Cinetica En Cambio De Concentraciones( Metodo De Las Velocidaes Iniciales

Resumen
 
En la presente práctica, se determinó la cinética de la reacción entre el yoduro y persulfato de potasio, reacción conocida como el reloj de yodo, evaluando con ello el mecanismo de una reacción redox; así mismo se evaluó el efecto de sulfato ferroso como catalizador, de una sal como el cloruro de sodio y la temperatura en la cinética de la reacción.
 
Con los datos obtenidosen el laboratorio se obtuvieron las constantes (K) y los ordenes de reacción respecto a ambos reactivos, el efecto del catalizador, el efecto salino y el efecto de la temperatura; todo lo anterior por medio del método gráfico-diferencial.
 
Los resultados obtenidos fueron los ordenes de reacción para el yoduro de potasio y el persulfato de potasio, los cuales fueron ambos de 1 y el ordenglobal que fue de 2, así como también las constantes cinéticas a diferentes temperaturas, utilizando un catalizador, una sal y datos termodinámicos como entalpía, entropía, energía de Gibbs estándar de activación, así como la energía de activación.
 
Los datos utilizados para los cálculos fueron los del grupo 3, sin embargo se tomaron en cuenta los datos de los otros 3 grupos para realizar ladesviación estándar, y así determinar la precisión del método.
 
Las condiciones de trabajo se dieron en un rango de temperatura de 2790K a 3130K a una presión atmosférica de 640 mm. de Hg.
 
RESULTADOS
 
        Determinación de la constante cinética según orden 1 de la reacción respecto al yoduro de potasio y Persulfato:
 
 

        Efecto de la temperatura
 
 
 
 
  
 
 

        Efecto del catalizador
 
 


 
 
        Solución Salina
 
 
 

 
 
 

Cuadro No.1
Orden de reacción, K´y K cinética
 
Cuadro | Orden | k´ | K CINÉTICA |
1 | 1 | 0.0001215 | 0.00279805 |
2 | 1 | 4.9524E-05 | 0.00228108 |
3 | 1 | 1.2165E-05 | 0.00056031 |
4 | 1 | 0.00013213 | 0.00608581 |
5 | 1 |1.4527E-06 | 0.00033457 |
6 | 1 | 8.093E-07 | 0.00018638 |
7 | 1 | 8.093E-07 | 0.00018638 |
8 | 1 | 6.381E-05 | 0.0029391 |
9 | 1 | 4.1683E-05 | 0.00191991 |
10 | 1 | 3.71E-05 | 0.00170885 |
Fuente: Gráficos y muestra de cálculo.
 
 
        Energía de Activación
 
Cuadro No. 2
Energía de Activación
 
Ea |
47808.8821 J mol-1 |
Fuente: Muestra decálculo.
 
 

       Mecanismo de Reacción:
 
Se tienen dos ecuaciones
 

 

 
La ecuación es estado estable para el I2 es
 

 
Para el S2O3-2 se tiene:
 

 
Sumando estas dos ecuaciones se obtiene:
 

 
Por lo tanto
 

 
La expresión general para la velocidad es por consiguiente:
 

 
        Efecto del catalizador
 
Un catalizador es unasustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin consumirse. El catalizador puede reaccionar para formar un intermediario, pero se regenera en un paso subsecuente de la reacción. Se llevó a cabo una catálisis homogénea, los reactivo y el catalizador están en las mismas fases, en general el catalizador es un líquido y los reactivo son líquidos también. La cantidad de catalizadorinterviene en la velocidad de reacción, pero esta no altera la energía de Gibbs por lo tanto la constante cinética no se ve influenciada por el catalizador.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

DISCUSIÓN DE RESULTADOS
 
La termodinámica estudia en toda su profundidad el equilibrio de una reacción química, así como las posibilidades de que éstapueda realizarse. En cambio es termodinámicamente imposible poder llegar al mecanismo íntimo de una reacción desde el momento de su inicio hasta que se alcanza el equilibrio. El campo de la Química que investiga la variación de las concentraciones o las presiones parciales de sustancias reaccionantes o productos obtenidos en función del tiempo transcurrido, que es lo que caracteriza el...