:LABORATORIO DE FISICOQUIMICA. "Relojes Químicos"

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     UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE

BIOTECNOLOGÍA

UNIDAD DE APRENDIZAJE:
LABORATORIO DE FISICOQUIMICA

GRUPO: 3FM3

DOCENTES:

• Hernández Morales Dulce María
• Cabrera Pérez Laura Cristina
  

REPORTE PRÁCTICA 9

"Relojes Químicos"

REALIZÓ: EQUIPO 4

INTEGRANTES:

• Díaz Juárez Karla Andrea
• Mora Cruz Alejandra
• Muñoz Espinoza Marco Antonio
• Ortega Paz Fernando

FECHA DE ENTREGA: JUEVES 27 DE MAYO DEL 2021

OBJETIVOS:

• Definir cinética química.
• Conocer las reacciones reloj.
• Evaluar la influencia de la concentración de un reactivo y temperatura en la velocidad de una reacción química, mediante la determinación del orden de reacción respecto al reactivo limitante.

INTRODUCCIÓN:

El concepto básico de reacción química nos dice que ésta consiste en una serie de sustancias químicas llamadas reactivos que puestas en contacto reaccionan entre sí dando lugar a los productos (Alonso 2011).

Esperando un tiempo necesario, entre reactivos y productos se alcanza un equilibrio donde la relación de concentraciones entre reactivos y productos permanece constante (Alonso 2011).

La cinética química trata del estudio de las velocidades de reacción mostrando cómo se pueden medir e interpretar estas velocidades. Por experimentación se encuentra que la velocidad de una reacción depende de la temperatura, la presión y las concentraciones de las especies implicadas. La presencia de un catalizador o inhibidor puede cambiar la velocidad en varias potencias de diez. A partir del estudio de la velocidad de una reacción y de su dependencia de todos estos factores se puede aprender mucho acerca de las etapas detalladas por medio de las que los reactivos se convierten en productos.

En el curso de una reacción química las concentraciones de todas las especies presentes varían con el tiempo, cambiando también las propiedades del sistema. La velocidad de la reacción se calcula midiendo el valor de cualquier propiedad adecuada que pueda relacionarse con la composición de sistema como una función del tiempo. La propiedad escogida debe ser de fácil medición: debe variar lo suficiente en el curso de la reacción como para permitir hacer una distinción precisa entre las diversas composiciones del sistema a medida que transcurre el tiempo.

Existen muchos métodos para seguir una reacción con el tiempo algunos son cambios en la presión, cambios en el pH, cambios en el índice de refracción, cambios en la conductividad térmica, cambios de volumen, cambios en la resistencia eléctrica. Usualmente los métodos físicos son más apropiados que los métodos químicos. Pero sin importar la propiedad que se elija, los datos deben traducirse a variaciones de concentración de los reactivos o productos en función del tiempo.

En el caso de la reacción oscilante nos encontramos en una situación fuera del equilibrio, se caracteriza por presentar oscilaciones en la concentración de alguna de las sustancias químicas que participan en ella, es decir, la concentración aumenta y disminuye de manera rítmica, por lo que pueden funcionar como verdaderos relojes químicos. Dicho de otra forma, una reacción reloj es una reacción química en la que un cambio de color súbito marca el final de la transformación de los reactivos en productos. El tiempo que transcurre hasta el final de la reacción depende de la concentración de las especies químicas implicadas en la misma (Alonso 2011).

Este tipo de reacciones son muy utilizadas en el estudio de la cinética de las reacciones (es el estudio puramente empírico y experimenta de la rapidez con la que ocurre una reacción y como las variables a evaluar tiene impacto directo en el cambio del valor de esta rapidez) (ATKINS 2006), para conocer esta velocidad de trasformación química, una de las variables que se manipula precisamente es la concentración (como ya se mencionó anteriormente) para una reacción de tipo:

A + B [pic 3]C

La expresión matemática que recoge esta dependencia es:

V=K [A]a [B]b

 Donde:

• V es la velocidad de reacción.
• K es la constante de velocidad.
• [A] y [B] son las concentraciones de los reactivos.
• Exponente a es el orden de la reacción con respecto a A.
• Exponente b se el orden de la reacción con respecto a B.
• La suma de a+b se conoce como orden total de la reacción.

Cada reacción de reloj tiene un orden, una constante y un mecanismo de reacción diferente que le confiere cada una de sus características.

MATERIAL Y REACTIVOS:

• 16 tubos de ensaye
• 2 buretas graduadas
• 1 cronómetro
• 1 soporte universal
• 1 pinza para bureta
• Indicador: dilución de fenolftaleína

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

PREPARACIÓN 1 SOLUCIÓN DE BISULFITO:

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PREPARACIÓN 2 SOLUCIÓN DE FORMALDEHÍDO:

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PREPARACIÓN DEL INDICADOR:

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EXPERIMENTACIÓN:

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RESULTADOS:

Inicialmente se reportan las concentraciones de las soluciones madre 1 y 2:

Concentración de la solución madre 1 de bisulfito de sodio (NaHSO3): 0.34595

Concentración de la solución madre 2 de formaldehído (CH2O): 1.9599

Seguido, en la siguiente tabla se reportan las concentraciones y volúmenes utilizados, así como el tiempo en el que la reacción reloj concluye de la experimentación en la cual se mantuvo constante la concentración de bisulfito de sodio (NaHSO3) con el fin de conocer cómo influye la variación de la concentración de formaldehído (CH2O) en dicha reacción, se utilizó fenolftaleína como indicador.

TABLA 1. VOLÚMENES DE REACTIVOS, MANTENIENDO LA CONCENTRACIÓN DE BISULFITO CONSTANTE.

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