Cinética de segundo orden

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

LICENCIATURA EN QUIMICO FAMACO BIOLOGO

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA II

TÍTULO:
Cinética de segundo orden
(Cinética de la reacción Persulfato-Ioduro)

REACCIÓN DE ESTUDIO:
2KI + K2S2O8 → I2 + 2K2SO4

OBJETIVOS:

* Confirmar el orden de la reacción
* Determinar la constante de velocidadpara una reacción química irreversible de orden 2, donde intervienen dos reactivos con igual concentración inicial y sus coeficientes estequiométricos en una relación 2:1

INTRODUCCIÓN:
-Factores que afectan la velocidad de una reacción química.
Hay factores que afectan la velocidad de una reacción química:
La cantidad de reactivos y productos medidas con unidades de concentración
El estadode agregación de las especies que reaccionan
La temperatura a la cual se efectúa la reacción,
La presión del sistema cuando las sustancias que intervienen en le proceso están en estado gaseoso.
La presencia o ausencia de un catalizador
Teoría del estado de transición o complejo activado

El objetivo de la teoría cinética es describir as velocidades de reacción en terminaos de laspropiedades físicas de las moléculas que reaccionan. En la década de 1930 un grupo de autores dirigidos por Hernry Eyring desarrolló un marco teórico para ello que considera e forma explícita las estructuras de las moléculas reaccionantes y como chocan. Esta visión de los procesos de reacción denominada teoría de estado de transición o teoría de la velocidad absoluta es la base de gran parte de la cinéticamoderna y proporciono un marco productico extraordinario para comprender cómo enzimas catalizan reacciones.

Ecuación de Arrhenius y utilidad

La Ecuación de Arrhenius establece una relación matemática entre la constante específica de velocidad de una reacción química y la temperatura. Dicha ecuación escrita en forma exponencial es de la forma(1)

Para muchas reacciones y, en particular, para las reacciones elementales, la expresión de la velocidad puede escribirse como producto de un factor dependientede la temperatura por otro dependiente de la composición:

Para la inmensa mayoría de estas reacciones se ha encontrado que el factor dependiente de la temperatura se ajusta a la ecuación de Arrhenius:

en la que k, sedenomina factor de frecuencia y E es la energia de activación de la reacción. Esta expresión se ajusta bien a los datos experimentales en un amplio intervalo de temperaturas y, desde diferentes puntos de vista, se considera como una primera aproximación adecuada para el estudio del efecto de la temperatura sobre la ecuación cinética
.G, H, S y energía de activación del complejo activado.⩟G=- (Ln kv /Ln kBTh ) RT
ΔH=Ea-RT
ΔS=R Ln AhkBT-1
-Ecuación integrada de velocidad de una reacción química irreversible de segundo orden en donde intervienen dos reactivos con las siguientes características: (a) igual concentración inicial, (b) proporción 2:1 de sus coeficientes estequiométricos.
a)
= kt +
1
[A]0

[A]t
1

b)
Ln a-xa-2x=akt

Método de investigación: Titulaciónyodométrica
El potencial estándar de reducción para la reacción: I2 + 2e- 2I- es 0.535 V. Las sustancias con potencial de reducción bastante inferior al del sistema yodo - yoduro son oxidadas por el I2 y pueden valorarse con una solución patrón de yodo. Estas volumetrías redox llamadas yodimétricas o directas, se utilizan para determinar agentes reductores.
El yoduro I- se oxida a I2ejerciendo una acción reductora sobre los sistemas fuertemente oxidantes con formación de una cantidad equivalente de yodo. El yodo liberado se titula con la solución valorada de tiosulfato de sodio Na2S2O3. Estas volumetrías se llaman yodométricas o indirectas y se utilizan para determinar agentes oxidantes

Hipótesis:

El experimento realizado a una temperatura mayor tendrá una constante de...
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