PREVIO DESCOMPOSICIÓN CATALÍTICA DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO
OBJETIVO GENERAL Analizar el efecto que tiene la adición de un catalizador sobre la rapidez de una reacción.
OBJETIVOS PARTICULARES a. Aplicar el método integral para evaluar las constantes de rapidez de reacción a diferentes concentraciones de catalizador. catalizador. b. Seleccionar Seleccionar la técnica analítica adecuada adecuada para seguir el avance avance de la reacción. reacción. c. Determinar el orden de reacción respecto al sustrato y al catalizador.
PROBLEMA Determinar la ecuación de rapidez de reacción para una reacción catalítica CUESTIONARIO PREVIO. 1.
¿Qué ¿Q ué fa! fa!"# "#$% $% &$!$ &$!$#' #'() ()a) a) *a #a+( #a+(&$ &$,, &$ &$ u)a u)a #$a $a((-) )
La rapidez de una reaccione depende de la temperatura, la presión y las concentraciones de las especies implicadas. .! ¿C-'" %$ +u$&$ '$&(# $* a/a)$ &$ u)a #$a(-) "ara medir el grado de avance de una reacción química se define la velocidad de reacción como la derivada respecto al tiempo de la concentración de alguno de los reactivos o productos que interviene en la misma
0.
E+* E+*(2 (2u$ u$ 2ué 2ué $% $% a!3 a!3*( *(%( %(%4 %4 a! a!a* a*(, (,a& a&"# "#44 ()5 ()5(6 (6( (((-) ) $ ()5( ()5(6( 6(&" &"## &$ &$ u)a u)a #$a #$a((-). ).
proceso a través del cual se incrementa incrementa la velocidad de una Ca!3*(%(%7 La cat#lisis es el proceso reacción química. $l proceso de cat#lisis implica i mplica la presencia de una sustancia que, si bien es cierto, es parte del sistema en reacción, la misma se puede llevar a cabo sin la primera. %sta sustancia se llama catalizador. sustanci nciaa capaz capaz de aceler acelerar ar &catal &catalizad izador or positiv positivo' o' o retard retardar ar Ca!a*(,a&"#7 $s una susta &catalizador negativo o in(ibidor' una reacción química, permaneciendo éste mismo inalterado) un catalizador no se consume durante la reacción. Los catalizadores no alteran el balance energético final de la reacción química, sino que sólo permiten que se alcance el equilibrio con mayor o menor velocidad. I
8.
sustanciaa dismi disminuy nuyee la veloci velocidad dad de una reaccion reaccion , se den denomi omina na I)5(6(&"#7 si una sustanci in(ibidor o catalizador negativo. E+* E+*(2 (2u$ u$ 2ué 2ué &(f &(f$# $#$) $)( (aa 5a9 5a9 $)!# $)!#$$ u)a u)a a! a!3* 3*(% (%(% (% 5"' 5"'": ":é) é)$a $a 9 u)a u)a 5$!$ 5$!$#" #":é :é)$ )$a. a.
$n una cat#lisis (omogénea el catalizador y el reactivo est#n en una misma fase, por e*emplo, en solución acuosa. $s el caso de la cat#lisis #cido+base y la cat#lisis enzim#tica. ientras que en una (eterogénea, el catalizador y reactivo se encuentran en distintas fases, como por e*emplo, la cat#lisis (eterogénea de una reacción entre sustancias gaseosas adsorbidas en la superficie de metal. Los catalizadores sólidos pueden ser porosos y est#n (ec(os de metal u ó-ido met#lico soportado sobre una matriz sólida inerte. $ste caso particular se conoce como cat#lisis de contacto. $ste tipo de catalizadores son ampliamente utilizados en las refinerías de petróleo.
;.
S( $) u)a #$a(-) %$ &$%+#$)&$) :a%$%4 $+*(2u$ -'" %$ &$!$#'()a $* a/a)$ &$ *a #$a(-).
Puede seguirse midiendo, con una bureta de gases, el volumen de gas liberado.
<. I)/$%!(:a *a% +#"+($&a&$% 2u='(a% &$* +$#-(&" &$ 5(&#-:$)"4 &$* &(#"'a!" &$ +"!a%(" 9 &$ *a $),('a a!a*a%a.
P$#-(&" &$ H(&#-:$)". T(+"% &$ +$*(:#" I)$)&("
E+*"%(-)
E+"%((-)
I)5a*a(-)
P($*
O>"%
I):$%!(")
P$*(:#"%
P#$/$)(-)
o combustible pero / poner en contacto facilita la combustión con combustibles, de otras sustancias. agentes reductores o uc(as reacciones superficies calientes. pueden producir incendio o e-plosión. 1iesgo de incendio y e-plosión en contacto con calor o catalizadores met#licos. 2$345A1 LA 6/1A74/ D$ 4$8LA9 2$345A1 5/D/ 7/5A75/9 7orrosivo. 5os, vértigo, 3entilación, e-tracción dolor de cabeza, localizada o protección dificultad respiratoria, respiratoria. n#useas, *adeo, dolor de garganta. 7orrosivo. ;uantes protectores y $nro*ecimiento, tra*e de protección. quemaduras cut#neas, dolor. 7orrosivo. ;afas a*ustadas de $nro*ecimiento, dolor, seguridad o pantalla visión borrosa, facial. quemaduras profundas graves, ulceración de la cornea, perforación. Dolor abdominal, o comer, ni beber, ni n#useas, dolor de fumar durante el garganta, vómitos, traba*o. distensión abdominal.
P#('$#"% au(*("% $n caso de incendio en el entorno0 agua en grandes cantidades, agua pulverizada. $n caso de incendio0 mantener fríos los bidones y dem#s instalaciones rociando con agua. 27/S:L5A1 AL $D47/9 Aire limpio, reposo y proporcionar asistencia médica. Aclarar con agua abundante, quitar la ropa contaminada y proporcionar asistencia médica. $n*uagar con agua abundante durante varios minutos y proporcionar asistencia médica. $n*uagar la boca, / provocar el vómito, dar a beber agua abundante y proporcionar
asistencia médica.
D(#"'a!" &$ P"!a%(".
I)5a*a(-)
I):$%!(-)
C")!a!" $) *a +($*
C")!a!" ") *"% ">"%
Corrosivo, destructivo para los tejidos de las membranas mucosas. Cusa ulceración y perforación del septo nasal, dolor de garganta, tos, respiración entrecortada., sensibilización pulmonar o asma alérgica, puede causar edema pulmonar. Corrosivo. causa "uemaduras a la boca, garganta y estómago produciendo la muerte. Puede causar dolor de garganta, vómitos y diarrea. Puede causar gastroenteritis violenta, colapso vascular periférico, mareos, calambres, s#oc$, coma, #emorragias anormales, fiebre, da%os al #!gado y da%os renal severo. Corrosivo, produce "uemaduras severas y dolor. Polvos y soluciones concentradas pueden causar irritaciones severas. 'l contacto con piel "uebrada puede producir (lceras y absorciones, lo "ue puede causar envenenamiento sistémico, afectando los ri%ones y el #!gado. Corrosivo, puede causar visión borrosa, "uemaduras severas a los tejidos. Puede causar #eridas en la córnea o ceguera.
Llevar al aire fresco y conseguir ayuda médica en caso de dificultad para respirar. Si no está respirando dar respiración artificial, en caso de dificultad suministrar o!geno. NO inducir al vómito, dar grandes cantidades de agua. &unca suministre algo por la boca a una persona inconsciente. Conseguir ayuda médica de inmediato
)nmediatamente lave la piel con agua suficiente por *+ minutos. emueva la ropa y zapatos contaminados y lavar antes de su reutilización.
)nmediatamente lavar los ojos con suficiente agua por *+ minutos, levantando los párpados inferiores y superiores ocasionalmente. Conseguir ayuda médica inmediatamente.
E),('a Ca!a*a%a La catalasa es una enzima que se encuentra en organismos vivos y cataliza la descomposición del peró-ido de (idrógeno &<=>=' en o-ígeno y agua. $l peró-ido de (idrógeno es un residuo del metabolismo celular de muc(os organismos vivos, pero dada su to-icidad debe transformarse r#pidamente en compuestos menos peligrosos. "ara ello se usa con frecuencia esta enzima que cataliza su descomposición en agua y o-ígeno. Adem#s la catalasa se usa en la industria te-til para la eliminación del peró-ido de (idrógeno,
así como en menor medida se emplea en la limpieza de lentes de contacto que se (an esterilizado en una solución de peró-ido de (idrógeno.
?. ¿Cu3* $% *a #$a(-) &$ &$%"'+"%((-) &$* +$#-(&" &$ 5(&#-:$)" 2u$ %$ **$/a a a6" +"# $* a!a*(,a&"#. $l mecanismo completo de la catalasa no se conoce, aun así la reacción química se produce en dos etapas0
H0O0 @ $IIIE H 0O @ OF$IVE H0O0 @ OF$IVE H0O @ $IIIE @ O 0 donde 6e+$ representa el n?cleo de (ierro del grupo (emo unido a la enzima.
. ¿Cu3* $% *a $ua(-) &$ #a+(&$, &$ &$%"'+"%((-) &$* +$#-(&" &$ 5(&#-:$)" a'
en ausencia de catalizador [P] = [P]o + k t
b'
en presencia de catalizador [A]o / 2 = [A]o e - k t1/2
MATERIAL
:n cronómetro Dos vasos de precipitados de =!> ml :na probeta de !> ml :na bureta :n agitador
PROPUESTA DEL DISEO EXPERIMENTAL a. b.
c. d. -razar las gráficas de /má0/t1 vs t, Ln /má0/t1 vs t y *2 /má0/t1 vs t para cada volumen empleado de catalizador. e. 'n base a las gráficas, obtener el orden de la reacción y la constante aparente kap.
BIBLIOGRAÍA7 o 6isicoquímica, 7astellan ;. @., Addison @esley Longman, = $dición, BC. o 6isicoquímica, 4ra . Levine, c ;raE
