Reacciones de primer orden

República Bolivariana de Venezuela.
Universidad de los Andes.
Facultad de Ingeniería.
Escuela de Química.
Laboratorio de Fisicoquímica.
Mérida-Edo. Mérida.
Barrera Contreras Heinstein Wrower.

PRÁCTICA # 7
REACCIONES DE PRIMER ORDEN:
Descomposición catalítica del Peróxido de Hidrógeno

RESUMEN

Se usa la cinética para calcular la velocidad con la que se forman los productos enuna reacción, los datos básicos en la cinética son las concentraciones de los reactivos y productos a diferentes tiempos. La reacción que se estudió en la práctica fue la descomposición catalítica de peróxido de hidrógeno en solución, el cual responde a una reacción de primer orden, a la que se le puede calcular su constante de reacción aparente graficando el logaritmo neperiano de la concentracióndel peroxido con respecto al tiempo. La descomposición estudiada se realizó a través de la intervención de catalizadores como yoduro de potasio y cloruro férrico/acido clorhidrico. Demostrándose que la presencia de un catalizador aumenta la velocidad de reacción disminuyendo la energía de activación necesaria para transformar los reactivos en productos y que al aumentar la concentración delcatalizador aumenta la velocidad de reacción del sistema.

INTRUDUCCION TEORICA

Las velocidades de las reacciones químicas constituyen el campo de estudio de la cinética química. Por experimentación, se encuentra que la velocidad de una reacción depende de la temperatura, la presión y las concentraciones de las especies implicadas. La presencia de un catalizador o un inhibidor pueden cambiarla velocidad de la reaccion. A partir del estudio de la velocidad de una reacción y de su dependencia de todos estos factores, se puede aprender mucho acerca de las etapas detalladas por medio de la que los reactivos se convierten a productos.

A la ecuación que expresa la velocidad, en función de la concentración de cada una de las sustancias que la afectan se le denomina Ley de la Velocidadde Reacción. Cuando en la ecuación de la velocidad de reacción aparecen las concentraciones elevadas a una potencia, el orden de la reacción, en función de uno de los reactivos, es igual a su exponente en la ley de la velocidad de reacción. Para una reacción de primer orden, con respecto al componente A, la ecuación de la velocidad de reacción tiene esta forma:-d[a] = k [A] Ec. 1
dt

Donde k es la constante de velocidad de la reacción.

Esta es muy útil para calcular velocidades de reacción a distintas concentraciones. La velocidad de transformación de los reactivos disminuirá a medida que estos se consuman, es decir, a medida que disminuya suconcentración.

Es frecuente que en las reacciones bimoleculares, es decir, en las que hay reacciones entre dos moléculas, la velocidad corresponda a una reacción de primer orden. Este es el claro ejemplo de descomposicion del Peróxido de Hidrógeno el cual se prepara en solución acuosa, pues al realizar el análisis experimental de los datos obtenidos, donde la velocidad de reacción dependesolo de la concentración de Peróxido, debido a que el agua se encuentra en exceso, y por lo tanto, su proporción no cambia de manera apreciable en el tiempo.

Tambien se puede observar en la ecuacion de arrhenius que la constante de velocidad de reacción es función de la temperatura, por ello la razón de que en los estudios de la cinética de reacción se utilice un termostato para regular latemperatura, ya que con pequeñas variaciones de la temperatura puede variar mucho la velocidad de la reacción.

Ec. 2

La velocidad de las reacciones químicas aumenta conforme se eleva la temperatura, un aumento en la temperatura conlleva a un incremento de la energía cinética de las partículas reaccionantes lo que hace que sea mayor el número de partículas reaccionantes que...