carlo

CINÉTICA DE OXIDACIÓN DE ETANOL
POR Cr(VI)

La disminución en la concentración de bromo puede observarse
como pérdida de color a medida que el tiempo transcurre
( Br2 (ac) + HCOOH(ac)  2 Br –(ac) + 2 H+(ac) + CO2 (g) )

Objetivos:
•

Calcular el orden y la constante de velocidad de una reacción mediante el uso de
datos medidos experimentalmente y conocimientos de cinética química.A. Reacción química en estudio
3 CH3CH2OH + 4 HCrO4- + 16 H+ → 3 CH3COOH + 4 Cr3+ + 3H2O
B. Ley de velocidad propuesta
V = k . [CH3CH2OH ]β [HCrO4-]α [H+]γ
V = k’ [HCrO4-] α
k’ = k [CH3CH2OH ]β [H+]γ
C. Condiciones experimentales
C.1. Propiedad medida: Absorbancia
C.2. Equipo empleado: Espectrofotómetro
C.3. Esquema de trabajo:
Exp.

K2Cr2O7 0,002 M / ml

H2SO4 4 M / ml

Etanol 0,4M / ml

Etanol 0,8 M / ml

1
2
3
4

2
1
2
1

8
9
8
9

1
1
-----------

----------1
1

C.4. Parámetro cinético a determinar:
El orden de reacción en HCrO4- y en CH3CH2OH, la constante de velocidad k’, y
la vida media t ½ de la reacción para cada experiencia.
C.5. Método empleado para el análisis cinético:
Los órdenes (parciales y global) de una reacción y laconstante de velocidad que
la caracteriza sólo pueden ser obtenidos experimentalmente. Para lograr encontrar los
valores de esos parámetros es necesario aislar cada uno de los componentes de la
reacción. De esta forma, el etanol y el ácido sulfúrico están en concentraciones tan altas
con respecto al ión cromato ácido que puede suponerse que éstas permanecen constantes
durante la reacción. Es por elloque la reacción en estudio pasa a ser V = k’ [HCrO4-] α
donde k’ = k [CH3CH2OH ]β [H+]γ .
Para poder calcular la constante de velocidad y el orden de una reacción, se
intenta seguir su curso por medio del cambio de alguna propiedad física como puede ser
presión, absorbancia, conductividad, índice de refracción, ángulo de rotación de la luz
polarizada, pH, etc. En este caso, analizaremos lavariación de absorbancia como una
medida de la concentración de HCrO4,- ya que el color de la solución cambia a medida
que el HCrO4- se convierte en Cr3+. Es importante aclarar que, en las condiciones de
trabajo, puede considerarse que todo el cromo (VI) está como HCrO 4-. Una vez medidos
los valores de absorbancia para distintos tiempos, utilizaremos el método integral para
calcular el ordende reacción respecto al ión cromato ácido y la vida media y, mediante
cálculos matemáticos, obtendremos el valor del orden de la reacción respecto al etanol.
D. Resultados obtenidos:
Exp. C˚ K2Cr2O7 /
(M)
1 3,636 . 10-4
2 1,818 . 10-4
3 3,636 . 10-4
4 1,818 . 10-4

C˚ H2SO4 /
(M)
2,919
3,273
2,919
3,273

C˚ etanol /
(M)
0,0364
0,0364
0,0727
0,0727

Orden
[HCrO4-]
1
1
11

Constante
k’ (1/s)
0,0436
0,0286
0,0737
0,0844

Orden
[Etanol]
1
1
1
1

t½
(s)
3,97
6,06
2,35
2,05

E. Conclusiones
Como primera conclusión, creemos que el método utilizado para el análisis de la
cinética de la reacción es eficaz ya que hemos podido determinar el orden de la reacción
utilizando dicho método.
Algo importante que hemos notado, a partir del análisis delos resultados
obtenidos para la vida media de la reacción, es que si bien la mayoría de las reacciones
entre iones son muy rápidas, esta es una de las excepciones, ya que no sólo la vida
media no toma un valor muy chico sino que además la velocidad de reacción es
relativamente fácil de medir.
2

Como segunda observación, verificamos mediante el análisis de los gráficos de
absorbancia enfunción del tiempo, que la velocidad instantánea de una reacción
disminuye con el tiempo, es decir, en términos del gráfico, que la variación de
absorbancia (y por ende concentración) para una reacción se hace mas pequeña a
medida que se toman iguales intervalos para mayor tiempo transcurrido.
Para explicar los valores obtenidos para k’ (cabe aclarar que esta k’ no es en
realidad la misma...