La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores, entre los cuales se encentran los catalizadores.

INTRODUCCIÓN

La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores, entre los cuales se encentran los catalizadores.

Un catalizador es una especie química presente en la mezcla de reacción que acelera o retarda la propia reacción. Es decir la constante de velocidad en presencia del catalizador es distinta a la constante de velocidad en ausencia del catalizador, siendo mayor en el caso de catálisis positiva y menor en el caso de catálisis negativa. En general el catalizador se regenera al final del proceso aunque hay excepciones.  Con base a la ecuación de Arrhenius, k = A exp(-Ea/RT), la constante de velocidad está determinada por la energía de activación, Ea, por el factor de frecuencia, A, y por la temperatura. Un catalizador puede alterar la velocidad de reacción modificando A o Ea. Los efectos catalíticos más espectaculares provienen de reducir la energía de activación. Como regla general un catalizador reduce la energía de activación de la reacción haciendo normalmente que la reacción tenga lugar por un camino (mecanismo) diferente.

[pic 1]

Dependiendo si el catalizador se encuentra en la misma fase que los reactivos o no la catálisis se divide en:

CATALISIS HOMOGENEA .Tienen lugar cuando el catalizador está presente en la misma fase que los reactivos

CATALISIS HETEROGENEA. El catalizador esta presente en una fase diferente de las moléculas que reaccionan, normalmente un sólido en contacto con reactivos gaseosos o en disolución.

El efecto del catalizador sobre la constante de velocidad de un proceso, en el caso de catálisis homogénea, se puede expresar genéricamente en la siguiente forma:

kglobal = k + kcat[C]

siendo k global y k las constantes de velocidad del proceso catalizado y sin catalizar, respectivamente, kcat una constante denominada catalítica que depende del catalizador y 1[C] la concentración de catalizador presente en la mezcla de reacción. Si kcat es positiva estamos en el caso de catálisis positiva por el contrario si su valor es negativo estamos en el caso de catálisis negativa o inhibición. Experimentalmente k y kcat pueden obtenerse midiendo diferentes velocidades globales para distintas concentraciones de catalizador, pudiéndose encontrar en una representación gráfica la constante de velocidad catalítica (a partir de la pendiente) y la constante de velocidad sin catalizar (a partir de la ordenada en el origen).

OBJETIVO.

Comprobar que la reacción de descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno con respecto a la concentración del catalizador (ion yoduro) es de primer orden.

DISCUSIÓN.

En las gráficas se puede observar que tienen todas la misma forma (y=ax+b). Se mantuvo la temperatura constante a 35°c y lo que vario fue la concentración del catalizador (KI).

Vemos que a la concentración de KI 0.3M la forma de la gráfica 1 es medio curveada en los últimos puntos debido a que ya hay aparición de productos y se obtuvo una R² = 0.9602. Como se observa no está muy cerca del 1 por lo que se desprecian dos puntos finales y se obtiene una recta con una R² = 0.9803 por lo que decimos que es de primer orden debido a que tiene una valor de R2 cercano a 1, y una ecuación de y = 0.0571x + 0.3064. El valor de V0 obtenido no depende de la concentración del peróxido de hidrógeno, el valor de la pendiente es 0.0571 a la concentración de 0.3M. Al realizar la gráfica log V0 vs log [KI] a diferentes concentraciones se obtiene una recta, con ecuación de y = 0.8386x - 0.8238 y una R² = 0.8957.

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