Practica 4 Reactores

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE INGENIERIA DE REACTORES 1

PRACTICA NO.4

PRACTICA: “Influencia de la Concentración en la Velocidad de una Reacción empleando

como Sistema el Alcohol Etílico y el Ácido Crómico .

PROFESORA: MERIDA LOPEZ EVA

INTEGRANTES DEL EQUIPO: AGUILAR LOPEZ DANIEL ASTORGA MATA CESAR ALFONSO HERNANDEZ VELAZQUEZ CLARA MORALES ZARATE ANTONIO MORE ROBLES JOSE MENUEL GRUPO: 51M7

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SECCION

OBJETIVOS -

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Definir por la expresión de velocidad de reacción, efecto que tiene la variación de concentración en la misma velocidad. Determinar por los métodos matemáticos, el orden de reacción así como el coeficiente cinético. Establecer la existencia de influencia entre la reacción molar y el orden de reacción. Adquirir las habilidades adecuadas para la roma de muestra, así como para medir  su concentración y determinar su relación con respecto al tiempo. Seleccionar el método más apropiado para la obtención de los datos cinéticos para calcular la velocidad de reacción.

INTRODUCCION

Las velocidades de reacción se pueden determinar siguiendo el cambio de concentración de un reactivo o de un producto, encontrándose además que existe una proporcionalidad con respecto a varias potencias, expresadas por la ley de velocidad, en forma matemática. La ley de velocidad expresa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y la concentración de los reactivos, elevados a alguna potencia. La ecuación química describe el resultado general de una reacción química, misma que se puede efectuar en una o varias etapas, las cuales conocemos como reacciones elementales que en conjunto describen lo que está sucediendo a nivel molecular, por ejemplo: a A + b c C + d D De la ecuación anterior se puede observar que la velocidad de reacción será proporcional al número de colisiones entre moléculas de A y B por unidad de volumen:

  () ( )

Por tanto, la velocidad de reacción dependerá de la concentración de ambos compuestos. Por consiguiente, agregando una constante de proporcionalidad, la velocidad de transformación de A puede expresarse en términos de las concentraciones molares:

    

Siendo k , la constante de velocidad correspondiente y el orden de reacción global n se define como la suma de los exponentes a los que se elevan todas las concentraciones de los reactivos (n=α + β). Resulta claro que éste no puede ser el caso de una reacción catalizada, puesto que la función del catalizador sigue esquemas de mayor complejidad. En consecuencia, la velocidad de una reacción que tiene lugar en presencia de un catalizador no responderá a la ecuación deducida de la estequiometría del sistema; es decir, se trata de reacciones complejas que transcurren a través de diversos pasos intermedios siguiendo mecanismos mas complicados debido a la acción del catalizador. Sin embargo, la expresión cinética que pueda deducirse, teniendo en cuenta la presencia del catalizador, tendrá una forma semejante a las obtenidas en el tratamiento de reacciones elementales. r = k f(C)

Finalmente dos puntos importantes: 1. La ecuación cinética siempre se determina experimentalmente. A partir de las concentraciones y de la velocidad inicial es posible determinar el orden y la constante de velocidad de una reacción. 2. El orden de una reacción siempre se define en términos de las concentraciones de los reactivos (no de los productos). 3. Cuando los ex a y b la reacción se conoce como elemental , en caso contrario, es una reacción no elemental . Definición de ecuaciones cinéticas para los sistemas reaccionantes experimentales.

Consideremos la ecuación de la reacción en estudio: 3CH3 -CH2  –OH + 4HCrO4-1 + 16H+

3CH3  –COOH + 4Cr3+ + 13H2O

Por lo tanto la expresión cinética según la ley de potencias sería: - rA = k [CH3CH2OH ]α [HCrO4-

DESARROLLO EXPERIMENTAL

TABLA DE DATOS T(min) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Sistema 1 Vol. De Na 2S2O3 (0.02M) ml 20 19.9 19.4 19 18.8

Sistema 2 Vol. De Na2S2O3 (0.01M) ml