estudiante


Memoria de Prácticas
Química

1-Cinética
2-Reacciones Oxidación-Reducción






Nº Expediente: 130
Titulación: Ingeniería de la Energía.









12/03/2013
Año académico: 2012/2013
Universidad Rey Juan Carlos
1-Cinética

Los objetivos de la presente práctica son los siguientes:

Determinar los órdenes parciales de velocidad y la constante de velocidad ´´K´´Estudiar el efecto de la temperatura y determinar los parámetros de la ecuación de Arrhenius: Energía de activación, y factor pre-exponencial, es decir el factor Arrhenius ´´A´´.

La reacción a estudiar es: 3 I- + S2O82- I3- + 2 SO42-

Su correspondiente expresión de la velocidad es:

V= (1)

V=α.β (2)

Según la última expresión (2) la velocidad solopodrá depender de las concentraciones iniciales y de la temperatura a la que se realice la reacción, que determinará una constante ´´K´´ particular a cada temperatura.
La constante viene determinada por la ecuación de Arrhenius: K=A.

Órdenes parciales.-
En primer lugar determinamos el orden parcial ´´α´´ mediante la comparación de los experimentos 1 y 8. Al disponer ambos de la mismaconcentración de pero distinta concentración de , podremos conocer cuál es el valor de ´´α´´.

Experimento 1:
20 ml de KI a 0,2M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005M
20 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1M
Las concentraciones indicadas son las de cada sustancia antes de realizar la disolución, se han recalculado las concentraciones para determinar realmente qué valor era el que actuaba en la disolución con un volumentotal de 50 ml.
20 ml de KI a 0,2M ---> mol= 4.10-3 ----> Concentración real = = 0,08 M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005M ---> mol= 5.10-5 ----> [C] = = 1.10-3 M
20 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1M ---> mol= 2.10-3 ----> [C] = = 0,04 M
Experimento 8:
18 ml de KI a 0,2 M
2 ml de KCl a 0,2 M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005 M
20 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1 M
Al igual que con el primer experimento, se calculan lasconcentraciones para una disolución de 50ml.
18 ml de KI a 0,2 M ---> mol= 3,6.10-3 ---->Concentración real = = 0,072M
2 ml de KCl a 0,2 M ---> mol= 4.10-4 ----> [C] = = 8.10-3 M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005 M---> mol= 5.10-5 ----> [C] = = 1.10-3 M
20 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1 M ---> mol= 2.10-3 ----> [C] = = 0,04 M
Las concentraciones (marcadas en negrita y cursiva) nos permiten simplificar yhallar el valor de ´´ α´´ de este modo:



Quedando la expresión:


Para despejar el valor de ´´α´´ es necesario conocer las velocidades de cada experimento para ello, nos basamos en la ecuación siguiente:

Vo=
Por tanto para cada experimento, su velocidad particular fue:
Exp1.:
V1= =
Exp.8:
V2= =

El valor de ´´ es:
α = 0,9


De manera similar se calcula acontinuación del valor de ´´β´´.
Para ello nos basamos en los experimentos 1 y 2.
Volvemos a recordar los datos del Exp.1
20 ml de KI a 0,2M ---> mol= 4.10-3 ----> Concentración real = = 0,08 M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005M ---> mol= 5.10-5 ----> [C] = = 1.10-3 M
20 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1M ---> mol= 2.10-3 ----> [C] = = 0,04 M
Experimento 2
20 ml de KI a 0,2M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005M18 ml de (NH4)2S2O8 a 0,1M
2 ml de (NH4)2SO4 a 0,1 M
Realizamos igualmente el cálculo de concentraciones reales, por tener una disolución de 50ml
20 ml de KI a 0,2M ---> mol= 4.10-3 ----> Concentración real = = 0,08 M
10 ml de Na2S2O3 a 0,005M ---> mol= 5.10-5 ----> [C] = = 1.10-3 M
20 ml de (NH)4S2O8 a 0,1M ---> mol= 1,8.10-3 ----> [C] = = 0,036 M
2 ml de (NH4)2SO4 a 0,1M ---> mol=2.10-4 ----> [C] = = 4.10-3 M
Cruzamos las expresiones de sus velocidades correspondientes:



Quedando la expresión:

La velocidad particular de cada experimento fue:
Exp1.:
V1= =
Exp.2:
V2= =
El valor de ´´β´´ es:
β = 0,9


Tabla 1. Mezcla de reaccionantes a temperatura ambiente. (22ºC)
Exp.
V/ml
KI
0,2 M
V/ml
KCl
0,2 M
V/ml
Na2S2O3
0,005 M...