Reactores

[pic]Instituto Politécnico Nacional [pic]
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Laboratorio de Reactores I

“Influencia de la Concentración”

Elaborado por:

Hernández González Nancy Daniela

Islas González Alejandra Zoe

López Díaz Tania Katherin

Mar Rico Cesar Armando

Grupo: 5IV2 Sección: “A”

Profesor:

Fecha de entrega:26/Abril/2010

Aprobada: Reprobada:

OBJETIVOS:

✓ Determinar el orden y la constante de velocidad de reacción de la reacción de la oxidación del etanol por ácido crómico.

✓ Determinar como influye la reacción molar en el orden de la reacción.

✓ Determinar como afecta la concentración a la constante de velocidad de reacción.

Índice

MARCO TEORICOLas expresiones de velocidad de reacción con las que se han trabajado son proporcionales a las concentraciones de los reactivos. Cuando el proceso es elemental, los coeficientes estequiométricos y los exponentes a los que estaban elevados las concentraciones en la ecuación de velocidad coincidían. Estas expresiones así obtenidas son ecuaciones diferenciales que tenemos que resolver paraencontrar la funcionalidad entre la concentración el tiempo de reacción de nuestro sistema.
        Una vez que hemos obtenido la expresión que nos relaciona la concentración de uno de los reactivos o productos de nuestro sistema con el tiempo (generalmente se toma el compuesto de mayor interés en cada caso), tenemos que comprobar si nuestros postulados teóricos concuerdan con los resultadosexperimentales. Para ello tenemos que utilizar un reactor de pequeña escala (reactor de laboratorio) con los dos requisitos mencionados en secciones anteriores: isotermo y homogéneo). En este reactor los reactivos evolucionarán con el tiempo transformándose en productos. Nuestra misión será la de medir la variación de la concentración de las diferentes especies con el tiempo. Graficando y comparando los datosexperimentales con los teóricos (disponemos de una función teórica que nos relaciona concentración y tiempo) podremos comprobar la validez de nuestros postulados.
        Los procedimientos de análisis pueden englobarse en tres grupos:
1.-Métodos químicos:
En los métodos químicos se separa una cantidad de sustancia del reactor para su análisis. Para que los métodos químicos sean eficaces,deben ser rápidos en relación a la reacción a estudiar, en caso contrario la reacción se ha de frenar mientras transcurre el proceso de análisis. Las formas en las que podemos detener el avance de la reacción son diversas, dependiendo de cada sistema:
        -disminuyendo la temperatura de reacción.
        -eliminando el catalizador.
        -añadiendo un inhibidor al sistema.
       -eliminando alguno de los reactivos.
2.-Métodos físicos:
En los métodos físicos se mide una propiedad física de la mezcla que cambie a lo largo de la reacción. Son rápidos y evitan tener que sacar muestras del reactor, por lo que en general son más indicados para el estudio cinético de una reacción. Los métodos físicos más frecuentes son:
        -medida de la presión en reacciones gaseosas
       -métodos dilatométricos (cambio en el volumen)
        -métodos ópticos (polarimetría, índice de refracción, colorimetría, espectrofotometría)
        -métodos eléctricos (conductimetría, potenciometría, polarografía).
En contraposición a los métodos químicos que dan medidas absolutas de la concentración, los métodos físicos dan medidas relativas y en general se necesita una curva de calibrado dela propiedad física a medir en función de la concentración.
Como hemos visto el estudio experimental de las velocidades de reacción se reduce a la medida de las concentraciones en función del tiempo a determinadas temperaturas. Sin embargo, en el caso de reacciones muy rápidas los métodos anteriores fallan casi siempre. A continuación vamos a describir algunos de los métodos utilizados para la...