Cinetica De La Oxidacion

INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL

CINÉTICA QUÍMICA Y CATÁLISIS
DR. ALEJANDRO ÁVILA

PRÁCTICA NO. 3
CINÉTICA DE LA OXIDACIÓN DE HIERRO FERROSO



INTEGRANTES DEL EQUIPO

Roger Ignacio Carmona

José Emmanuel Ku Bonilla

Jonathan Castillo Barrera

Ricardo Arjonilla Becerra

Cristhian Peraza Ortiz

Rubén Garduño Ríos

GRUPO 2

Mérida, Yuc. a 22 de Noviembre del 2012

PRACTICANo.3

Cinética de la oxidación de hierro ferroso

Objetivo
Ilustrar la cinética química de la oxidación del hierro ferroso; verificar los efectos de la concentración de oxígeno y del ión hidrógeno sobre la velocidad de oxidación del Fe (II) y determinar la constante de velocidad de la reacción.

INTRODUCCIÓN
Una de las técnicas utilizadas en análisis de muestras es la espectrofotometría.En el caso de la determinación de hierro II y hierro III en muestras se utiliza el principio de la formación del complejo de Fe II con la 1,10-fenantrolina. La formación del complejo permite la cuantificación gracias a la determinación de la Absorbancia de la muestra

Antecedentes:
Las reacciones químicas pueden llevarse lentamente o bien no verificarse, aun cuando la termodinámica lasfavorece. En ausencia de catalizadores la oxidación del hierro ferroso por oxigeno es muy rápida a valores alcalinos de pH, es decir la constante de velocidad es grande; pero en solución ácida se lleva a cabo con suma lentitud, por lo tanto la constante de velocidad es pequeña. La reacción puede representarse mediante las dos ecuaciones siguientes (aunque en realidad es más compleja).

Fe2+ +¼ O2 + H+ Fe3+ + ½ H2O (1)
Ion ferroso oxigeno protón Ion Férrico Agua.

Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 (S) (2)
Ion Férrico hidroxilohidróxido férrico.

La primera reacción es el paso determinante de la velocidad. La hidrólisis y precipitación del ión férrico es rápida. El hidróxido férrico es muy insoluble entre pH 5 y 11. A concentraciones elevadas de Fe2+ y valores de pH superiores a 7.5 la reacción de la ecuación (1) puede estar limitada por la velocidad de transferencia de oxígeno a la solución.

A valores de pHneutros, la velocidad de la primera reacción se representa por la ecuación (3).
-d [Fe(II)] = k [Fe(II)] [OH-]2PO2 (3)
dt

La velocidad de oxidación del Fe(II) es de primer orden respecto a la concentración de Fe(II) y a PO2 y de segundo orden con respecto a [OH-]. La expresión de velocidad tambiénpuede escribirse en forma logarítmica:
-dln[Fe(II)] = k[OH-]2 PO2 (4)
dt

Las reacciones de formación de complejos constituyen un aspecto importante de la teoría del equilibrio químico. En ellas suele participar un ión metálico y varias bases de Lewis (donadoras de pares de electrones), que se denominan ligandos.

Métodoespectrofotométrico.
Los métodos espectroscópicos miden la cantidad de radiación electromagnética absorbida (espectroscopia de absorción) o emitida (espectroscopia de emisión) por los analítos, lo que puede dar lugar a información cualitativa o cuantitativa de la muestra. En función de la longitud de onda de la radiación implicada en el proceso podemos encontrarnos con distintos tipos de espectroscopias: deresonancia magnética nuclear, de infrarrojo, de ultravioleta/visible, etc.

La espectroscopia de absorción es una de las herramientas más útiles para llevar a cabo análisis cuantitativos, gracias a su gran aplicabilidad y a su buena sensibilidad, selectividad y precisión. Cada especie molecular tiene la capacidad de absorber radiación electromagnética de una determinada frecuencia característica....