hidrolisis del acetato de etilo en medio alcalino
Páginas: 6 (1253 palabras)
Publicado: 9 de octubre de 2014
HIDRÓLISIS DEL ACETATO DE ETILO EN MEDIO ALCALINO
Ana F. Baptista M. y Rafael R. Michelangelli
Laboratorio de Fisicoquímica, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes, Mérida.
RESUMEN
En este ensayo se estudió la hidrólisis del acetato de etilo catalizada por hidróxido de sodio 0.05M a temperaturas de 0ºC y 25ºC. Al determinar concentración de dicha sustancia en diferentesinstantes de tiempo se comprobó que sigue una cinética de segundo orden. También se estudió la influencia de la temperatura en la velocidad de reacción, determinándose las constantes de velocidad específica con valores de 0.80 M -1 min-1 a 0 ºC y 5.37 M -1 min-1 a 25ºC. La reacción experimental posee una energía de activación de 12270.46 cal/mol con una discrepancia del valorteórico 10910.75 cal/mol del 12.5%, para la cual el factor pre- exponencial toma un valor de 5.36x109.
1. INTRODUCCIÓN
En los procesos químicos se ven involucradas diversas reacciones, por lo tanto es de gran importancia conocer el comportamiento de las mismas. El ingeniero químico es capaz de modificar los factores que afectan la cinética de una reacción, causando un aumento o descenso en suvelocidad, dependiendo de lo que sea más favorable para el proceso. Al aumentar la temperatura, incrementa el número de colisiones entre las partículas, por consiguiente los reactivos alcanzan más rápido la energía de activación necesaria para transformarse en productos; esto sucede en las reacciones que tienen constantes de velocidad (K) que siguen la ecuación de Arrhenius:
K= A(1)
donde A es el factor pre-exponencial, Ea es la energía de activación, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta. Estos parámetros también pueden ser determinados cuando se conoce K de una misma reacción a diferentes temperaturas, usando la siguiente expresión:
Ea= R*Ln(2)
Además de la temperatura, la concentración de los reactivos tiene gran influencia sobre la cinética de una reacción, y este comportamiento varía dependiendo de su orden. El mecanismo de una reacción se puede determinar midiendo cualquier propiedad adecuada que pueda relacionarse con la variación de la concentración del sistema en función del tiempo, esta propiedad tiene que ser defácil medición y debe variar lo suficiente para hacer precisa su distinción entre las diversas composiciones a lo largo del tiempo [1]. Una reacción del tipo:
αA + βB Productos (3)
se dice que tiene una cinetica global de segundo orden, ya que es de primer orden respecto a A y B y la velocidad de la misma estará dada por:
v= =K*CA*CB (4)
CA y CB son las concentraciones de los reactivos. El caso más sencillo de una reacción de segundo orden, es aquel en donde las concentraciones iniciales de A y B son iguales y además α=β, por consiguiente, la ecuación (4) cambia a:
(5)
donde C es la concentración de cualquiera de las especiesreaccionantes. Resolviendo la ecuación diferencial e integrando desde un tiempo inicial igual a cero hasta un tiempo t, cuando C es igual a la concentración inicial Co, se obtiene:
(6)
El valor de K se puede obtener al hacer una regresión lineal del reciproco de la concentración C con respecto al tiempo de reacción [2]. Para el casoespecífico de este experimento se estudiará la cinética de la hidrólisis de acetato de etilo en medio alcalino a diferentes temperaturas.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
La reacción que se lleva a cabo producto de la hidrólisis del acetato de etilo en medio alcalino se corresponde a una reacción de segundo orden. Para el estudio se procede a colocar sobre un baño de hielo-agua (0 ºC) o...
Ana F. Baptista M. y Rafael R. Michelangelli
Laboratorio de Fisicoquímica, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes, Mérida.
RESUMEN
En este ensayo se estudió la hidrólisis del acetato de etilo catalizada por hidróxido de sodio 0.05M a temperaturas de 0ºC y 25ºC. Al determinar concentración de dicha sustancia en diferentesinstantes de tiempo se comprobó que sigue una cinética de segundo orden. También se estudió la influencia de la temperatura en la velocidad de reacción, determinándose las constantes de velocidad específica con valores de 0.80 M -1 min-1 a 0 ºC y 5.37 M -1 min-1 a 25ºC. La reacción experimental posee una energía de activación de 12270.46 cal/mol con una discrepancia del valorteórico 10910.75 cal/mol del 12.5%, para la cual el factor pre- exponencial toma un valor de 5.36x109.
1. INTRODUCCIÓN
En los procesos químicos se ven involucradas diversas reacciones, por lo tanto es de gran importancia conocer el comportamiento de las mismas. El ingeniero químico es capaz de modificar los factores que afectan la cinética de una reacción, causando un aumento o descenso en suvelocidad, dependiendo de lo que sea más favorable para el proceso. Al aumentar la temperatura, incrementa el número de colisiones entre las partículas, por consiguiente los reactivos alcanzan más rápido la energía de activación necesaria para transformarse en productos; esto sucede en las reacciones que tienen constantes de velocidad (K) que siguen la ecuación de Arrhenius:
K= A(1)
donde A es el factor pre-exponencial, Ea es la energía de activación, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta. Estos parámetros también pueden ser determinados cuando se conoce K de una misma reacción a diferentes temperaturas, usando la siguiente expresión:
Ea= R*Ln(2)
Además de la temperatura, la concentración de los reactivos tiene gran influencia sobre la cinética de una reacción, y este comportamiento varía dependiendo de su orden. El mecanismo de una reacción se puede determinar midiendo cualquier propiedad adecuada que pueda relacionarse con la variación de la concentración del sistema en función del tiempo, esta propiedad tiene que ser defácil medición y debe variar lo suficiente para hacer precisa su distinción entre las diversas composiciones a lo largo del tiempo [1]. Una reacción del tipo:
αA + βB Productos (3)
se dice que tiene una cinetica global de segundo orden, ya que es de primer orden respecto a A y B y la velocidad de la misma estará dada por:
v= =K*CA*CB (4)
CA y CB son las concentraciones de los reactivos. El caso más sencillo de una reacción de segundo orden, es aquel en donde las concentraciones iniciales de A y B son iguales y además α=β, por consiguiente, la ecuación (4) cambia a:
(5)
donde C es la concentración de cualquiera de las especiesreaccionantes. Resolviendo la ecuación diferencial e integrando desde un tiempo inicial igual a cero hasta un tiempo t, cuando C es igual a la concentración inicial Co, se obtiene:
(6)
El valor de K se puede obtener al hacer una regresión lineal del reciproco de la concentración C con respecto al tiempo de reacción [2]. Para el casoespecífico de este experimento se estudiará la cinética de la hidrólisis de acetato de etilo en medio alcalino a diferentes temperaturas.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
La reacción que se lleva a cabo producto de la hidrólisis del acetato de etilo en medio alcalino se corresponde a una reacción de segundo orden. Para el estudio se procede a colocar sobre un baño de hielo-agua (0 ºC) o...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.