De Fisica Y Quimica
Páginas: 6 (1333 palabras)
Publicado: 4 de marzo de 2013
El objetivo de esta práctica es la representación de datos experimentales, linealización de funciones y realización de diferentes operaciones matemáticas para su tratamiento y obtención de información física y química.
Gran parte del conocimiento químico de las reacciones se deriva de los estudios realizados midiendo la velocidad con la que se consumen los reactivos o con que se forman losproductos y a esta parte de la química que estudia la velocidad de las reacciones se conoce como cinética química.
La velocidad de una reacción química se establece en función de la cantidad de reactivo que se transforma o en la cantidad de productos que se forman por unidad de tiempo. Esta cantidad de sustancia transformada o de producto formado se expresa normalmente en moles por litro y comounidad de tiempo se utiliza el segundo por lo que la velocidad de reacción viene dada en mol x L-1 x S-1 . Suponemos una reacción química en que dos reactivos reaccionan para dar
un producto, la expresión matemática de la velocidad de reacción es:
A + B P
V= -d[A]/dt = -d[B]/dt = d[P]/dt
El signo negativo indica la desaparición del reactivo A o B y el positivo la formacióndel producto.
Para establecer y calcular la velocidad de una reacción debemos realizar una serie de experimentos a determinados intervalos de tiempo determinados en los que se mide la concentración de alguna de las sustancias que intervienen en la reacción. Este resultado de medida se expresa posteriormente como una ecuación algebraica de tiene como forma general:
V= k [A]α [B]β
Siendo K laconstante de velocidad y α y β son los coeficientes denominados ordenes de la reacción con respecto al reactivo correspondiente. L suma de ambos coeficientes de domina orden total de la reacción siendo estos coeficientes valores independientes de los coeficientes estequiométricos.
Los casos más sencillos de estudiar son aquellos en laos que las reacciones corresponden al primer o segundo orden.1º Orden: -d[A]/dt= K1[A]
2º Orden: -d[A]/dt= K2[A]2
Para su tratamiento matemático solo debemos integrar dichas ecuaciones entre t=0(instante inicial) y un tiempo t cualquiera, dándonos para cada orden de reacción las siguientes ecuaciones:
1º Orden: Ln[A]t = Ln[A]0 –K1t
2º Orden: 1/[A]t = 1/[A]0 + K2t
La velocidad de las reacciones químicas varían con la temperatura por lo que laconstante de velocidad K debe estar asociada a una temperatura. Por lo general un aumento de la temperatura implica un aumento en la velocidad de la reacción y si aumenta la velocidad de la reacción es porque también lo hace la contante de velocidad K. Por ello existe una relación matemática propuesta por el químico sueco Svante Arrhenius:
K= Ae-Ea/RT
Donde A es una constante llamada factor defrecuencia, Ea la energía de activación, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta.. Si sacamos logaritmos obtenemos la expresión:
Ln K= Ln[a] –Ea/RT x 1/T
La ecuación de Arrhenius permite determinar la energía de activación de las reacciones químicas. Para ello se obtienen los valores de la constante de velocidad a temperaturas diferentes y representamos Ln K frente ala inversa de la temperatura dándonos una línea recta cuya pendiente nos permite calcular el valor de la Ea.
El acetato de etilo puede hidrolizarse para dar acido y alcohol pero esta reacción es lenta y se requieren semanas o años para alcanzar el equilibrio pero su velocidad aumenta si la reacción se realiza en medio acido o en medio básico dándose una reacción mucho mas rápida y muydesplazada a la derecha tanto que las concentraciones de éster son prácticamente despreciables. La hidrolisis del acetato de etilo seria:
CH3-COO-CH2-CH3 + NaOH CH3-COONa + CH3-CH2OH
La cinética de esta reacción tiene una cierta complejidad con la formación de productos intermedios en una serie de cinco etapas elementales pero al ser las concentraciones del reactivo pequeñas,...
Gran parte del conocimiento químico de las reacciones se deriva de los estudios realizados midiendo la velocidad con la que se consumen los reactivos o con que se forman losproductos y a esta parte de la química que estudia la velocidad de las reacciones se conoce como cinética química.
La velocidad de una reacción química se establece en función de la cantidad de reactivo que se transforma o en la cantidad de productos que se forman por unidad de tiempo. Esta cantidad de sustancia transformada o de producto formado se expresa normalmente en moles por litro y comounidad de tiempo se utiliza el segundo por lo que la velocidad de reacción viene dada en mol x L-1 x S-1 . Suponemos una reacción química en que dos reactivos reaccionan para dar
un producto, la expresión matemática de la velocidad de reacción es:
A + B P
V= -d[A]/dt = -d[B]/dt = d[P]/dt
El signo negativo indica la desaparición del reactivo A o B y el positivo la formacióndel producto.
Para establecer y calcular la velocidad de una reacción debemos realizar una serie de experimentos a determinados intervalos de tiempo determinados en los que se mide la concentración de alguna de las sustancias que intervienen en la reacción. Este resultado de medida se expresa posteriormente como una ecuación algebraica de tiene como forma general:
V= k [A]α [B]β
Siendo K laconstante de velocidad y α y β son los coeficientes denominados ordenes de la reacción con respecto al reactivo correspondiente. L suma de ambos coeficientes de domina orden total de la reacción siendo estos coeficientes valores independientes de los coeficientes estequiométricos.
Los casos más sencillos de estudiar son aquellos en laos que las reacciones corresponden al primer o segundo orden.1º Orden: -d[A]/dt= K1[A]
2º Orden: -d[A]/dt= K2[A]2
Para su tratamiento matemático solo debemos integrar dichas ecuaciones entre t=0(instante inicial) y un tiempo t cualquiera, dándonos para cada orden de reacción las siguientes ecuaciones:
1º Orden: Ln[A]t = Ln[A]0 –K1t
2º Orden: 1/[A]t = 1/[A]0 + K2t
La velocidad de las reacciones químicas varían con la temperatura por lo que laconstante de velocidad K debe estar asociada a una temperatura. Por lo general un aumento de la temperatura implica un aumento en la velocidad de la reacción y si aumenta la velocidad de la reacción es porque también lo hace la contante de velocidad K. Por ello existe una relación matemática propuesta por el químico sueco Svante Arrhenius:
K= Ae-Ea/RT
Donde A es una constante llamada factor defrecuencia, Ea la energía de activación, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta.. Si sacamos logaritmos obtenemos la expresión:
Ln K= Ln[a] –Ea/RT x 1/T
La ecuación de Arrhenius permite determinar la energía de activación de las reacciones químicas. Para ello se obtienen los valores de la constante de velocidad a temperaturas diferentes y representamos Ln K frente ala inversa de la temperatura dándonos una línea recta cuya pendiente nos permite calcular el valor de la Ea.
El acetato de etilo puede hidrolizarse para dar acido y alcohol pero esta reacción es lenta y se requieren semanas o años para alcanzar el equilibrio pero su velocidad aumenta si la reacción se realiza en medio acido o en medio básico dándose una reacción mucho mas rápida y muydesplazada a la derecha tanto que las concentraciones de éster son prácticamente despreciables. La hidrolisis del acetato de etilo seria:
CH3-COO-CH2-CH3 + NaOH CH3-COONa + CH3-CH2OH
La cinética de esta reacción tiene una cierta complejidad con la formación de productos intermedios en una serie de cinco etapas elementales pero al ser las concentraciones del reactivo pequeñas,...
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