Practicafisicoquimica6



YODACIÓN DE ACETONA

OBJETIVOS
Estudiar la catálisis homogénea ácido-base.
Determinar el grado de avance de reacción por medición espectrofotométrica.
Aplicar el método de aislamiento de Ostwald.
Investigar cual es la etapa lenta en el mecanismo de reacción de la yodación de acetona y cómo influye en el orden de reacción de cada uno de los reactantes.

INTRODUCCIÓN
El área de la química queconcierne a la velocidad o rapidez con que una reacción química ocurre se llama cinética química. La palabra cinética sugiere movimiento. Aquí describe velocidad de reacción, que es el cambio en la concentración de reactivos o productos con respecto al tiempo. Se sabe que cualquier reacción puede representarse por la ecuación general:
Reactivos → Productos

Esta ecuación expresa que durante el cursode una reacción, las moléculas de reactivos son consumidas mientras se forman las moléculas de productos. Como resultado de esto se puede seguir el proceso de la reacción monitoreando ya sea la disminución en la concentración de reactivos, o el aumento en la concentración de productos:
Velocidad=KAB

La rapidez de muchas reacciones se puede aumentar agregando una sustancia que se conoce comocatalizador. Un catalizador aumenta la velocidad de una reacción sin ser consumido en la misma. La fisiología de casi todas las especies vivas depende de manera crucial de las enzimas, que son moléculas de proteína que actúan como catalizadores y aumentan la velocidad de reacciones.

Cuando el catalizador se encuentra en la misma fase que los reactantes se define como catálisis homogénea. Dentro de lacatálisis homogénea se encuentra la catálisis ácido base.
La reacción de yodación de la acetona presenta una cinética lenta en condiciones normales pero la reacción se acelera considerablemente en condiciones de catálisis homogénea ácida o básica.

Dado que, en la halogenación α de cetonas catalizada por ácido cada paso sucesivo es más lento que el paso anterior y como en este protocolo estápresente un exceso de acetona respecto al yodo, podemos suponer que la especie formada será exclusivamente α-monoyodocetona.

METODOLOGÍA


RESULTADOS

Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 1.Resultados experimentales de absorbancia.
tiempo(s)
I
II
III
IV
V
0





30
0.080
0.086
0.087
0.045
0.066
60
0.088
0.080
0.086
0.045
0.065
90
0.079
0.078
0.086
0.044
0.065
1200.080
0.077
0.086
0.045
0.065
150
0.080
0.076
0.086
0.044
0.065
180
0.078
0.074
0.085
0.043
0.065
210
0.077
0.073
0.085
0.044
0.065
240
0.076
0.071
0.084
0.043
0.064
270
0.076
0.071
0.082
0.043
0.063
300
0.075
0.070
0.084
0.042
0.063


ANALISIS DE RESULTADOS

La ecuación cinética de la reacción de la yodación de acetona es la siguiente



En la siguiente tabla se muestran las variaciones deconcentración de cada especie involucrada en el sistema de reacción.

inicio
t = 0
Ao
Bo
Co



Reacción
t = t
x
x
x



Equilibrio
t = t
Ao ­- x
Bo -­ x
Co- ­x

x
x
Tabla 2. Variación de especies.



En la siguiente tabla se muestra la fuerza iónica de las mezclas de reacción.

Tabla 2.1 Tabla de concentraciones y fuerza iónica
Sistema I
[Acetona]
[HCl]
[I2]
Ro
pH
Fuerza Iónica
I
0.50
0.130.00050
0.096
0.9031
0.6253
II
0.50
0.25
0.00050
0.0841
0.6021
0.7503
III
0.25
0.25
0.00050
0.0969
0.6021
0.5003
IV
0.25
0.25
0.00025
0.0451
0.6021
0.5001
V
0.25
0.38
0.00050
0.0708
0.4260
0.6253


En la siguiente tabla se muestra la concentración de cada sistema respecto a la absorbancia la cual se calculó a partir de la Ley de Lambert-Beer:

A= I•C
Donde
A= absorbancia
I= Es la longitud de onda lacual es de 460 nm
C= la concentración de cada sistema

Aplicando un despeje
C= A/I



Para el primer sistema

C=

Tabla 3. Tabla de concentraciones respecto a la absorbancia de cada sistema.
t
Sistema I
Sistema II
Sistema III
Sistema IV
Sistema V
30
0.00017
0.00018
0.000189
9.78261x10-5
0.000143
60
0.00019
0.00017
0.000187
9.78261 x10-5
0.000141
90
0.00017
0.00017
0.000187
9.56522 x10-5
0.000141...