5/26/2018 P6.Cin tca de La Reacci n de Los Iones Hidr xido y Del Acetato de Etilo

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE ZACATECAS

Francisco Garca Salinas

rea de Ciencias de la Salud

Unidad Acadmica de Ciencias Qumicas

Programa de Qumico Farmacutico Bilogo

Materia: Fisicoqumica II Laboratorio

Docente: Dr. En C. Toms Montiel Santilln

Tema: Prctica 6. Cintica de la reaccin de los iones hidrxido y delacetato de etilo

Grado: 4 SemestreGrupo: AEquipo #4: 29101160 Tejada Rodrguez Christian Jairo

32130477 Torres Gutirrez David32130525 Veyna Hurtado Luis ngel

04/Abr/2014

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Cintica de la reaccin de los iones hidrxido y del acetato de etilo

ObjetivoDeterminar la constante de velocidad de la reaccin de NaOH + Ac.Et Ac.-Na+

por un mtodo conductimtrico.

IntroduccinPara una reaccin qumica, el conocimiento de la velocidad de reaccin, es decir, dela variacin de la concentracin de un reactivo o producto en funcin del tiempo, esde gran inters prctico pues permite calcular bajo qu condiciones la reaccinevoluciona rpidamente para producir una elevada cantidad de producto til, y eltiempo necesario para alcanzar un determinado rendimiento.

Las reacciones de orden cero son aquellas en que la velocidad no depende de laconcentracin de los reactivos. Por tanto, es constante a lo largo del a reaccin.Para una reaccin genrica: A B, la ley de velocidad ser: v = k[A]0= k.Recordemos que la velocidad la podemos expresar, tambin, como la variacin de laconcentracin en funcin del tiempo, con signo negativo (dado que hablamos de unreactivo). Por tanto:

La reaccin del acetato de etilo transcurre relativamente rpida a 25C de acuerdocon la ecuacin: CH3COOC2H5+ Na

+OH-CH3COO-Na++ C2H5OH

La reaccin puede seguirse conductimtricamente puesto que la conductividaddisminuye en el transcurso de la reaccin. Esto se deduce del hecho de que laconductividad molar del ion OH-es mayor que la del ion acetato y stos sustituyen alos OH-en el transcurso de la reaccin. Por otra parte el acetato de etilo y el alcoholque no son inicos, prcticamente no afectan a las medidas de conductividad.

Diagrama de flujo

Pipetear 4mL NaOH0.05M y 16ml H2O

Introducir el electrodo ymedir la resistencia R0

Lavar elelectrodo

Mida la resistencia Rcon solucin de Ac-Na+

Lavar elelectrodo

Pipetear 4mL NaOH 0.05M,15ml H2O y 1mL de Ac.Et

El cronmetro de accionaa los 0.5mL de Ac,Et

Mida la resistencia Rt,alos 1,2,4,6,15,22,32 y

50 minutos

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ResultadosTemperatura de trabajo 28.5C

Conductividad

L0(s) 1731

L(s) 948

Conductividad

T (min) Lt(s)

1 1520

2 1417

4 1483

6 1461

15 1397

22 1364

32 132950 1281

En la grfica anterior se observa que el dato del punto correspondiente al tiempo 2min se desva de los dems datos. Al eliminar ese dato se obtiene un mejorcoeficiente de correlacin:

Conductividad

T (min) Lt (s)

1 1520

4 1483

6 1461

15 1397

22 1364

32 1329

50 1281

Clculos

Resistencias, R=1/L

R0(hom) 6E-04

L(hom) 0.001

y = -4.2921x + 1477.3R = 0.8557

1240

1290

1340

1390

1440

1490

1540

0 10 20 30 40 50

Lt(s)

Tiempo (min)

y = -4.7502x + 1493.2R = 0.9315

1240

12901340

1390

1440

1490

1540

0 10 20 30 40 50

Lt(s)

Tiempo (min)

Calcular: fr = RtR0/ R- Rt

Dnde:

Rt es la resistencia de las lecturas a diferentes tiempos

Ro= 6E-4

R =0.001

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La grfica de fr vs tiempo tiene un mejor coeficiente de correlacin que la grfica deln(fr) vs tiempo, por lo tanto se trabajara con la primer grfica. La constante develocidad de la reaccin es igual a la pendiente de la grfica que en nuestro caso es

de 0.0109min-1. Esta reaccin es de orden 0 debido a que los datos se ajustaron mejora la grfica de fr vs tiempo.

El mecanismo de reaccin es el siguiente:

T (min) Lt (s) Rt (hom) fr (hom) ln(fr)

1 1520 0.00066 0.202 -1.5994

4 1483 0.00067 0.254 -1.3709

6 1461 0.00068 0.288 -1.244

15 1397 0.00072 0.407 -0.898

22 1364 0.00073 0.483 -0.727432 1329 0.00075 0.578 -0.5484

50 1281 0.00078 0.74 -0.301

y = 0.0109x + 0.2199R = 0.9877

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 10 20 30 40 50

fr(hom)

Tiempo (min)

y = 0.0254x - 1.4279R = 0.9175

-1.6

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

00 10 20 30 40 50

ln(fr)

Tiempo (min)

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AnlisisEl dato que se tuvo que eliminar probablemente se debi a que segundos antes detomar la lectura, la solucin se agit para asegurar su homogeneidad, pero resulto darun valor alejado de los dems que se comprob con las lecturas posteriores. Aun aslos dems valores si fueron ajustndose a la lnea recta por lo que se decidi eliminarese dato.

Discusin

Se debe tener cuidado en tomar las lecturas en el tiempo indicado pues si no es as loserrores se harn evidentes, otro parte que hay que tener cuidado es de no agitar lasolucin segundos antes de tomar la lectura. La grafica de fr vs tiempo se ajuntomejor a la lnea recta, por lo que para la reaccin en estudio corresponde a una deorden 0 y su constante de velocidad de la reaccin fue de 0.0109min -1.

ConclusionesEl estudio de la cintica de reaccin por el mtodo conductimtrico es muy efectivodebido a que el instrumento utilizado es muy sensible y puede diferenciar entre

cambios pequeos de potencial, este potencial se basa en la concentracin de ionesOH- presentes en la solucin al principio y final de la reaccin. La solucin de Ac -Na+

sirve para determinar hacia qu valor de conductividad debe tender la reaccin. Paraque este mtodo sea confiable se deben realizar las mediciones en tiempo exacto delas mismas para que no exista diferencia entre el tiempo tomado y la lectura obtenida.

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Bibliografa Gutirrez FM, Atanes ES y Cambra AP. Prctica 1 estudio cintico en un reactor

discontinuo tanque agitado. Ingeniera de la reaccin qumica. EscuelaUniversitaria de Ingeniera Tcnica Industrial. Universidad Politcnica de Madrid.DPTO. Qumica Industrial y Polmeros.

Lpez Ag. Prctica De Reactores Qumicos Instituto Tecnolgico De Toluca.Ingeniera Qumica. Metepec, Mxico, Agosto De 2003.

Masciarelli R, Silvia S Y Stoppani F. Trabajo Practico N 4: Hidrlisis Alcalina DeAcetato De Etilo En Un Reactor Tubular Continuo. Universidad TecnolgicaNacional. Facultad Regional Rosario. Ctedra De Ing. De Las Reacciones. 2013