PRÁCTICA 9. DETERMINACIÓN DE LA LEY EXPERIMENTAL DE RAPIDEZ. ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE YODACIÓN DE LA ACETONA.

Integrantes:

PRÁCTICA 9. DETERMINACIÓN DE LA LEY EXPERIMENTAL DE RAPIDEZ. ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE YODACIÓN DE LA ACETONA.

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González Mariscal Giselle Guerrero Velázquez Dioney Martín

Grupo 11

INTRODUCCIÓN.

La constante de rapidez es una constante de proporcionalidad que indica que la velocidad es directamente proporcional a las concentraciones elevadas a los exponentes x e y. Las unidades de la constante de velocidad o el coeficiente de velocidad varían con el orden de la reacción. Supóngase, por ejemplo, que una reacción es de primer orden, es decir: En este caso la constante cinética tendría como unidad el s-1. Las ecuaciones para los órdenes 0, 1 y 2 para una reacción de tipo A

B

son:

•2° orden. La velocidad tiene una dependencia cuadrática respecto a la concentración •1° orden. Tienen una relación lineal la velocidad y la concentración. •0 orden. No tienen ninguna dependencia la velocidad con respecto a la concentración.

La longitud de onda que absorbe el yodo son de aproximadamente 200 nm.

DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS. Tiempo (s) Abs 1. Abs 2. Abs Promedio 30 0.61 0.60 0.60 60 0.59 0.57 0.58 90 0.54 0.53 0.53 120 0.51 0.49 0.50 150 0.47 0.45 0.46 180 0.43 0.41 0.42 210 0.38 0.37 0.37 240 0.34 0.33 0.33 270 0.30 0.29 0.29 300 0.26 0.25 0.25 330 0.23 0.21 0.22 360 0.19 0.16 0.17 390 0.14 0.12 0.13 420 0.10 0.09 0.09 450 0.07 0.05 0.06 480 0.04 0.02 0.03 510 0.02 0.02 0.02 540 0.02 0.02 0.02 570 0.02 0.02 0.02 600 0.02 0.02 0.02 630 0.02 0.02 0.02 660 0.02 0.02 0.02 Tabla 1. Datos de absorbancia con respecto al tiempo. Temperaturas:  Absorbancia 1. Inicial 23.9 °C. Final 24.6 °C.  Absorbancia 2. Inicial 24.4 °C. Final 25.9 °C.

Tiempo (s) Abs C (mol/L) Ln C 1/C 30 0.60 0.000401231 -7.82097381 2492.33129 60 0.58 0.000385846 -7.86007183 2591.70654 90 0.53 0.000358154 -7.93454793 2792.09622 120 0.50 0.000336615 -7.99656957 2970.74954 150 0.46 0.000312 -8.07250737 3205.12821 180 0.42 0.000287385 -8.15468912 3479.65739 210 0.37 0.000259692 -8.25601306 3850.7109 240 0.33 0.000235077 -8.35559777 4253.9267 270 0.29 0.000210462 -8.46620764 4751.46199 300 0.25 0.000185846 -8.59059136 5380.7947 330 0.22 0.000164308 -8.71376972 6086.14232 360 0.17 0.000136615 -8.89834099 7319.81982 390 0.13 0.000108923 -9.12486864 9180.79096 420 0.09 0.0000873846 -9.34519132 11443.662 450 0.06 0.0000658462 -9.62818954 15186.9159 480 0.03 0.0000473846 -9.95721295 21103.8961 510 0.02 0.0000412308 -10.0963258 24253.7313 540 0.02 0.0000412308E -10.0963258 24253.7313 570 0.02 0.0000412308 -10.0963258 24253.7313 600 0.02 0.0000412308 -10.0963258 24253.7313 630 0.02 0.0000412308 -10.0963258 24253.7313 660 0.02 0.0000412308 -10.0963258 24253.7313 Tabla 2. Datos de tiempo y absorbancia, concentración de yodo, el logaritmo y la inversa. Para calcular la concentración se parte de la ecuación de la curva patrón, la cual es     

En donde y es la absorbancia y x es la concentración. Despejando la concentración 

   

Obteniendo la ecuación para determinar la concentración a distintas absorbancias. 



           

  

 

Reacción de Orden cero 0.00045

y = -8E-07x + 0.0004 R² = 0.9973

0.0004 0.00035

    )    M 0.0003     (    n     ó    i 0.00025    c    a    r    t    n 0.0002    e    c    n 0.00015    o    C

0.0001 0.00005 0 0

100

200

300

400

500

600

Tiempo (s)

Gráfica 1. Concentración contra tiempo. Reacción de orden 1.     

 

Reacción de Orden 1 -7.5 0

100

200

300

400

500

   C    n -9.5    L

y = -0.0047x - 7.3973 R² = 0.9342 -11.5

Tiempo (s)

Grafica 2. Ln C contra tiempo. Reacción de orden 1.       

600

Reacción de Orden 2. 30000 25000

y = 30.523x R² = 0.7033

20000    C 15000     /    !

10000 5000 0 0

100

200

300

400

500

600

Tiempo (s)

Grafica 3. Inverso de la concentración contra tiempo.        

ANÁLISIS DE RESULTADOS. 1. ¿Cuál es el orden de reacción con respecto al yodo? El orden de reacción con respecto al yodo es ORDEN CERO. Esto porque al encontrar el valor de “r” de cada gráfica el que más se acerca al valor 1 es la gráfica que representa la reacción de orden cero. 2. ¿Cuál es el valor de K?   

 

 . Esto porque la pendiente de la gráfica es igual al coeficiente

cinético. Se habla de coeficiente cinético y no de constante cinética porque durante el procedimiento la temperatura cambio aproximadamente un °C, motivo por el cual se habla de coeficiente cinético.

CONCLUSIÓN.  A partir del análisis de resultados, se puede determinar que para conocer el orden de la reacción a partir de datos experimentales tales como la absorbancia y la concentración es necesario elaborar un gráfico de concentración contra tiempo, de Logaritmo natural de la concentración contra tiempo y del inverso de la concentración contra tiempo. El orden de la reacción queda determinado por la

gráfica en la que el coeficiente de correlación de Pearson sea cercano a 1. En estos gráficos la pendiente siempre se refiere al coeficiente cinético, con diferentes unidades para cada orden de reacción. Además se puede concluir que la mayor parte de los reactivos se consumió para producir los reactivos. Finalmente es de suma importancia concluir que para este caso se maneja un coeficiente cinético ya que en la medida de las dos absorbancias se observa claramente cómo cambia la temperatura al inicio y al final aproximadamente un °C, motivo por el cual no se puede manejar como una constante cinética, la cual implicaría una temperatura constante.