Practica 4 Reactores 1

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

PRÁCTICA NO.4
“INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN EMPLEANDO COMO SISTEMA EL ALCOHOL ETÍLICO Y EL ÁCIDO CRÓMICO”


Objetivos:

* Determinar por el método diferencial el orden de la reacción y la constante k.

* Observar cómo influye la concentración en lavelocidad de la reacción.

* Adquirir las habilidades adecuadas para la toma de muestras, así como para medir su concentración y determinar su relación respecto al tiempo.

Fundamentación teórica
La velocidad de una reacción homogénea se define como el cambio del número de moles (debido a la reacción) de un reactante o un producto, por unidad de tiempo y unidad de volumen de la mezclareaccionante:
| Ec. 2.1 |
 
donde ni y ci son el numero de moles y la concentración de la especie química i.
Vamos a considerar el siguiente ejemplo. Sea la reacción:
        
      La velocidad de reacción se puede expresar indistintamente como velocidad de aparición de producto o velocidad de desaparición de reactivo, pero para una misma reacción, el valor numérico de la velocidad varíadependiendo de qué producto o reactante se utilice (a menos que todos los coeficientes estequiométricos sean iguales). La velocidad de cambio de los moles de una especie química está relacionada con la de cualquier otra por medio de la estequiometría de la reacción. Si consideramos por ejemplo el caso anterior:
|

Se sabe que la velocidad de reacción es la rapidez con que un reactivo se transforma ocon que se forma un producto.
La velocidad de una reacción depende de diferentes factores, como la concentración y naturaleza del reactivo, el volumen, la presión, la temperatura y la acción de los catalizadores.
En la mayoría de las reacciones su velocidad depende directamente de la concentración del reactivo, por tanto, mientras mayor sea la concentración, la velocidad de reacción ser másrápida; lo anterior se explica mediante el modelo de colisiones, ya que al haber más reactivos mayor número de choques moleculares se presentar�.
La naturaleza de los reactivos es otro factor que influye en la velocidad; por ejemplo, cuando uno de los reactivos es sólido, la velocidad de reacción suele incrementarse al partirlo en varios pedazos, esto se explica porque aumenta la superficie decontacto entre el sólido y los otros reactivos y, por lo tanto, también el número de colisiones.
Por otra parte, cuando los reactivos están en disolución se encuentran en estado molecular o iónico, y hay mayor probabilidad de que establezcan contacto directo, mientras que en estado gaseoso las moléculas se encuentran más separadas y por ello la posibilidad de contacto es menor, y decrece aun más si elgas se encuentra libre.
Otro factor que influye en la velocidad de las reacciones es la temperatura, pues en la mayoría de las reacciones, al aumentar 10 �C la temperatura del sistema, la velocidad se duplica, aproximadamente.
Al incrementarse la concentración de reactivos la presión también aumenta y, por lo tanto, el número de choques es mayor y la velocidad de reacción se acelera.
Cuando setrata de una reacción en donde interviene un gas, su volumen o cambio de presión puede ser equivalente al cambio de concentración.
Algunos catalizadores se usan para aumentar la velocidad, estos son los catalizadores positivos. Otros son utilizados para evitar que una reacción se efectúe, son los catalizadores negativos, también llamados inhibidores.
Algunas características de los catalizadoresson las siguientes:
 Se recupera al final de la reacción
 Facilita la ejecución de la reacción con menor energía de activación.
 Es específico para cada reacción.
Algunos catalizadores positivos usados en el laboratorio son los siguientes: óxido de manganeso , platino (Pt), dióxido de nitrógeno , hierro (Fe) y vanadio (V).
Algunos inhibidores son los siguientes: L - ácido ascórbico, que es...