Reactores Lab

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS


LABORATORIO DE INGENIERIA DE REACTORES

PRÁCTICA No. 1

OBJETIVOS
-Adquirir las habilidades adecuadas para la toma de muestras, así como para medir su concentración y determinar su reacción respecto del tiempo.
- Seleccionar el tiempo más apropiado para la obtención de los datoscinéticos para calcular la velocidad de reacción.

FUNDAMENTACION TEORICA
La cinética química es le área de la química que tiene relación con la velocidad de reacción, es decir la rapidez con la ocurre una reacción química. En esta práctica aprenderemos como se mide en forma experimental la velocidad de una reacción. El termino velocidad de reacción se refiere al cambio de concentración de unreactivo o producto con respecto al tiempo (DCi/Dt) por lo que para conocer este parámetro es necesaria la obtención experimental de los datos cinéticos, es decir el cambio de la concentración (o algún parámetro que varié linealmente con ella) con respecto al tiempo.

Para las reacciones en disolución, por ejemplo, la concentración de algunas especies se puede medir por métodos espectroscópicos.
Siparticipan iones, el cambio de concentración también se detecta por mediciones de conductividad térmica y las reacciones con gases se siguen a partir de medidas de presión o conversión por métodos cromatograficos.

En esta práctica se consideraran diversos métodos para medir la velocidad de la reacción de disolución de fierro en HCl, siguiendo la desaparición de los reactivos o la aparición delos productos. A continuación e describen los diferentes tipos de métodos que existen para la obtención de datos cinéticos.

METODOS APRA LA OBTENCION DE DATOS CINETICOS
El método que debe emplearse para seguir a cinética de una reacción química, depende de las fases en que se lleva a cabo la reacción (Fase gaseosa liquida, por ejemplo); en seguida se explica como proceder en cada caso.REACCIONES EN FASE GASEOSA
Para este tipo de reacción; la composición de la mezcla gaseosa suele determinarse por análisis químicos. En años recientes; las técnicas de cromatografía de gases y espectrometría de masas han reducido considerablemente el tiempo requerido para dicho análisis. Uno de los métodos indirectos más comunes para las reacciones gaseosas es la medición de la presión del sistema.Este método se puede aplica cuando existe una aumento o disminución de la presión, causada por la variación del numero de moléculas producidas por la reacción.

Considere la descomposición del NH3 a nitrógeno e hidrogeno.

2NH3---→N2+3H2

En un recipiente a volumen constante, la presión aumentara a medida que se verifique la reacción, pues la presión desarrollada por las 4 moléculas deproducto, una de N y 3 de H, es idealmente el doble de la correspondiente a dos moléculas reactantes.

Las mediciones de presión pueden llevarse a cabo durante el curso de la reacción conectando un dispositivo de medición de presiones al recipiente donde se verifica la reacción.

REACCIÓN EN SOLUCIÓN

Cuando la reaccione s estudiada se verifica en solución, los análisis de las concentraciones delos reactantes y de los productos suelen ser bastante simples. Uno de los métodos tradicionales para soluciones se basa en dividir la solución reactante en varias ampolletas selladas, colocarlas en un baño a temperatura constante, y después extraerla una por una en intervalos de tiempo predeterminado. La reacción de cada ampolleta individual se suspende enfriándola rápidamente en un baño dehielo después de los cual se abre la ampolleta y se extrae un volumen preciso de solución por medio de una pipeta. En contenido de la solución se determina por un método analítico apropiado.

La velocidad de reacción del Bromuro del bromuro de metilo con agua para producir alcohol metílico y acido bromhídrico puede analizarse extrayendo muestras y titulando el acido bromhídrico con solución...