DESCOMPOSICION CATALITICA DEL PEROXIDO DE HIDROGENO Diaz Ramirez Brandown Dilam (20150260B); Gamarra Pozo Euler (20154101F); Correa Cárdena !ui (201521"5C); Con#$a C#an#$i %i&uel (20150466'); %endoza #en#io Carln (201501*6) E#uela de +n&eniera Pe,ro-umi#a. F+P/+ Fii#o-umi#a ++. " de %a3o dilamdiaz$o,mail#om;; #$ini,ouni0$o,mail#om dilamdiaz$o,mail#om #$ini,ouni0$o,mail#om;; mi#o1*"5$o,mail#om mi#o1*"5$o,mail#om;; #arlinmendoza$o,mail#om RESUMEN En e,a 7rá#,i#a de la8ora,orio. e de#u8rirá -ue la ra7idez de una rea##i9n no olo de7ende de la 7rei9n. ,em7era,ura 3 la #on#en,ra#i9n de lo rea#,i:o ino ,am8in de la 7reen#ia de un #a,alizador #a,alizador El #ual olo a
ido de $idro&eno 3 no en u orden ABSTRACT +n ,$i la8ora,or3 7ra#,i#e. i, will 8e di#o:ered ,$a, ,$e 7eed o< a rea#,ion no, onl3 de7end on ,$e 7reure. ,em7era,ure and #on#en,ra,ion o< ,$e rea#,an, 8u, alo on ,$e 7reen#e o< a #a,al3, ?$i#$ onl3 a<ide de#om7oi,ion rea#,ion #on,an, and no, in i, order order
1. INT INTRODUCCI CCION !a #in,i#a -umi#a e,udia do a7e#,o de una rea##i rea##i9n 9n -umi# -umi#aA aA la :elo#i :elo#idad dad de la rea# rea###i9n i9n -ue -ue mide mide la :aria aria#i #i9n 9n de la #on#en,ra#i9n de rea#,i:o 3 7rodu#,o #on el ,iem7o. 3 el mecanismo de la eacci!n 7ara 7aar de rea#,i:o a 7rodu#,o !a :elo :elo#i #ida dad d de una una rea# rea##i9 #i9n n e de#e7,o la #on#en,ra#i9n del rea#,i:o
!a le3 de la :elo#idad
b
v =k C A C B …
Donde e la #on,an,e de :elo#idad. la #ual de7ende de la ,em7era,ura !a "eo "eo#a #a de las coli colisi sion ones es e>7li# e>7li#aa el me#animo median,e el #ual la rea##ione -umi#a e lle:an a #a8o. 7o,ula -ue e,o 7ro#eo on el reul,ado del #$o-ue en,re la mol#ula de la u,an#ia rea##ionan,e !a !a #oli #oliio ione ne a,9m a,9mi#a i#a 3 mole mole#u #ular lare e 7ueden er e
Por e=em7lo 7ara la rea##i9n de
demá del #$o-ue ade#uado la mol#ula ,ienen -ue ,ener una ener&a u7rei9nA − Ea
k = A e
RT
Donde Ea e la ener&a de a#,i:a#i9n 3 la #on,an,e de rr$eniu Fa#,ore -ue a7erimen,ar un #am8io 7ermanen,e. 7or lo -ue u <9rmula no a7are#e en la rea##i9n -umi#a &lo8al. i
8ien e uele i,uar &eneralmen,e o8re la i,en do ,i7o 8ái#o de #a,álii. #ono#ido #omo #a,álii (omo%)nea 3 #a,álii (e"eo%)nea En el 7rimer #ao. ,odo lo rea#,i:o 3 lo 7rodu#,o de la rea##i9n e,án 7reen,e en la diolu#i9n o en la mez#la $omo&nea en -ue e dearrolla la rea##i9n E,e e el #ao de la rea##ione en medio a#uoo #a,alizada 7or un á#ido o 7or un #a,i9n de un me,al de ,rani#i9n En la #a,álii $e,ero&nea. la rea##i9n ,ran#urre o8re una u7er
OB*ETI+OS En#on,rar lo :alore de la #on,an,e de la rea##i9n de de#om7oi#i9n del 7er9>ido de $idro&eno #a,alizada #on 3oduro de 7o,aio
nalizar el e
$i%&a %a,raz Erlenme3er #on ,a79n
$i%&a 1 &i,ador %a&n,i#o
$i%&a 2 Bure,a de 25 ml
$i%&a , Barra de &i,a#i9n $i%&a 3 @u8o de &oma
METODO EXPERIMENTAL
$i%&a / Pro8e,a &raduada de 50 ml
$i%&a 0 o7or,e uni:eral
1 Pre7arar el mon,a=e #omo en la imadamen,e
No"a el e&uimien,o de la rea##i9n e lle:ara a #a8o a ,ra: de la de,ermina#i9n de la #an,idad de o>i&eno de7rendido. 7ara lo #ual e u,ilizara un a7ara,o 7ara &aome,ra
$i%&a 4A %on,a=e del i,ema 2 Cer#iorare -ue lo ,u8o de &oma e,n 7erido ($i%&a 5)
De7u de la ,oma de medi#ione de lo :olmene de o>&eno 3 el ,iem7o e o8,u:o la :elo#idade ini#iale #orre7ondien,e a #ada e>7erien#ia +e ane6o. PR+%ER EIPER+EC+ Jolumen de K+ (ml)
5
Jolumen de 2L (ml)
10
Jolumen de 2L2 (ml)
10
[ H O ] 2
2
O
( M )
[ KI ] ( M ) O
+elocidad inicial
052 002
0,0124 ( mL/ s )
EGD EIPER+EC+
4
Para la 7rimera e>7erien#ia e #olo#aran 5 ml de 3oduro de 7o,aio 01% 3 10 ml de a&ua. e aHadirán 10 ml de 7er9>ido 0% e ,a7oneará inmedia,amen,e 3 e em7ezara a ,omar la medida #orre7ondien,e 5 e em7ezara el #on,eo a 7ar,ir de la mez#la. e ano,ara el ,iem7o en -ue em7ieza el 8ur8u=eo (o>i&eno mole#ular) a 7ar,ir de a$ medir * in,er:alo de 0 e&undo 6 En la e&unda e>7erien#ia e #olo#ara 10 ml de 3oduro 7o,ái#o. 5 ml de a&ua 3 10 ml de 7er9>ido 3 e 7ro#ederá de i&ual 7erien#ia e #olo#ara 10 ml de 3oduro 7o,ái#o. 10 ml de a&ua 3 5 ml de 7er9>ido
Jolumen de K+ (ml)
10
Jolumen de 2L (ml)
5
Jolumen de 2L2 (ml)
10
[ H O ] 2
2 O
( M )
[ KI ] ( M ) O
+elocidad inicial
004
0,0195 ( mL / s )
@ERCER EIPER+EC+ Jolumen de K+ (ml)
10
Jolumen de 2L (ml)
10
Jolumen de 2L2 (ml)
5
[ H O ] 2
2
O
( M )
[ KI ] ( M ) O
+elocidad inicial /. RESULTADOS - DISCUSION
052
01*6 004
0,0157 ( mL/ s )
0. CONCLUSIONES e 7uede de#ir de manera &eneral -ue i aumen,amo la #on#en,ra#i9n del #a,alizador. el :alor de la #on,an,e aumen,ará El uo del #a,alizador no a7erien#ia en el la8ora,orio e u#e7,i8le a errore de
e&n la rea##i9nA 2 H 2 O2 + KI → 2 H 2 O + O2
Generalmen,e el orden de rea##i9n 7ara una de#om7oi#i9n e de orden 0. en el e>7erimen,o realizado e #al#ul9 orden de rea##i9n. lo -ue -uiere de#ir -ue $u8o error en la medi#ione de lo :olmene -uizá 7or una
!a :elo#idad de e,a rea##i9n 7uede e>7reare en
[ ]
d O2 / dt
e u7ondrá :elo#idad #on,an,e en el ini#io de la rea##i9nA
v = k [ H 2 O2 ] [ KI ] … ( β ) n
m
Ma -ue e o8,u:o la :elo#idade ini#iale 7ara la ,re e>7erien#ia e
. RECOMENDACIONES @ener #uidado #on la i9n #on el ma,raz
2
1 N 02211" (m! Omol) 2 N 022121 (m! 2Omol) N 022126 (m! 2Omol)
n N 01 m N 065
D+C+L e ,u:o -ue re7e,ir :aria :e#e 3a -ue no e 7er#a,9 de -ue el lar&o del ,u8o de &oma 7odra a
Ele&ir man&uera 7e-ueHa 7ara o8,ener ma3or #an,idad de L 2 de la rea##i9n @ener un 8uen #on,rol 3 7re#ii9n de lo :olmene de lo rea#,i:o 7ara ,ener me=ore #ál#ulo
2. BIBLIOGRA$IA
C+E@+C Q+%+C Gordon % arri 1S Edi#i9n Pá& T 10 C+E@+C DE ! RECC+LE Q+%+C 'o Feli7e +z-uierdo 2S Edi#i9n Pá& 21 T 0
2S Edi#i9n Pá& " / 2
C+E@+C Q+%+C B+C M %EC+%L DE RECC+L E :er3
" 7s8
+ol&men de O, 7ml8
0 60 "0 120 150 10 210 3.
0 0.4 0.* 1.1 1.4 1. 2.
Por ,an,o la :elo#idad ini#ial e,á dada 7orA
V O 1=
Para la e69eiencia ,. e #al#ulara la :elo#idad ini#ialA
+O LU ME N + S T IE MP 4.5 f(x) = 0.02x + 0.17
4
∆ vol ( O2) =0,0124 ( mL / s ) ∆ t
3.5 3
" 7s8
+ol&men de O, 7ml8
0 60 "0 12 150 10 210
0* 1 20 26 1 * 42
2.5
!a &rá
2 1.5 1
Por ,an,o la :elo#idad ini#ial e,á dada 7orA
0.5 0 20
40
60
80
100
120
140
16
ANEXO
+o l & m e n ' s " i e m 9 o 7 1 8 2.5 f(x) = 0.01x - 0.3 9
1.5 1 0.5 0 20
40
60
80
100
120
140
160
!a &rá
∆ vol ( O2) =0,0195 ( mL/ s ) ∆ t
Para la e69eiencia /. e #al#ulara la :elo#idad ini#ialA
Para la e69eiencia 1. e #al#ulara la :elo#idad ini#ialA
2
V O 2=
18
" 7s8
+ol&men de O, 7ml8
0 60 "0 12 150 10 210
05 0" 11 20 25 2" 1
'ol&men 's "iem9o 7/8 imilarmen,e 7ara #al#ular el orden de rea##i9n 7ar#ial del 7er9>ido de $idro&eno (n)A
3.5 f(x) = 0.02x - 0.0 3
3 2.5
!a e#ua#i9n 2 O la e#ua#i9n
2
0.0195 k [ 0.352 ] [ 0.04 ] = 0.0157 k [ 0.176 ] n [ 0.04 ]m n
1.5 1 0.5
m
im7li
0 20
40
60
80
100 120 140 160 180
!a &rá
(
0.0195 0.352 = 0.0157 0.176
@omando lo&ari,mo a am8o miem8roA
Por ,an,o la :elo#idad ini#ial e,á dada 7orA
∆ vol ( O2) =0,0157 (mL / s ) V O 3= ∆t
)
n
log
(
0.0195 0.0157
)= ∗ ( n
log
0.352 0.176
)
n N 01
Para #al#ular la #on,an,e de rea##i9n 3 lo 9rdene 7ar#iale. e ,iene el i&uien,e i,ema de e#ua#ione. u,ilizando la e#ua#i9n (U)A
0,0124 =k [ 0.352 ] [ 0.02 ] n
m
0,0195 = k [ 0.352 ] [ 0.04 ] n
m
n
…( 1 ) …( 2 )
Por l,imo la #on,an,e de rea##i9n. e reem7laza lo :alore o8,enido en #ual-uier e#ua#i9n (1. 2 3 ) 1 N 02211" (m! 2Omol)
m
0,0157 =k [ 0.176 ] [ 0.04 ] … ( 3 )
2 N 022121 (m! 2Omol)
e reol:erá de la i&uien,e maneraA
N 022126 (m! 2Omol)
!a e#ua#i9n 1 O la e#ua#i9n 2
0.0124 k [ 0.352 ] [ 0.02 ] = 0.0195 k [ 0.352 ]n [ 0.04 ]m n
m
im7li
( )
=
0.02
m
0.04
@omando lo&ari,mo a am8o miem8roA
log
(
0.0124 0.0195
)
=m∗log
( ) 0.02 0.04
Finalmen,e e o8,endrá el orden de rea##i9n 7ar#ial del 3oduro 7o,ái#o (m)A m N 065
