Determinación de la constante de velocidad y el orden, de la reacción entre el Yoduro y el persulfato. Análisis por el método Integral.

Licenciatura en Ingeniería Química

Laboratorio de Cinética Química

Reporte Experimental:
Determinación de la constante de velocidad y el orden, de la reacción entre el Yoduro y el persulfato. Análisis por el método Integral.

Profesora:

Iris Natzielly Serratos Álvarez

Alumnos:

Méndez González Ricardo
Sánchez Morales Maribel
Gutiérrez Sotres César
Flores Peñaloza GabrielaJiménez Castañeda Laura



Trimestre 13-I 


Tabla de contenido
1.INTRODUCCIÓN 2
2. ANTECEDENTES 2
3. OBJETIVOS 3
3.1 Objetivo general 3
3.2 Objetivos particulares 3
4. ECUACIONES DE TRABAJO 4
5. METODOLOGÍA 5
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS 6
7. CONCLUSIONES 10
8. REFERENCIAS 10
9. APÉNDICE 11


















Introducción
El método Integral determinamodelos de la forma o por medio de la integración del modelo propuesto, despejando k y verificando que los valores correspondan bien a una constante.
El procedimiento consiste en seleccionar primero un orden de reacción, luego establecer la ecuación diferencial correspondiente al balance de materia y finalmente, se despeja k de la solución de la ecuación diferencial, calculándose los valores de kpara diferentes concentraciones. Si los valores de j obtenidos no varían, quiere decir que el modelo propuesto corresponde de manera razonable al modelo cinético real.
A pesar de que el modelo es aceptable, tiene la desventaja de complicarse en la medida en que la integración de la ecuación diferencial se vaya complicando.
Otra manera de aplicar este método consiste en graficar los datosexperimentales, definiendo nuevas variables para cada eje cartesiano en función del tipo de modelo que se desee verificar. Generalmente se seleccionan estas variables dependiente e independiente, o algún arreglo algebraico de éstas, con base en las ecuaciones integradas de la velocidad de reacción y de tal forma de que se obtenga una línea recta. Así, si los datos experimentales se ajustan a algúnmodelo determinado, entonces corresponderán a una línea recta para el juego de datos X-Y seleccionados [1].
En la práctica se realizaron titulaciones de una reacción entre KI y K2S2O8 con tiosulfato de sodio mostrando un cambio de coloración. Se desea obtener datos de tiempo contra concentración y graficarlos con un modelo de 2° orden obteniendo así la constante cinética como la pendiente de lagráfica.

Antecedentes

En el método integral para análisis de datos de velocidad estamos buscando la función apropiada de la concentración que corresponde a una ley de velocidad específica que sea lineal respecto al tiempo [2].
Hay muchas variables que afectan la velocidad de una reacción química. En el caso de los sistemas homogéneos, la temperatura, la presión y la composición son lasvariables más evidentes [3].

La mayoría de las reacciones químicas caen en las reacciones de orden 1 y de orden 2, pocas son de orden 0, 3 o fraccionario.
Para una reacción bimolecular elemental con CA Y CB iguales se tiene
A+B→qQ+sS+⋯
r=k〖C_A〗^2 Ec.(1)
La ecuación diferencial es:
r=-(dC_A)/dt=k〖C_A〗^2Ec.(2)
Para integrar la ecuación diferencial anterior, se separan variables y se integra desde la concentración en el tiempo cero hasta la concentración en el tiempo t
-∫_(C_A0)^(C_A)▒(dC_A)/〖C_A〗^2 = k∫_0^t▒dt Ec.(3)
La solución de las integrales es:
-[-1/C_A +1/C_(A,0) ]=ktEc.(4)
El arreglo de la ecuación anterior a una recta, presenta una pendiente positiva igual a la constante de velocidad k.
1/C_A = 1/C_(A,0) +kt Ec.(5)
Si los datos cinéticos de un experimento se ajustan al modelo anterior, el coeficiente de correlación lineal R tendrá un valor entre...