estudiante

Universidad Tecnológica Metropolitana
Facultad de ciencias naturales matemáticas y del medio ambiente
Ingeniería en Química





Laboratorio de Reactores 1


“DECOLORACIÓN ALCALINA DE LA FENOLFTALEÍNA”



Índice


Objetivos­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____________________________________________3

Resumen_____________________________________________4Teoría_______________________________________________ 5

Procedimiento experimental______________________________ 7

Aparatos y accesorios___________________________________ 8

Datos­­­­­­­­­­­­­­­­_________________________________________________ 9

Resultados____________________________________________10

Discusión_____________________________________________ 14Conclusiones__________________________________________ 15

Recomendaciones______________________________________ 16

Nomenclatura__________________________________________17

Bibliografía____________________________________________18

Apéndices____________________________________________19­



Objetivos
-Determinar los parámetros cinéticos de la reacción y a través de ellos conocer su cinética.Resumen

En esta experiencia se realizara la decoloración alcalina de la fenolftaleína con una disolución de NaOH 0,1 N observando los cambios de Absorbancia a través del tiempo. Los resultados se obtienen a través de una reacción que es lenta y necesita observación continua para anotar la Absorbancia cada cierto tiempo.
Con la información obtenida sediseñan gráficos y sus respectivas curvas de calibración, con esto se desprende lo siguiente.
Gráficos:
-Absorbancia v/s concentración
-concentración v/s tiempo
-Conversión v/s tiempo
Con esta información se conocerán parámetros como: conversión de equilibrio Xa(eq), concentración inicial y contaste de equilibrio(K equi). Por estos parámetros cinéticos obtendremos la cinética de la reacción.Por la forma del reactor se podrá apreciar la decoloración de la fenolftaleína a través del tiempo por el matraz transparente.








Teoría
La fenolftaleína (C 20 H 14 O 4) se usa como indicador ácido- base para determinar el punto de equivalencia en una valoración. Si en el punto final de la valoración se ha añadido base en exceso, se observa que el color rosa de lafenolftaleína desaparece al transcurrir cierto tiempo.
  Todos los cambios de color son reversibles y mientras la conversión de H2P a P2- es muy rápida y completa (si pH>11), la conversión de P2- a POH3- (a pH superior) es suficientemente lenta de modo que su velocidad puede medirse fácilmente.
  La decoloración de la fenolftaleína en una disolución básica puede representarse por la reacción:
 
Ph +2 OH- → Ph-2 + 2 H2O (Rx.1, rápida)
Ph-2 + OH-↔ PhOH-3 (Rx.2, lenta)
Y tiene los siguientes rangos de color:
 Especies
In
H2In
In2−
In(OH)3−
Estructura




Modelo




pH

0−8.2
8.2−12.0
>12.0
Condiciones
fuertemente ácidas
ácidas o neutra
alcalinas
fuertemente alcalinas
Color
Naranja
incoloro
Rosa
incoloro
La cinética correspondiente a lareacción es la siguiente:
-rA=-dCa/dt=K1∙CA∙CB-K2∙CR (1)
Donde:
cA: Concentración de Ph-2
cB: Concentración de OH-
cR: Concentración de PhOH-3
Luego, la ecuación (1) se puede rescribir de modo que:
-rA=K1'∙CA-K2∙Cr(2)

De la conversión fraccional, se tiene:
XA=Ca0-Ca∙CAO(3)

Remplazando en la ecuación (2) la ecuación (3) se llega a:
-rA=K1'∙ Ca0 ∙(1-XA)-K2∙ Ca0 ∙XA (4)

El valor de laconstante de equilibrio viene dado por la expresión:
Keq'=K1'K2=XAeq1-XAeq(5)

Remplazando la ecuación (5) e integrado se llega finalmente a la expresión:
-ln(1-XAXAeq )=K1'+K2∙ t
Obien,
-ln(CA-CAeqCAO)-CAeq=K1'+K2∙ t
El seguimiento cinético de la reacción se realiza midiendo la absorbancia del sistema reaccionante a 550 nm y diferentes tiempos.








Procedimiento...