quimica


PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN DEL ORDEN DE REACCIÓN Y ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

Número de equipos: 3



OBJETIVO.

Comprobar la influencia de la concentración de los reactivos, de la temperatura, y de la presencia de un catalizador, en la velocidad de una reacción química.

FUNDAMENTO DE LA PRÁCTICA

La velocidad de una reacción química aumenta con la concentración de los reactivos, conla temperatura y con la presencia de un catalizador. Vamos a comprobar estos efectos sobre la reacción redox entre los
iones yodato, IO3ˉ, y los iones hidrógeno sulfito, HSO3ˉ en disolución acuosa. La reacción ajustada es:


2 +
IO3ˉ(ac) + 3 HSO3ˉ(ac) 3 SO4 ˉ(ac) + 3 H (ac) + Iˉ(ac)

Para observar el final de la reacción, se pone un excesode yodato y se añade un poco de almidón. Así, cuando se agotan los iones hidrógeno sulfito, tiene lugar la reacción redox siguiente:
5 Iˉ(ac) + IO3ˉ(ac) + 6 H+(ac) 3 H2O(l) + 3 I2(ac)

El yodo, I2, liberado en este proceso produce inmediatamente con el almidón un intenso color azul, que indicará el final de la reacción principal.




MATERIAL Y REACTIVOS

MaterialReactivos

3 probetas de 200 ml

12 matraces erlenmeyer de 100 mL

6 Pipetas Pasteur (cuentagotas)

3 Varilla de vidrio

3 Cronómetros

3 Termómetros

3 matraces de 200 ml
3 Mecheros

Yodato de potasio 0,150 M, KIO3(ac)

Hidrógeno sulfito de sódio 0,020 M, NaHSO3(ac) Disolución de almidón al 2%
Nitrato decobre (II) 0,02 M

Agua destilada (1 litro por equipo)

MÉTODO EXPERIMENTAL

1.- EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN.

1.1.- Experimentos a temperatura ambiente

Realizaremos una serie de ensayos, a temperatura ambiente, trabajando con exceso de ión yodato para observar el final de la reacción. En estas experiencias, modificaremos la cantidad de IO3ˉ y estudiaremoscómo afecta esta variación al tiempo de reacción.

Experiencia 1 (repetir tres veces):

- Preparar dos matraces Erlenmeyer limpios y añadir las siguientes cantidades:

[e1]: 10 mL de una disolución de yodato 0,150 M y, a continuación, 50 mL de agua. Agitar.

[e2]: 10 mL de la disolución de hidrógeno sulfito 0,020 M y 5 mL de la disolución de almidón al 2%. Agitar.

- Medir latemperatura de ambas disoluciones, antes de mezclarlas, y anotar el resultado.

- Verter, rápidamente, la disolución con HSO3ˉ sobre el Erlenmeyer que contiene la disolución de IO3ˉ y conectar el cronómetro. Agitar, con una varilla y observar atentamente la disolución hasta que aparezca el color azul.
- Detener el cronómetro cuando el contenido del matraz se vuelva azul muy oscuro. Anotar el tiempo dereacción transcurrido.
- Lavar el material y repetir, dos veces más, la misma experiencia. Anotar en cada caso el tiempo de reacción.

Experiencia 2 (repetir tres veces):

En dos matraces Erlenmeyer añadir las cantidades que se indican a continuación y repetir, tres veces, la operación anterior:
[e1]: 7 mL de una disolución de yodato 0,150 M y, a continuación, 53 mL de agua. Agitar.

[e2]:10 mL de la disolución de hidrógeno sulfito 0,020 M y 5 mL de la disolución de almidón al 2%. Agitar.

Anotar el tiempo de reacción transcurrido.

Experiencia 3 (repetir tres veces):

En dos matraces Erlenmeyer añadir las cantidades que se indican a continuación y repetir, tres veces, la operación anterior:
[e1]: 5 mL de una disolución de yodato 0,150 M y, a continuación, 55 mL de agua.Agitar.

[e2]: 10 mL de la disolución de hidrógeno sulfito 0,020 M y 5 mL de la disolución de almidón al 2%. Agitar.

Anotar el tiempo de reacción transcurrido.

2.- EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN.

Experiencia 4 (repetir tres veces):

- Preparar dos matraces Erlenmeyer limpios y añadir las siguientes cantidades:

[e1]: 10 mL de una disolución de yodato 0,150...