Reactores Practica 3

MÉTODO TITRIMÉTRICO A TEMPERATURA AMBIENTE

1. En un matraz Erlenmeyer de 250 ml. adicionar 25 ml. de la solución de KI 0.024M y 1.5 ml. de ácido sulfúrico.
2. Preparar en un vaso de precipitados de 100ml. agregar 0.5ml. de agua oxigenada y 3 gotas de almidón, proteger el sistema de la luz ya que el agua oxigenada es fotoreactiva.
3. Unir las soluciones y simultáneamente arrancarel cronómetro e inmediatamente agregar 2 gotas de tiosulfato de la bureta.
4. Cuando el color azul reaparezca anotar el tiempo (sin parar el cronómetro ya que las lecturas serán acumulativas) y adicionar inmediatamente 0.1 ml de tiosulfato de la bureta.
5. Repetir el paso 4 hasta obtener 10 lecturas.




Reacciones involucradas

Descomposición

H2O2 + 2HI2H2O + I2
H2O2 + HI HIO + H2O
HIO + HI H2O + I2

Titulación

I2 + Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI
NaI + H2SO4 HI + NaHSO4
MÉTODO TITRIMÉTRICO A TEMPERATURA FRIA

1. Se usaran los mismos valores iniciales de H2O2.
2. Se repetirá la experimentación del método a temperatura ambiente, con la diferencia de que ahora elreactor está sumergido en un baño con hielo, agua y sal durante todo el proceso.

Reacciones involucradas

Descomposición

H2O2 + 2HI 2H2O + I2
H2O2 + HI HIO + H2O
HIO + HI H2O + I2

Titulación

I2 + Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI
NaI + H2SO4 HI + NaHSO4
Tabla de Datos ExperimentalesTemperatura ambiente 21 °C |
Tiempo (s) | Volumen de Na2S2O3 | CH2O2(mol/L)=CA |
0 | 0 | .48 |
2 | 0.5 | .43 |
60 | 1.0 | .38 |
141 | 1.5 | .33 |
225 | 2.0 | .28 |
315 | 2.5 | .23 |
420 | 3.0 | .18 |
528 | 3.5 | .13 |
643 | 4.0 | .08 |
769 | 4.5 | .03 |



Temperatura fría 0 °C |
Tiempo (s) | Volumen de Na2S2O3 | CH2O2(mol/L)=CA |
0 | 0 | .48 |
293 | 1 | .38 |
684 |1.5 | .33 |
1127 | 2 | .28 |
1603 | 2.5 | .23 |

Cálculos:

Temperatura Ambiente

Si la concentración de H2O2 inicial es:
CH2O2=(VM)Na2S2O3VH2O2=4.8ml(0.1M)1ml=.48molL
Para las concentraciones, utilizando:

CH2O2=CH2O2 inicial-(Vgastado_acumulativoM)Na2S2O3VH2O2 utilizado
CH2O2(mol/L)=CA |
.48 |
.43 |
.38 |
.33 |
.28 |
.23 |
.18 |
.13 |
.08 |
.03 |

Para elmodelo cinético por el método integral
Si n=1
Ca0Ca-dCaCan=k0tdt

Ca0Ca-dCaCan=kt
Despejando K:
K=1tCa0Ca-dCaCan
K (constante cinética) |
----------------- |
.0550 |
.00389 |
.00265 |
.00239 |
.00233 |
.00233 |
.00247 |
.00278 |
.00360 |

Kprom= .002805
Por lo que, el modelo cinético a temperatura ambiente es:
T=21°C -rA=0.002805 CA1molL 1-1seg-1Temperatura Fría.
Si la concentración de H2O2 inicial es:
CH2O2=(VM)Na2S2O3VH2O2=4.8ml(0.1M)1ml=.48molL
Para las concentraciones, utilizando:
CH2O2=CH2O2 inicial-(Vgastado_acumulativoM)Na2S2O3VH2O2 utilizado

CH2O2(mol/L)=CA |
.48 |
.38 |
.33 |
.28 |
.23 |

Para el modelo cinético por el método integral
Si n=1
Ca0Ca-dCaCan=k0tdt

Ca0Ca-dCaCa=kt
Despejando K:
K=1tCa0Ca-dCaCanK (constante cinética) |
----------------- |
.0008 |
.0005 |
.00048 |
.00046 |

Kprom= .00048
Por lo que, el modelo cinético a temperatura ambiente es:
T=0°C -rA=0.00048 CA1molL 1-1seg-1

TABLA DE RESULTADOS

T (°C) | N | K | Ecuación cinética |
21 | 1 | 0.002805 | -rA=0.002805 CA1molL 1-1seg-1 |
0 | 1 | 0.00048 | -rA=0.00048 CA1molL 1-1seg-1 |

OBTENCIÓN DE LA ENERGÍADE ACTIVACIÓN Y EL FACTOR DE FRECUENCIA

Por el método analítico

T1=21 °C+273.15=294.15 °K ; K1=.002805

ºT2=0 °C+273.15=273.15 °K;K2=.00048

Para la Energía de Activación

E=T2T1T2-T1R lnk2k1

E=273.15*294.15°K273.15-294.15°K1.987calmol°K ln0.000480.002805

E=13421.005 calmol

Para el factor de frecuencia
Si k=A e-ERT entonces A=K e-ERT

A TEMPERATURA AMBIENTE DE 21 °C...