Ensayos

Química General II Curso de laboratorio Práctico 6 Página: 1/5 DEPARTAMENTO “ESTRELLA CAMPOS”

PRÁCTICO 6:

CINÉTICA DE LA REACCIÓN DEL COLORANTE AZUL BRILLANTE CON HIPOCLORITO DE SODIO
Bibliografía: “Química General”, Quinta Edición, K. Whitten, R. Davis, M. Peck; Mc Graw-Hill Interamericana de España, 1999, págs. 593-616. 1- OBJETIVOS Determinar la ley de velocidad de la reacción entre elhipoclorito de sodio y el colorante Azul Brillante, utilizando el método integral para el tratamiento de los datos experimentales. 2- CONCEPTOS PREVIOS En esta clase se estudia la cinética de la reacción entre el hipoclorito de sodio y el colorante Azul Brillante (para el que se adoptará la abreviatura CAB), la que puede esquematizarse como sigue: CAB + ClO- → Productos (1)

Podemos escribir laecuación o ley de velocidad de la reacción anterior como: Velocidad: v = k [CAB]a [ClO-]b (2)

Determinar la ley de velocidad para esta reacción implica, determinar el valor de la constante de velocidad,k, a la temperatura de trabajo, y los órdenes parciales con respecto a CAB e hipoclorito de sodio, a y b, respectivamente. Dadas las características del sistema en estudio, para simplificar estasdeterminaciones es conveniente diseñar los experimentos de tal manera que la concentración de uno de los dos reactivos no cambie a medida que la reacción avance. De esta manera, se conseguirá analizar como varía la velocidad de la reacción en función de la concentración de un sólo reactivo, lo que simplificará la aplicación del método integral. Una manera de lograr este objetivo es preparandomezclas de reacción en las que un reactivo tenga una concentración mucho mayor que el otro. Así, a medida que la reacción avance la cantidad de reactivo en exceso que se consumirá será despreciable frente a la concentración original de este reactivo y a los efectos prácticos su concentración puede considerarse constante en el tiempo. Para que esta aproximación sea válida la concentración del reactivoen exceso debe ser por lo menos 10 veces la concentración del reactivo limitante.

Química General II Curso de laboratorio Práctico 6 Página: 2/5

En este experimento se utilizará un exceso de hipoclorito de sodio frente a CAB, la concentración de hipoclorito será alrededor de 10 veces la concentración de CAB, esto implica que cuando el colorante se haya consumido totalmente la concentraciónde hipoclorito de sodio habrá disminuido tan sólo en un 10%. Ya que podemos considerar constante la concentración de hipoclorito, el producto, k[ClO-]b también lo es y, en consecuencia, la ecuación (2) adopta la forma simplificada de la ecuación (3): Velocidad: v = kobs [CAB]a en la que kobs = k[ClO-]b (4) (3)

Muchas reacciones incluyen como reactivos o productos a sustancias coloreadas, estohace que a medida que la reacción se desarrolla varíe el color de la solución. En estos casos, es posible determinar la variación de la concentración de la sustancia coloreada en función del tiempo, midiendo el cambio de la intensidad del color en el tiempo. Tal es el caso de la reacción en estudio, en la que el CAB es una sustancia fuertemente coloreada, mientras que el ion hipoclorito y losproductos son incoloro. Por lo tanto, al avanzar la reacción el color de la solución irá disminuyendo hasta que la misma quede incolora. La reacción puede monitorearse haciendo uso de un instrumento llamado espectrofotómetro, que cuantifica la intensidad del color, midiendo la cantidad de luz que absorbe la muestra, magnitud que se conoce con el nombre de ABSORBANCIA y se simboliza A. En determinadascondiciones de trabajo, la absorbancia es proporcional a la concentración de la sustancia: A = α [sustancia], donde α es una constante de proporcionalidad que depende de la naturaleza de la sustancia, la longitud de onda de la radiación con la que se irradia (ilumina) la muestra y de ciertas condiciones experimentales que serán analizadas en cursos posteriores. En este experimento utilizaremos...