Cinética de reacción de KMnO4

Informe
3.1 Efecto de la concentración del ión MnO4.
Ecuación química:
5 H2C2O4 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 ----> 10 CO2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
Ecuaciones de trabajo:

Molaridad del KMnO4:
Tubo 1:

Tubo2:


Tubo 3:


Tubo 4:


Tubo 5:




Tubo 6:


Nota 1: Los cálculos de las molaridades son iguales para las dos temperaturas y para la tabla del catalizador, ya que elcatalizador no afecta directamente la concentración del KMnO4, lo que hace el catalizador es reducir la energía de activación.
Tabla 1
T = 274.15K
Tubo
KMnO4 (mL)
H2O (mL)
[KMnO4] (mol/L)
ln [KMnO4]
Tiempo (s)
1
5.0
0
0,1
-2,3025
23,3
2
4.0
1.0
0,08
-2,5257
33,09
3
3.0
2.0
0,06
-2,8134
38,2
4
2.5
2.5
0,05
-2,9957
41,3
5
2.0
3.0
0,04
-3,2189
44,2
6
1.0
4.0
0,02-3,912
49,5

Gráfica 1 (Concentración vs tiempo)

Gráfica 2 (ln de la concentración vs tiempo)

Nota 2: Los datos utilizados para las gráficas son datos experimentales por tanto la tendencia existe pero la gráfica de logaritmo natural de la concentración con respecto al tiempo no es estrictamente lineal por lo que se utilizó una regresión lineal para obtener la pendiente de la gráfica quees igual a –K. (Brown, 9 ed, pág 539)
3.1.9.1) Constante de velocidad:
K = 0.058






Tabla 2
T = 292.35K
Tubo
KMnO4 (mL)
H2O (mL)
[KMnO4] (mol/L)
ln [KMnO4]
Tiempo (s)
1
5.0
0
0,1
-2,3025
3,46
2
4.0
1.0
0,08
-2,5257
3,53
3
3.0
2.0
0,06
-2,8134
4,51
4
2.5
2.5
0,05
-2,9957
4,57
5
2.0
3.0
0,04
-3,2189
5,08
6
1.0
4.0
0,02
-3,912
5,2

Gráfica 3(Concentración vs tiempo)





Gráfica 4 (ln de la concentración vs tiempo)

Nota 3: Los datos utilizados para las gráficas son datos experimentales por tanto la tendencia existe pero la gráfica de logaritmo natural de la concentración con respecto al tiempo no es estrictamente lineal por lo que se utilizó una regresión lineal para obtener la pendiente de la gráfica que es igual a –K.(Brown, 9 ed, pág 539)
3.1.9.2) Constante de velocidad:
K = 0.6911
3.1.10) Cálculo de la energía de activación





Nota 4: No se reunieron los datos de los demás grupos para calcular los datos de la energía de activación promedio del grupo.
3.2) Efecto catalítico del ión Mn2+:
T = 292.32K
Tubo
KMnO4 (mL)
H2O (mL)
[KMnO4] (mol/L)
ln [KMnO4]
Tiempo (s)
1
5.0
0
0,1
-2,3025
0,44
24.0
1.0
0,08
-2,5257
0,5
3
3.0
2.0
0,06
-2,8134
0,56
4
2.5
2.5
0,05
-2,9957
1,01
5
2.0
3.0
0,04
-3,2189
1,13
6
1.0
4.0
0,02
-3,912
1,27

Gráfica 5 (Concentración vs tiempo)




Discusión de resultados
3.3.1) En la primera parte de la práctica de cinética de las reacciones se emplearon dos temperaturas distintas para llevar a cabo el procedimiento experimentalpropuesto en dos condiciones distintas aunque manteniendo control de la concentración molar de permanganato de potasio, al notar las velocidades a las que la reacción se llevó a cabo se encuentra una relación directa entre la temperatura y la velocidad de la reacción, se observó que a mayor temperatura la reacción se llevaba a cabo más rápidamente, este fenómeno se debe a que la entropía atemperaturas bajas disminuye y con eso la cantidad de colisiones entre las moléculas de los reactivos reduciendo así la probabilidad de que una molécula de un reactivo choque con otra molécula de otro reactivo con la energía suficiente para que se produzca una nueva molécula de producto.
Por otro lado se evaluó el efecto de la concentración del permanganato de potasio en la velocidad de la reacción,esta es una adaptación del método de las velocidades iniciales llevado a cabo de manera controlada, en esta parte del experimento se pudo evidenciar que a medida que las concentraciones del reactivo aumentaban la velocidad de la reacción aumentaba también, este fenómeno se puede explicar de la siguiente manera:
Para que una reacción se lleve a cabo las moléculas de los reactivos deben chocar...