Practica de Alka

Instituto Tecnológico De Oaxaca

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

Departamento de química y bioquímica

Departamento de química y bioquímica

Fisicoquímica 2

Velocidad de reacción

Alumna: González Rendón Martha Natividad

Catedrático: Ing. Elías Jiménez Jiménez

Mayo 2015


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Objetivo:

observar experimentalmente el efecto del tamaño de las partículas en la velocidad de la disolución

observar experimentalmente el efecto de la temperatura en la velocidad de la disolución

Marco teórico:

Cinética de reacción

El objeto de la cinética química es medir la rapidez de las reacciones químicas y encontrar ecuaciones que relacionen la rapidez de una reacción con variables experimentales.

Experimentalmente la velocidad de una reacción puede ser descrita a partir de la(s) [concentración(es) de las especies involucradas en la reacción y una constante k, sin embargo esta puede depender de numerosos factores (el solvente utilizado, el uso de catalizadores, fenomenos de transporte, material del reactor, etc...), haciendo muy complejo el proceso de determinación de velocidades de reacción.

Se puede clasificar a las reacciones en simples o complejas dependiendo del número de pasos o de estados de transición que deben producirse para describir la reaccion quimica, si solo un paso es necesario (un estado de transición) se dice que la velocidad de reacción es simple y el orden de la reaccion corresponde a la suma de coeficientes estequiometricos de la ecuación, si no es asi se debe proponer una serie de pasos (cada uno con un estado de transición) denominado mecanismo de la reacción que corresponda a la velocidad de reacción encontrada.

Las reacciones tambien se pueden clasificar cinéticamente en homogéneas y heterogéneas. La primera ocurre en una fase y la segunda en más de una fase. La reacción heterogénea depende del área de una superficie ya sea la de las paredes del vaso o de un catalizador sólido .

Factores de afectan la velocidad de reacción

Para que dos sustancias reaccionen, sus moléculas, átomos o iones deben chocar. Estos choques producen un nuevo ordenamiento electrónico y, por consiguiente un nuevo ordenamiento entre sus enlaces químicos, originando nuevas sustancias.

1. Temperatura

Según la Teoría Cinética, la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas o iones y por consiguiente el movimiento de estos, con lo cual, aumenta la posibilidad de choques entre las

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido

http://es.wikipedia.org/wiki/Catalizador


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moléculas o iones de los reactivos, aumentando la posibilidad de que ocurra la reacción o acelerando una reacción en desarrollo.

Sin embargo, el incremento de la velocidad de la reacción no depende tanto del incremento del número de colisiones, cómo del número de moléculas que han alcanzado la energía de activación.

2. Superficie de contacto

Cuando una o todas las sustancias que se combinan se hallan en estado sólido, la velocidad de reacción depende de la superficie expuesta en la reacción. Cuando los sólidos están molidos o en granos, aumenta la superficie de contacto y por consiguiente, aumenta la posibilidad de choque y la reacción es más veloz.

Lo mismo ocurre cuando las sustancias reaccionantes no son miscibles entre sí, como por ejemplo, en la hidrólisis neutra de un aceite, se hace reaccionar éste con agua, para lograrlo, el agua de la parte inferior (recordemos que el aceite es más liviano que el agua) se recircula hacia la parte superior rociándola sobre la superficie del aceite.

3. Agitación

La agitación es una variante del punto anterior, lo que se logra agitando las sustancias reaccionantes, es mezclar íntimamente los reactivo aumentando la superficie de contacto entre ellos.

4. Luz

Hay reacciones que en la oscuridad son muy lentas, como por ejemplo, la combinación del hidrógeno con el cloro. La luz solar acelera la reacción de modo tal, que a la luz solar directa, la reacción se hace explosiva:

H2 + Cl2 ---- 2 HCl


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5. Concentración

La velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración en moles por litro (moles/litro), de las sustancias reaccionantes.

Si dos sustancias homogéneas A y B (gases o soluciones) reaccionan:

A + B ® C + D (6)

La velocidad de la reacción es:

V = [A].[B] (7)

En la que los corchetes señalan concentraciones en moles por litro. Observemos que si duplicamos la concentración, por ejemplo, de la sustancia A, la velocidad de la reacción se duplica:

V* =2 [A].[B] (8)

Si las sustancias que reaccionan son gaseosas, la concentración de las mismas aumenta disminuyendo el volumen, lo que se logra aumentando la presión.

En la figura anterior se observa, que aumentando la presión las moléculas de las sustancias reaccionantes se aproximan entre sí, acrecentando la posibilidad de choque entre sus moléculas, y por consiguiente se acelera la reacción.

6. Catalizadores

Se llaman catalizadores a las sustancias que intervienen en las reacciones, acelerándolas o retardándolas y que siguen presentes al finalizar la reacción, es decir que no se consumen en esta,


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no son parte de los productos reaccionantes. Las sustancias que retardan la velocidad de reacción se denominan inhibidores.

Materiales:

2 vasos de precipitados de 100 ml Agitador de vidrio Cronometro

Termómetro

Reactivos

Alka seltzer Agua destilada

Procedimiento:

Para observar el efecto de la superficie el procedimiento fue el siguiente:

1) A los vasos de precipitado se les agregó 80 ml de agua destilada a cada uno2) En el primer vaso de precipitado se le agregó la pastilla entera del alka seltzer y con el

cronometro se tomó el tiempo medio y el tiempo al haber culminado la reacción3) En el segundo vaso se le agregó la pastilla hecha polvo con ayuda de un mortero, y se

tomó el tiempo de la reacción

Para observar el efecto de la temperatura en la disolución, el procedimiento seguido fue:

1) En un vaso de precipitado con 100 ml de agua a 4°C,23°C y 70°C destilada se agregó una pastilla alka seltzer y se tomó el tiempo de la reacción y su tiempo medio .posteriormente en casa vaso de precipitado se volvió a agregar una pastilla y nuevamente se tomó el tiempo

2) En un vaso de precipitado con 100 ml de agua a 4°C, 23°C y 70°C se agregó a cada uno se le agrego una pastilla de aspirina y se tomó el tiempo de la reacción

3) En tres vasos de precipitado con 100 ml de agua a 4°C, 23°C y 70°C se agregó a cada uno se le agrego una pastilla de oxal y se tomó el tiempo de la reacción


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Resultados

Pasilla de Alka-Seltzer en 80 ml de agua destilada Polvo 1 s

Entera 01min 08s 54cst 12

=15 s16cs

Temperatura Alka-Seltzer Aspirina Oxal

4°C 03min 23s 05min 44s 71cs 1min 41s 69cs

03min 7s 65cs t 12

=01min40 s t 12

=36 s31cs

23°C 02min 01s 91cs 1min 43s 16sc 44s35cs

01min 43s 30cs t 12

=16 s 46cs

70°C 22s 82cs 25s 70cs 44s 35cs

18s 58cs

La tabla anterior nos muestra los resultados obtenidos, el tiempo medio de la pastilla entera es de 15 segundos aproximadamente, mientras que el tiempo de la reacción fue de un minuto.

La pastilla en polvo duro aproximadamente un minuto

Conclusiones: se puede concluir que entre más pequeño sea el tamaño de las partículas más rápido será la velocidad de la reacción

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