Mecanismos de reaccin y expresiones de velocidadEl mecanismo de la reaccin ha sido previamente especificado, tal y como se concibe en su forma ms bsica. Actualmente, con la ayuda de nuevos instrumentos, se hace posible el estudio ms detallado de las rutas qumicas y de los actos elementales que conducen a la formacin de una determinada sustancia qumicaA: cido acticoB: EtanolC: acetato de etiloD: AguaK: protn (H+, en solucin acuosa el hidrogenin H 3O+, el catalizador)*: Indica un complejo activadoA+K AK* k1 y k2AK* + B ABK * k3 y k4ABK* C+D +K k5 y k6Donde cada etapa es reversible, y le corresponden los coeficientes cinticos que se muestran. Si postulamos que los productos intermedios son inestables, estn en baja concentracin y por lo tanto sus velocidades netas de aparicin (o desaparicin) son muy bajas y sin error apreciable se pueden hacer nulas (Principio del estado estacionario), obtenemos:[AK*]=[AK*]=Combinando[ABK*]=

Si la velocidad del proceso se determina por la ltima etapa - =K5*[ABK*] -k6*[C]*[D]*[K]

ANLISIS Y PREDICCIN DE RESULTADOS:PROPUESTA DE LA PRCTICA REACCIN DE ESTERIFICACIN DEL CIDO ACTICO YETANOLObjetivo generalDeterminar experimentalmente la ecuacin de velocidad y la cintica qumica de una reaccin de esterificacin de Fischer entre el cido actico y eletanol.

Objetivos especficosEstablecer condiciones de operacin de manera experimental para un reactor batch, tales como temperatura, presin, agitacin, tiempo de reaccin y reflujo con el fin de llevar a cabo unareaccin de esterificacin. Determinar mediante ensayos experimentales la cintica y el orden de la reaccin qumica tratada. Conocer los principios de funcionamiento tericos y prcticos de unreactor batch. Consultar las condiciones bsicas que requiere la reaccin para llevarse a caboas como la constante de equilibrio de la reaccin.

Marco tericoEste trabajo hace referencia a una serie de experimentos que tienen como objetivo medir, analizar y comparar con los datos tericos el grado de avance de la reaccin de Etanol y cido Actico paraproducir Acetato de Etilo. Por lotanto se hace necesario tener claridad terica sobre cada uno de los componentes, el cmo y el con qu se llevar acabo. De acuerdo con los fundamentos tericos de Raymond Chang sobre el ster, es un compuesto orgnico, que se produce (junto con agua) al hacer reaccionar un alcohol con un cido carboxlico, en una reaccin llamada esterificacin. Suele tratarse de sustancias incoloras e hidrofbicas (no soluble con el agua), adems poseen un agradable olor, por lo que sonmuy usados en la industria como saborizantes yaromatizantes artificiales. El Acetato de Etilo, o tambin llamado Etanoato de Etilo, es quiz el ster ms conocido a nivel mundial, debido a su fcil produccin y su amplio uso en la industria. Es un lquido incoloro con un agradable aroma usado en pegantes y perfumes, y es muy til como solvente; es muy voltil. El Acetato de etilo se produce al hacer reaccionar cido actico con Etanol en presencia de cido Sulfrico, en una reaccin llamada Esterificacin de Fisher.

Materiales y mtodos.La produccin de acetato de etiloa partir de cido actico yetanol mediante una reaccin de esterificacin de Fischer puede llevarse a cabo a escala de laboratorio de manera satisfactoria y bajo condiciones fcilmente alcanzables y con equipos con una escala de sofisticacin bsica.

Avance de lareaccinEl procedimiento a implementar para seguir el avance de la reaccin, consiste en tomar alcuotas de un volumen determinado; el mismo debe ser reducido respecto a la cantidad inicial adicionada con el fin de no interferir con la reaccin. Un valor posible es de 10 ml por muestra. Dichas muestras deben ser recolectadas con una periodicidad de veinteminutos con el fin de tener una cantidad de datos suficientes para realizar unajuste preciso. A la hora de la realizacin de la reaccin; el etanol se adicionara en un exceso de 6:1 molar respecto a la cantidad de cido actico; Es decir dentro del volumen del reactor habr siete veces ms moles inciales del alcohol que del cido. Esto se realiza de manera que se pueda simplificar el anlisis de la reaccin al tomar en cuanta solo la desaparicin de uno delos reactivos mientras el otro permanece constante. Para comprobar que la concentracin de alcohol permanece constante, se har uso de una tcnica instrumental conocida como cromatografa de gases, esta tcnica permite cuantificar la presencia de este compuesto y asegurar que la suposicin se cumpla. Para cuantificar la cantidad presente de cido actico en la muestra recolectada, se realizar una titulacin con NaOH, obteniendo de manera precisa y fcil la cantidad de moles de cido presentes en la muestra. Para determinar la presencia de acetato de etilo, se utilizara un mtodo de qumica instrumental correspondiente a un infrarrojo que encuentre lospicos correspondientes al ter. Otra posibilidad es realizar unacurva de calibracin donde se relaciones elndice de refraccin del acetato con su concentracin y de esta manera realizar una prueba con un refractmetro. La curva de calibracin estndar se encuentra disponible tambin para esta sustancia qumica. El tiempo de reaccin establecido es de tres horas. La manera como se logr esta estimacin es netamente experimental; en ensayos previos realizados en balones de vidrio con condensador que se asemejan asistemas de reaccin batch y con temperaturas y concentraciones similares de los reactivos, se determin que en este tiempo de reaccin ya se habra alcanzado el equilibrio. Se asume que no son significantes los fenmenos de transferencia de masa, ni interacciones moleculares al escalar de un volumen de reaccin en recipiente de vidrio de1 litro al reactor batch de6.4 litros. Para el presente informe, se realiz una reaccin de tres horas para recopilar los datos definitivos requeridos para el anlisis; sin embargo se han realizado una serie de ensayos preliminares en reactores de menor tamao eincluso en el mismoreactor para reconocerlas posibles dificultades que sepresentan. Las reacciones previas se realizaron a condiciones similares de presin, temperatura y agitacin y bajo un mismo tiempo de reaccin de manera que se pudiera estimar si estos parmetros eran los correctos.