cinética de reacció de la solvolisis del cloruro de terbutilo


































INTRODUCCIÓN

El estudio de la cinética química se basa en el análisis de las velocidades de reacción. Una típica forma de obtener la velocidad de reacción y su constante de velocidad “k” es si de alguna forma se conoce la concentración de reactivos y/o productos en función de tiempo. Luego dichos datos se linealizan con laecuación cinética de primer orden:


ecuación 1

Las constantes cinéticas o de velocidad dependen mucho de la temperatura, pues normalmente aumenta si la temperatura se incrementa. Arrhenius demostró que la constante de velocidad para muchas reacciones puede ajustarse matemáticamente, demostrando que el que aumente rápidamente “k” debido a un aumento de temperatura se debe principalmente alnúmero de colisiones cuya energía es mayor que la energía de activación.
La dependencia de “k” en función de la temperatura queda establecida en la ecuación de Arrhenius:

ecuación 2


Este práctico se basa en el análisis cinético de la reacción de solvólisis del cloruro de tert-butilo, ejemplo clásico de una reacción de sustitución nucleofilica unimolécular, se dice que esta reacción esdel tipo SN1 debido a que el paso determinante de ella es unimolécular


OBJETIVOS


-Encontrar la velocidad de reacción del Tert-butilo () a temperatura ambiente constante y con variación en la concentración de las muestras.
-Establecer las ecuaciones correspondientes y regresiones que explican el comportamiento de la reacción (Orden de la reacción).
-Dada una concentraciónespecífica, variar las temperaturas con el objeto de encontrar su energía de activación a partir de la ecuación de Arrhenius.
-Establecer la regresión, analizar y concluir a partir de los datos obtenidos en la experiencia.


MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales
-6 matraces de Erlenmeyer 25ml
-Pipeta volumétrica 3 ml
-Pipeta graduada de 10 ml y 1 ml
-2 vasos precipitados 50 ml-Cronómetro-Termómetro
-pro-pipeta

Reactivos
-Solución de Hidróxido de Sodio (NaOH) 0.1 Molar
-Solución de Cloruro de Terbutilo en acetona (C4H9Cl) 0.1 Molar
-Indicador azul de Bromofenol 1%



METODOLOGÍA
1.-Orden de reacción:
Se preparan 6 soluciones de Hidróxido de Sodio con diferentes concentraciones, luego, a cada muestra se le agregan 3 gotas de indicador azul de Bromofenol, las muestras se tapan y dedejan ambientar por 5 minutos para luego agregar con una pipeta volumétrica 3 ml de cloruro de Terbutilo a cada muestra, agitar y determinar el tiempo que demora cada reacción en cambiar de color azul a amarillo a temperatura ambiente.
A partir de las concentraciones dadas, y los tiempos obtenidos, se puede obtener el orden de reacción y la constante de velocidad haciendo la regresión linealpertinente


2.-Energia de activación:

Al igual que en la primera parte de la experiencia, se tomara el tiempo de reacción de una muestra específica pero a diferentes temperaturas, 1°C, 14°C, 30°C y 40°C. Se preparan dos soluciones de hidróxido de sodio de igual concentración (tabla 1), se agregan 3 gotas de indicador a cada muestra, y luego se deja ambientar de 2 a 5 minutos ambas muestras ala temperatura que corresponda. Con los datos proporcionados y los tiempos obtenidos, se obtendrá la energía de
activación de la solución a cada temperatura.

RESULTADOS Y DISCUSION

Primera parte

Tabla 1: concentraciones de cada muestra
muestra[mL]
1
2
3
4
5
6

0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6

6,9
6,8
6,7
6,6
6,5
6,4

3
3
3
3
3
3

10
10
10
10
10
10

Loprimero es calcular la concentración inicial de terbutilo en las soluciones, para ello ocupamos la ecuación ecuación 3
en la cual se reemplazó los valores conocidos de volumen y concentración del terbutilo y el volumen total de la muestra.
, donde es la concentración inicial de terbutilo en 0 segundos.
Luego se calcula la concentración de de cada solución después de agregar...