Celolosa

UNIVERSIDAD DE SONORA PRACTICA 1 CINÉTICA DE REACCIÓN POR VOLUMETRÍA 1.- FUNDAMENTO TEÓRICO. El campo de la Química que investiga la variación de las concentraciones o las presiones parciales de sustancias reaccionantes o productos obtenidos en función del tiempo transcurrido, que es lo que caracteriza el mecanismo de una reacción, se denomina Cinética Química. Se conoce que el punto final de lareacción en un sistema químico, en lo que respecta a aspectos puramente energéticos, no depende de los caminos que pueda seguir la reacción, pero en cambio se demuestra experimentalmente que la velocidad con la que el sistema se acerca al equilibrio sí depende sobremanera del camino recorrido. Por ello, una de las principales funciones de la Cinética Química es proponer y probar el camino de lareacción, explicando los hechos observados, en resumen, encontrar el mecanismo a través del que ocurre la reacción. Sea, por ejemplo, la reacción: La velocidad de reacción se define como la cantidad de producto obtenido o reactivo consumido en un intervalo de tiempo infinitesimal, y puede determinarse gráficamente, representando la concentración de producto o reactivo en función del tiempotranscurrido. En la figura 1, la curva 1, corresponde a la formación del producto x y la curva 2 a la desaparición de un reactivo y. Las velocidades de reacción en un instante determinado pueden deducirse de las pendientes a las curvas en el punto que corresponde a dicho instante. Es decir:

En la reacción genérica que nos ocupa, la velocidad de obtención de los productos C y D serán respectivamente:pero teniendo en cuenta los coeficientes estequiométricos y refiriendo las velocidades a ellos queda:

donde VC'= VD'

Deduciendo de forma similar las velocidades de reacción de los reactivos, referidos a sus coeficientes estequiométricos, tendremos para un instante determinado:

donde [A], [B], [C] y [D] son las concentraciones molares instantáneas en un intervalo infinitesimal de tiempo.Para el estudio experimental de la cinética de una determinada reacción, la elección de las sustancias cuya concentración ha de medirse es arbitraria y en parte viene condicionada por la conveniencia experimental, ya que los coeficientes estequiométricos dan la relación entre las diferentes velocidades de reacción. Orden de Reacción. Para el caso de las reacciones simples, la velocidad de reacciónes proporcional a las concentraciones de los reactivos elevados a un exponente dado.

Los exponentes a y b no pueden predecirse sino que se determinan experimentalmente mediante la variación de la velocidad en función de la concentración. Al valor de la suma a+b se denomina orden de reacción. El orden de reacción con respecto al reactivo A es a y con respecto al B es b. A la constante deproporcionalidad K se la denomina constate de velocidad de reacción. El valor de ésta depende esencialmente de la propia naturaleza de la reacción, de la temperatura a la que ésta se lleve a cabo, y cuando se trata de reacciones en disolución también puede depender de la naturaleza del disolvente. Las dimensiones de K se deducen de la ecuación (2), haciendo [A]=[B]

es decir, si como unidad deconcentración se elige moles/litro, y como unidad de tiempo se elige el segundo, tendremos que las dimensiones de K en una reacción de primer, segundo y n orden serán respectivamente:

El orden de una reacción es una magnitud estrictamente experimental que depende exclusivamente de la forma en que la velocidad se relacione con la concentración. El término orden no debe de confundirse con el demolecularidad, ya que este último se refiere al número de moléculas que intervienen en una reacción elemental. Así en la reacción genérica (1) la molecularidad sería a+b y este valor puede coincidir con el de la suma a+b, pero ello no tiene por qué cumplirse siempre. 2.- OBJETIVO DE LA PRÁCTICA. El objetivo de la Práctica es la obtención de la constante de velocidad para la oxidación del yoduro potásico...