Cálculo De Los Parámetros De La Ecuación De Arrhenius

OBJETIVO

Comprobar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de una reacción química. Así como el cálculo de los parámetros de la ecuación de Arrhenius.

✓ INTRODUCCIÓN

Siguiendo con el curso de Ingeniería de Reactores I, esta práctica se enfoca a verificar que el efecto de la temperatura, que es una de las variables de control en un reactor, influya directamente en la velocidad deuna reacción como supone la teoría. En una reacción química de estudio en particular, el aumento de la temperatura aumenta directamente la velocidad de la reacción, es decir, como catalizador, esto se observara experimentalmente en los valores de la constante de velocidad al modificar la temperatura de operación.
Es importante tener en cuenta la energía de activación que es la energía que unproceso necesita. En una reacción química las moléculas necesitan chocar entre si para que la reacción se lleve a cabo además de la colisión, éstas deben contar con cierta energía mínima durante el choque, así, la energía mínima de la moléculas debe ser mayor que la energía de activación, y esta a su vez se obtiene del calor del sistema.
Así mismo conocer el efecto de la temperatura y la energía deactivación en un sistema es, entre otras variables, los datos primordiales que debemos conocer antes de operar un reactor, si se desea economizar al máximo los procesos en la industria.

MARCO TEÓRICO

En algunos casos, como en la combustión, las reacciones se producen de forma rápida. Otras reacciones, como la oxidación, tienen lugar con lentitud.

La cinética química, que estudia lavelocidad de las reacciones, contempla tres condiciones que deben darse a nivel molecular para que tenga lugar una reacción química: las moléculas deben colisionar, han de estar situadas de modo que los grupos que van a reaccionar se encuentren juntos en un estado de transición entre los reactivos y los productos, y la colisión debe tener energía suficiente (energía de activación) para que se alcance elestado de transición y se formen los productos.
Las reacciones rápidas se dan cuando estas tres condiciones se cumplen con facilidad. Sin embargo, si uno de los factores presenta cierta dificultad, la reacción resulta especialmente lenta.

La velocidad de la reacción aumenta en presencia de un catalizador, una sustancia que no resulta alterada o se regenera, por lo que el proceso continúa. Lamezcla de gases hidrógeno y oxígeno a temperatura ambiente no explota, pero si se añade platino en polvo la mezcla explosiona al cubrirse la superficie del platino con el oxígeno adsorbido.

Los átomos de platino alargan los enlaces de las moléculas de O2, debilitándolos y rebajando la energía de activación. Los átomos de oxígeno reaccionan rápidamente con moléculas de hidrógeno, colisionandocontra ellas y formando agua y regenerando el catalizador. Las fases por las que pasa una reacción constituyen el ‘mecanismo de reacción’.

La velocidad de la reacción puede modificarse no sólo con catalizadores, sino también mediante cambios en la temperatura y en las concentraciones. Al elevar la temperatura se incrementa la velocidad a causa del aumento de la energía cinética de las moléculasde los reactivos, lo que provoca un mayor número de colisiones por segundo y hace posible la formación de estados de transición.

Con el aumento de la concentración se consigue incrementar la velocidad de la reacción, al aumentar el número y la velocidad de las colisiones moleculares.

La velocidad de reacción se define como la cantidad de reactivos que se transforma o producto que se forma porunidad de tiempo. La unidad es molaridad/segundos (M / s).

En una reacción química pueden intervenir diversos factores que se encargan de modificar (ya sea aumentando o disminuyendo) la velocidad de la misma. Estos factores son:

1. Temperatura: A mayor temperatura, mayor velocidad de reacción. La temperatura representa uno de los tipos de energía presente en la reacción. El sentido del...