Informe Trabajo Practico Nº 6 - Oxidación De Etanol Por Cr (Vi)

INFORME TRABAJO PRACTICO Nº 6
Oxidación de Etanol por Cr (VI)

Objetivos
Aplicar los conocimientos teóricos ya adquiridos sobre cinética química para la determinación de órdenes de reacción, cálculos de constantes de velocidad y tiempos de vida media, a partir del método integral.
Resultados
En esta experiencia analizamos la cinética de una reacción mediante la medición de suvariación de absorbancia a través del tiempo. Se implementó para esto la oxidación de etanol por acción de Cr(VI):
3 CH3CH2OH + 4 HCrO4- + 16 H+ 3 CH3COOH + 4 Cr3+ + 13 H2O
Determinación de orden de reacción respecto del oxidante
Se procedió a graficar los resultados obtenidos para la experiencia 1 considerando las ecuaciones deducidas del método integral para los tres órdenes posibles (cero,uno o dos). Lo que se graficó fue absorbancia en función del tiempo, ya que la misma es proporcional a la concentración, y a partir de su variación podremos determinar el orden de reacción.

Se puede verificar a simple vista y con los valores de los coeficiente de determinación (R2) que la aproximación más cercana al ideal es la de grafico del lnA en función del tiempo ya que es la que tienesu valor de R2 más cercano al 1 (100% de exactitud), que sería el máximo de ajuste.
Entonces, podríamos afirmar basándonos en la primera experiencia que el orden de reacción respecto del oxidante es Orden 1 para todas las experiencias, ya que el mismo no depende de la concentración y por lo tanto no cambiará con su variación.
Para el resto de las experiencias se expondrá solo el gráfico delorden correspondiente con sus respectivas ecuaciones de las rectas.

Experiencia 2

Experiencia 3

Experiencia 4

Resultados obtenidos:

Experiencia | [K2Cr2O7] | [H2SO4] | [CH3CH2OH] | K´ | T½ |
1 | (3,6x10-4± 4x10-5)M | (2,91±0,09)M | (0,036±0,002)M | 6,25x10-4 s-1 | 277,26 s |
2 | (1,8 x10-4± 1x10-5)M | (3,27±0,09)M | (0,036±0,002)M | 1x10-5 s-1 | 17328,68 s |
3 |(3,6 x10-4± 4x10-5)M | (2,91±0,09)M | (0,073±0,001)M | 2,12x10-3 s-1 | 81,55 s |
4 | (1,8 x10-4± 1x10-5)M | (3,27±0,09)M | (0,073±0,001)M | 1,8x10-3 s-1 | 96,27 s |

Determinación de K´
A través de la aplicación Ley de Velocidad se pudieron obtener los valores de K´ para cada experiencia, dónde K es la constante de proporcionalidad cinética y K´ surge de trabajar con concentraciones altasde Etanol y de H2SO4, lo que nos daría una ecuación cinética de pseudo-primer orden con respecto a los otros reactivos.
Orden de reacción con respecto al Etanol
En este punto se plantearon dos diferentes situaciones con respecto a K´ para poder determinar el orden de reacción con respecto al etanol. En el primer caso, al comparar K´1 con K´3 se obtuvo como resultado (1,72±0,02) y en el segundocaso, al comparar K´2 con K´4 se obtuvo (7,49±0,06). Desconocemos las razones por la cual pudieron dar valores tan diferentes, ya que los planteos deberían haber arrojado valores similares porque ambos se deducen de la misma reacción y la misma ley de velocidad. Probablemente se haya cometido algún error en la dilución que nos haya dado un k´ incorrecto.
Se dejará como válido el valor 1,72 yaque es el único que enmarca en lo estimado para un orden de reacción, ya que son números pequeños entre 0 y │2│.
Por lo tanto el orden de reacción calculado con respecto al etanol será por aproximación Nº 2.
Determinación de tiempos de vida medios
El tiempo de vida medio se define como el tiempo necesario para que su concentración se reduzca a la mitad de su valor inicial. En este caso se usópara el cálculo la ecuación correspondiente a tiempos de vida para orden de reacción 1, es decir en este caso con respecto al oxidante.
En la ecuación de vida media para primer orden se puede verificar que la misma no depende de la concentración del reactivo, sino que solo depende de la constante de velocidad. Cuanto mayor sea K menor será su tiempo de vida medio, es decir que desaparecerá más...