FQ II Pedagogía en Química Código 66063 Carolina Aliaga Lunes 24 de Noviembre 2014 Laboratorio N° 9 Cinética de la reacción bromato-bromuro
Objetivo Determinar el orden de la reacción a partir de la velocidad de la reacción.
Introducción La reacción a estudiar se representa por la ecuación estequiométrica
si se agrega una pequeña cantidad de fenol a la mezcla reaccionante, el bromo obtenido rápidamente se adiciona produciendo bromofenol con lo cual el bromo libre se mantiene en concentración muy baja.
Esta reacción es mucho mas rápida que la formación de bromo, por lo que mientras no se completa la monobromación el naranja de metilo (methyl orange, MO) empleado como indicador presente en la solución se decolora muy poco. Al completarse la monobromación comienza la dibromación a una velocidad muy lenta, con lo cual la concentración de bromo aumenta y se produce la decoloración de MO. En este experimento se determinará el orden de la reacción por comparación de velocidades, sabiendo que la velocidad de reacción viene dada por la expresión de la forma:
Método experimental Aparatos – Aparatos – 1 cronómetro, 2 vasos, 2 pipetas, baño termostatado. Disoluciones 0.333 M de KBrO 3 0.667 M KBr 0.5 M de HClO 4 0.03 M de fenol 0.5 M de NaNO 3 Naranja de metilo (MO, methyl orange): 40 mg de sal de sodio/litro
1
Procedimiento Preparar soluciones A y B. Solución A de bromato-bromuro Solución B de ácido perclórico, fenol y MO
Deben prepararse las soluciones indicadas en la tabla, donde los volúmenes corresponden a los de las soluciones indicadas anteriormente. Solución A
Solución B
(aforar a 50 ml)
(aforar a 50 ml)
-
N°
BrO3
Br
-
NO3
/ml
/ml
/ml
-
-
ClO4
NO3
/ml
/ml
-
MO
Fenol
Fenol
Fenol
/ml
/ml
/ml
/ml
0°C
20 °C
40°C
1
5
5
20
10
20
5
1
3
5
2
5
10
14
10
20
5
1
3
5
3
10
5
16
10
20
5
1
3
5
4
5
5
10
20
20
5
1
3
5
Las soluciones contenidas en los vasos deben ser termostatadas a las temperaturas deseadas entre 0 °C y 40 °C. El vaso que contiene la solución B se coloca sobre un fondo blanco, en un baño termostatado. La solución A se agrega rápidamente y se registra el tiempo, hasta que el color del indicador desaparece (amarillo claro), no olvide agitar constantemente durante la reacción.
Informe 1.
Determinar el orden total y la constante de velocidad de la reacción a temperatura ambiente.
2.
Determinar la constante de velocidad a otras dos temperaturas.
3.
Calcular la energía de activación.
4.
Calcular la entropía y entalpía de activación.
5.
Postular un mecanismo para la reacción y justificarlo
6.
Explicar el efecto del fenol en la reacción desde el punto de vista cinético.
7.
¿Qué modificaciones experimentales le parecen factibles y con qué objeto?
Bibliografía. -W.J. Moore “Physical Chemistry” - A.A. Frost and R.G. Pearson “Kinetic and Mechanism” - G. W. Castellan, “Físico-Química.
