C)+8D4CBB:a K 8>B

En esta pr"ctica se efectuar" el estudio cintico de la reaccin de

saponicacin del acetato de etilo con %idrxido de sodio' a reaccin de

saponicacin del acetato de etilo es una reaccin irreversible que puede

representarse del si-uiente modo1

CH3-COO-CH2-CH3 !aOH CH3-COO!a CH3-CH2OH

Como ya se %ab!a explicado la concentracin inicial de ambos reactivos es la

misma por lo que se puede recurrir a la ecuacin D, de esta manera nos

enfocamos al c"lculo del orden de reaccin de manera -lobal' $i se necesitaraconocer el orden de reaccin con respecto a un solo componente se lo-rar!a

realizando lo mismo pero poniendo un exceso de concentracin del

componente del que no queremos obtener su orden de reaccin, lo

mantendremos constante y as! cualquier movimiento y resultado obtenido ser"

atribuido al componente en investi-acin'

Electro conductividad

a conductividad elctrica es la medida de la capacidad #o de la aptitud de un

material o sustancia para de/ar pasar #o de/ar circular libremente la corriente

elctrica' a conductividad depende de la estructura atmica y molecular del

material'

Es importante se.alar las consideraciones que tomaremos en cuenta1

a reaccin es elemental #el coeciente cintico es el mismo que el

exponente de la concentracin a electro conductividad es directamente proporcional a la concentracin

del sistema # C

a temperatura es constante durante la reaccin

a temperatura a la que se encuentran los reactantes es la misma a la

que se encuentra el sistema en -eneral


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"ateria#es

3os matraces aforados de)== ml

3os matraces aforados de )

n conductimetro

n vaso de precipitado enc%aquetado

$istema de recirculacin de a-ua y control de temperatura

(an-ueras

?-itador ma-ntico

"etodo#o$a)'L reparar soluciones de %idrxido de sodio y acetato de etilo de i-ual

concentracin #='>( en los matraces de )

>'L Gomar al!cuotas de las soluciones y aforarlas en los matraces de )== ml

D'L Conectar el equipo de recirculacin y %acerlo 0uir por el vaso de precipitado

enc%aquetado

M'L Colocar los matraces en el a-ua durante 4 minutos, dentro del equipo de

recirculacin, para tener una temperatura %omo-nea del sistema'

4'L Nerter ambas soluciones al mismo tiempo dentro del vaso de precipitado

5'L (edir electro conductividades con el conduct!metro y re-istrar los datos'

+'L Repetir el proceso desde el punto > para distintas temperaturas

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