Determinación de la ley experimental de rapidez e influencia de la temperatura sobre la rapidez de la reacción: estudio de la cinética de yodación de la acetona

Determinación de la ley experimental de rapidez e influencia de la temperatura sobre la rapidez de la reacción: estudio de la cinética de yodación de la acetona
Objetivos:
Comprender que la composición de un sistema reaccionante cambia con el tiempo
Estudiar el efecto de la temperatura sobre la rapidez de reacción.
Cuestionario previo
1. Explicar qué es un reactivo limitante
Es el reactivoque se consume por completo en una reacción y determina la cantidad de productos formados

2. Definir ecuación de rapidez
Es una ecuación que expresa la velocidad de la reacción en función de las concentraciones de todas las especies presentes en la ecuación química global a un determinado tiempo
V=f(A,B,…)

3. Definir orden de reacción
Para las reacciones con ecuaciones de velocidad de laforma:
V=kAaBb
La potencia a la que esta elevada la concentración de una especie (reactivo o producto) en una ecuación de velocidad es el orden respecto a esta especie, también llamado orden parcial; el orden global es la suma de los ordenes parciales. El orden de una reacción no necesariamente tiene que ser un numero entero, por ejemplo algunas reacciones en fase gas.

4. Definir constantede rapidez
También llamada velocidad especifica, su significado es la velocidad de la reacción cuando la concentración de los reactivos es constante e igual a la unidad.

5. Escribir las ecuaciones para los órdenes 0, 1º y 2º para una reacción de tipo A→B

Orden
Ecuación diferencial
Ecuación integrada
Unidades de k
0
VA=k
A=A°-kt
molL∙s
1
VA=kA
lnA=lnA°-kt
1s
2
VA=kA2
1A=1A°+kt1mol∙s∙L

6. Explicar qué proporcionalidad guarda la rapidez y la concentración en una reacción de 0, 1º y 2º orden
Para las reacciones de orden 0 la rapidez y concentración no muestran relación alguna. Para las reacciones de primer orden la velocidad es proporcional a la concentración del reactivo de modo que la concentración del reactivo disminuye exponencialmente con el tiempo a unavelocidad determinada por k.

7. ¿Cuál es la estructura química de la acetona?

8. ¿Qué longitud de onda absorbe el yodo?
360nm
9. ¿Cómo se podrían expresar las ecuaciones integradas de rapidez de los diferentes órdenes, en función de absorbancias en lugar de concentraciones y cómo justificarías esta sustitución?
A= Ebc c= A/ Eb Cα/a =
entonces para el primer orden será: A/ Eb = aSegundo orden: ln{ ([(A/ Eb) – x] b) / ([(A/Eb) –x ]a)} = kt (a – b)


1.¿que es energía de activación?
Es la barrera energética que deben superar los reactivos de una reacción química para obtener nuevos compuestos. Al principio se requiere absorber una cantidad de energía que servirá para debilitar los enlaces preexistentes, se forma un complejo activado que posee un valor energético muyalto y que, por tanto es inestable y tiende a formas de menor energía. Esta energía absorbida se desprende una vez rotos los enlaces antiguos y creado los nuevos enlances con un menor contenido energético.

2. ¿Qué establece la teoría de Arrhenius sobre la dependencia de la rapidez de reacción con la temperatura?
Establece la dependencia con una formula empirica que tiene esta forma:
en dondea es el factor de frecuencia exponencial de Arrhenius, Ea es la energía de activación, T es la temperatura y R es la constante universal de los gases.

3. ¿Qué establece la teoría de colisiones?
Establece que para que se dé una reacción las moléculas de los compuestos participantes deben colisionar no solo con la energía necesaria (energía de activación) sino con la orientación adecuada(llamado requisito estérico). Esto implica que no todas las colisiones serán efectivas pues a pesar de poseer la energía necesaria no todas cumplirán con este requisito estérico.

4. ¿Qué establece la teoría de transición de Eyring?
En una reacción cuando los reactivos entran en contacto se distorsionan y empiezan a intercambiar átomos, la energía potencial aumenta hasta un máximo, en este punto de...