Cinetica de La Descomposicion

CINÉTICA DE LA DESCOMPOSICIÓN DEL PEROXIDO DE HIDRÓGENO

1. OBJETIVOS  

Determinar la constante de velocidad de la reacción afectada. Identificar el orden de reacción para la descomposición del peróxido de Hidrogeno catalizada por el Yoduro de Potasio.

2. DATOS Tabla 1.Datos experimentales

Reactivos

Volumen

Peróxido de Hidrogeno (H2O2)

Concentración 3%

10 ml O,1 M

Yoduro de Potasio (KI)

10 ml

Los siguientes datos corresponden a los resultados arrojados en el primer experimento:

Experimento 1: Volumen Inicial V 0:0 ml Volumen final V 42.5 Temperatura del experimento: 35°C Volumen de solución de H 2O2:10 ml Volumen de catalizador IK: 10 ml Presión atmosférica: 641.9 mmHg α:

De la misma manera se presentan los volúmenes de O 2 registrados en los diferentes intervalos de tiempo. Tabla 2.Volumenes de O2 para el experimento 1 Tiempo (m) Volumen de O2 (ml)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3.4

5.8

8.8

11.6

13.8

16.0

18.0

19.6

21.2

22.8

24.0

25.0

Así mismo, se obtuvieron obtuvieron para el segundo experimento: experimento:

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Experimento 2: Volumen Inicial V 0:2 ml Volumen final V 32 ml Temperatura del experimento: 43.7°C Volumen de solución de H 2O2:10 ml Volumen de catalizador IK: 10 ml Presión atmosférica: 641.9 mmHg α:

Tabla 3.Volumenes de O 2 para el experimento 2 Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 (m) Volumen de O2 (ml)

2.0

6.4

10

12.8

15.4

17.6

19.0

8

9

10

11

12

20.4

21.4

22.0

22.8

23.4

3. MODELO DE CÁLCULO Inicialmente se completaron las siguientes tablas para cada experiencia. Tabla 4.Cálculos Cinética de orden experimento 1 1

2

3

4

   

3.4

5.8

8.8

11.6

   

3.4

5.8

8.8

0.083

0.146

0.002

0.003

5

6

7

8

9

10

11

12

13.8

16.0

18.0

19.6

21.2

22.8

24.0

25.0

11.6

13.8

16.0

18.0

19.6

21.2

22.8

24.0

25.0

0.232

0.318

0.392

0.472

0.550

0.618

0.690

0.768

0.831

0.887

0.006

0.008

0.011

0.014

0.017

0.020

0.023

0.027

0.030

0.033





      

    





   

6.4

10

12.8

15.4

17.6 17.6

19.0

20.4

21.4

22.0

22.8

23.4

23.8

  

4.4

8

10.8

13.4

15.6

17

18.4

19.4

20

20.8

21.4

21.8

0.158

0.310

0.446

0.591

0.733

0.836

0.950

1.040

1.098

1.181

1.249

1.297

0.005

0.012

0.018

0.026

0.036

0.043

0.052

0.061

0.066

0.075

0.082

0.088



      

    

Igualmente para cada experimento se trazaron los gráficos (V t-V0) vs tiempo,  tiempo y

   

 

   

vs

vs tiempo, los cuales de acuerdo a la correlación de los datos

se eligió la que presentó menor R 2. De esta, esta, a partir de la pendiente dada por la ecuación de la recta se determinó la constante de rapidez cuyo valor corresponde a la constante K. Los siguientes corresponden a los gráficos obtenidos en los diferentes experimentos:

Experimento 1: Ilustración 1.Gráfico suposición de orden cero Experimento 1





Ilustración 3.Gráfico suposición de orden dos Experimento 1

Conforme a las gráficas obtenidas para el experimento 1, es posible observar, de acuerdo a la correlación de los datos que la reacción no posee una cinética de orden cero (Ver ilustración1). Sin embargo de acuerdo a los r cuadrados de los demás gráficos, ambos presentan mayor cercanía al uno, por lo que la cinética podría ser de orden uno ó dos, la precisión del orden correspondiente se verificará con los datos arrojados en el





Tabla 6.Valores de las constantes de velocidad Experimento 1

Gráficas

Ecuación lineal

Constante específica de la velocidad

y = 2.297x

m= 2.297

y = 0.076x

m=0.076

y = 0.007x

m= 0,002

Ilustración 1 Ilustración 2 Ilustración 3

Experimento 2: Ilustración 4.Gráfico suposición de orden cero. Experimento 2





Ilustración 6.Gráfico suposición de orden 2 .Experimento 2

Conforme a las gráficas obtenidas para el experimento 2, es posible observar, de acuerdo a la correlación de los datos que la reacción no posee una cinética de orden cero (Ver ilustración4). Sin embargo de acuerdo a los r cuadrados de los demás gráficos, ambos presentan mayor cercanía al uno; de la cual (ilustr (ilustración ación 6) con un R 2=0.994 la reacción se clasifica con una cinética de orden dos.







Tabla 7.Valores de las constantes de velocidad. Experimento 2

Gráficas

Ecuación lineal

Constante específica de la velocidad

y = 2.239x

m= 2.239

y = 0.121x

m=0.121

y = 0,007x

m= 0,007

Ilustración 4 Ilustración 5 Ilustración 6

Finalmente, de acuerdo a los datos obtenidos en el experimento 1, se calculó estequiometricamente la concentración inicial del H 2O2, para esto:

1. Se hallaron las moles iníciales:    

 

   Conversión   

 

                  

        

 

       

  





4. ANALISIS DE RESULTADOS Para medir la velocidad de una reacción química, el método más directo consiste en realizar el análisis químico de un constituyente del sistema a intervalos de tiempo. Con el fin de determinar el valor de la constante de rapidez de la reacción de descomposición de peróxido de hidrogeno catalizada con yoduro de potasio, se midieron los volúmenes de oxigeno producidos por la reacción a intervalos de un minuto, de donde fue posible construir las graficas que permitieron permitiero n identificar la cinética de la misma. La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores de los cuales sobresalen, la concentración de los reactivos, la temperatura, el catalizador y el estado físico de los reactivos. Dentro del experimento , se realizó una variación en la temperatura, de donde pudo observarse que un aumento en esta implica una mayor velocidad, así, para el experimento 1 la reacción se dio a una temperatura inicial de 35°C, mientras que para el experimento 2 la temperatura inicial fue de 43.7°C.El fenómeno, puede explicarse, gracias a que al aumentar la temperatura se provoca un incremento en la energía cinética de las moléculas, lo que hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza la energía de activación. El comportamiento de la descomposición se dio mediante la siguiente reacción: I2H2O2 (L

2H2O (L) + O2 (G)

El peróxido de hidrógeno (H 2O2) es un líquido inestable que se descompone en oxígeno Y agua con liberación de calor. Para reacciones como la nuestra, en la que la substancia del producto es un gas, pudo recogerse y medirse el volumen de O 2 en función del tiempo, así la velocidad de reacción se determinó midiendo en dichas funciones el volumen de oxigeno desprendido. La velocidad con que los reactivos se transforman en productos varían de una reacción a





5. CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados obtenidos, puede concluirse que la constante de velocidad de reacción aumenta al elevarse la temperatura .Clasificando la reacción con una cinética de orden uno, se hallaron unas constantes de velocidad de 0.076 y 0.121 respectivas a cada experimento. Dentro del comportamiento de la reacción, en cuanto a su cinética, pudo observarse que la rapidez con que se lleva a cabo está determinada no solo por factores como la presión , la concentración y el catalizador, sino también por la temperatura que fue la principal variable que se alteró en el desarrollo de la experiencia.

6. REFERENCIAS Estudio cinético de la descomposición del peróxido de hidrógeno en condiciones [Sitio e n internet].Disponible de extrema alcalinidad. en:http://www.uax.es/publicacion/estudio-cinetico-de-la-descomposicion-del-peroxido-deen:http://www.uax.es/publicacion/estudio-cinetico-de-la-descomposicion-del-peroxido-dehidroegno-en-condiciones.pdf

Influencia de la temperatura en la descomposición catalítica del peróxido de hidrogeno. [Sitio e n internet].Disponible en :http://experimentacionqf.webs.com/peroxido_H/files/Agua_oxigenada.pdf

Química

cuantitativa.

Sitio e n internet].Disponible en:http://books.google.es/books?id=MSts88PUKXUC&pg=PA650&dq=cinetica+de+la+des en:http://books.google.es/books?id=MSts88PUKXUC&pg=PA650&dq=cinetica+de+la+des composicion+del+peroxido&hl=es&sa=X&ei=3JHYUq6DM9KzsAS36oHIDQ&ved=0CFwQ

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