Cinética de decoloración del violeta cristal o “cristal violeta"

Lab. Química II (Grado Química) Curso 2011-2012

Práctica 9 - Pág. 1

PRÁCTICA 9: Cinética de decoloración del violeta cristal o “cristal
violet”.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Determinar experimentalmente la constante de velocidad y el orden de una reacción usando
una técnica fotocolorimétrica.
Objetivos específicos:
• Determinar experimentalmente el consumo de reactivos durante lareacción de decoloración
del violeta cristal (Crystal Violet, CV) en medio básico mediante espectroscopia de absorción.
• Obtener la gráfica de concentración de reactivo frente al tiempo.
• Obtener la velocidad promedio.
• Obtener la velocidad inicial.
• Determinar los órdenes parciales de reacción respecto de los reactivos y la constante de
velocidad absoluta.
• Obtener el tiempo de vidamedia.
• Analizar la influencia de la concentración inicial de los reactivos sobre la velocidad de reacción.

INTRODUCCIÓN
La cinética química estudia la velocidad (v) de las reacciones químicas (como la variación de la
concentración de los reactivos o los productos en el tiempo) y los factores que la afectan.
Cualquier reacción puede representarse como R → P . Antes de que los reactivos R seconsuman o alcancen el equilibrio químico, su concentración disminuirá con el tiempo (Figura 1),
en tanto que los productos P comienzan a formarse e incrementan su concentración (Figura 2).

[R]

[P]

t
Figura 1.- Variación en la
concentración de reactivo
de manera que la velocidad se expresa como v = −

t
Figura 2.- Variación en la
concentración de producto

∆[ R ]
∆[ P]
o v=
,donde [R] y [P] son los
∆t
∆t

cambios de la concentración en un determinado periodo de tiempo t. (Atención a los signos:
Debido a que la concentración de reactivos disminuye durante ese intervalo la variación es
negativa (y la velocidad positiva). Esas variaciones de concentración [R] en un intervalo de

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tiempo t seconocen como velocidad promedio, v , porque representan el promedio en ese
intervalo t. Por ejemplo entre un tiempo t1 y uno t2 la velocidad promedio vendría dada por:

v=−

[R ]2 − [ R ]1
t 2 − t1

y, como se aprecia en la Figura 3, se obtiene de la recta secante que toca la curva en los dos
puntos de interés.
Dicha velocidad promedio va a depender del intervalo de tiempo queescojamos. Si el intervalo es
cada vez más corto, obtendremos la velocidad en un momento específico, lo que proporciona la
velocidad instantánea y viene dada por la pendiente de la tangente que toca la curva en el
punto de interés (como muestra la Figura 4).

[R]

[R]

t1

t2

t

Figura 3.- velocidad
promedio entre t1 y t2

t3

t

Figura 4.- velocidad
instantánea en t3.

Si elpunto de interés es el tiempo cero, hablamos de velocidad inicial, vo, y se determina a
partir de la tangente a la curva concentración frente a tiempo, en el tiempo cero.
La velocidad de una reacción es proporcional a la concentración de reactivos y el factor de
proporcionalidad es la constante de velocidad k. Dicha ley de velocidad expresa la relación de
la velocidad de una reacción con laconstante de velocidad y la concentración de los reactivos,
elevados a una potencia, que se determina experimentalmente. Así, para la reacción

aA +bB → cC + dD

v = k [ A]α [B]β

los órdenes parciales respecto de A y de B respectivamente. Y el orden total de la reacción se
obtiene sumando todos los órdenes parciales.
Las leyes de velocidad se determinan siempre de forma experimental. Para elloexisten diversos
métodos, entre ellos las leyes integradas y el tiempo de vida media (el método de las velocidades
iniciales no lo veremos).
- Ecuaciones integradas. El orden total de la reacción permite a su vez clasificar las reacciones.
Volviendo a la reacción más simple R → P , su ley de velocidad vendrá dada por v = k [ R ] n
Si n = 0, la reacción es de orden cero y los resultados...