Cinética de la hidrólisis del cloruro de t-butilo

Laboratorio de Química Orgánica

Determinación del orden, energía de activación, constante cinética, molecularidad y mecanismo de reacción de la hidrólisis del cloruro de ter-butilo

Resumen: En esta práctica se llevaron a cabo tres experimentos con el fin de determinar orden cinético de reacción, energía de activación, constante cinética y molecularidad de la hidrólisis del cloruro deter-butilo que fue preparado en la práctica anterior.
Se utilizaron dos soluciones de cloruro, una preparada en acetona a una concentración o.2 M y la otra al 1% en volumen, en disolvente etanol-agua en proporción 70-30, respectivamente.
Introducción
En casi todo tipo de reacciones intervienen diversos factores que afectarán la forma y la rapidez con la que éstas se llevan a cabo. Si consultamosla literatura respecto a este tipo de casos, nos encontraremos con que las reacciones normalmente dependen de las concentraciones de reactivos que se utilicen en ellas.
Muchas veces la velocidad de aparición de un producto depende de un solo reactivo, sin embargo puede depender de dos o más.
El orden de reacción nos indica la dependencia de ésta por la concentración de sus reactivos. Se dice queuna reacción está en un orden x con respecto a un reactivo, si dicho reactivo afecta a la reacción en una proporción igual al valor de x. Por ejemplo, en una reacción de orden 1 respecto a un reactivo, se indica que si se coloca el doble de reactivo la reacción avanza el doble de rápido, si fuera de orden 2, avanzaría 22 veces más rápido, etc. El orden total de la reacción es la suma de losórdenes con respecto a cada reactivo.
Hay ocasiones en las que las reacciones necesitarán sobrepasar cierta cantidad de energía para comenzar, a dicha energía se le llama energía de activación y determinará cuánta de ésta deberá suministrarse a los reactivos para que se inicie la reacción, sólo si dicha energía se sobrepasa, reaccionarán los productos.



Objetivos
Determinar el orden de lareacción de hidrólisis del cloruro de ter-butilo.
Conocer los factores que afectan la velocidad de la reacción

Materiales y reactivos
4 vasos de precipitados
1 pipeta Pasteur
Mechero de bunsen
Cristalizador
1 Matraz Erlenmeyer
1 Matraz aforado 100 ml
1 Matraz Erlenmeyer 50 ml 1
1 Pipeta volumétrica 10 ml
1 Pipeta volumétrica 1 ml
1 Bureta graduada 50 ml
Soporte universal

Cloruro deter-butilo
Azul de bromofenol
Hidróxido de sodio
Fenolftaleína
Acetona

Propiedades físicas y químicas de los reactivos
Cloruro de ter-butilo
Apariencia: Líquido incoloro
Punto de ebullición: 51 °C
Punto de fusión: -25 ° C
Densidad: 0.87 g/mL

Azul de bromofenol
Apariencia: Líquido café (en solución)
Punto de ebullición: --
Punto de fusión: 200 ° C
Densidad: --

Hidróxido desodio
Apariencia: Perlas blancas
Punto de ebullición: 1388 °C
Punto de fusión: 318 ° C
Densidad: 2.1 g/mL

Etanol
Apariencia: Líquido incoloro
Punto de ebullición: 79 °C
Punto de fusión: -117 ° C
Densidad: 0.79 g/mL

Fenolftaleína
Apariencia: Líquido incoloro (solución)
Punto de ebullición: 260 °C
Punto de fusión: --
Densidad: 1.295 g/mL


Metodología
Orden de reacción:
Se comenzópreparando una disolución de cloruro de ter-butilo en acetona, con una concentración 0.2 M.
Posteriormente se prepararon tres vasos de precipitados con 0.2 mL de NaOH 0.1 M y 3 gotas de azul de bromofenol cada uno.
Se añadieron a cada vaso listo, 6.3 mL de agua y 0.5 mL de acetona, 5.8 mL de agua y 1.0 mL de acetona, y 4.3 mL de agua y 1.5 mL de acetona, respectivamente y en ese orden(agua-acetona).
Finalmente a cada uno de los vasos se le añadieron 3.0 mL de cloruro de ter-butilo y se cronometró el tiempo que demoraron en cambiar de color azul a amarillo.

Energía de activación:
Se prepararon 3 vasos de precipitados con 0.2 mL de NaOH 0.1 M y 6.8 mL de agua cada uno, que posteriormente fueron pasados por el baño maría para que se calentaran a 20, 30 y 40 °C, respectivamente....