DETERMINACION DE CONSTANTES.
Enviado por salondrita • 12 de Febrero de 2017 • Informes • 1.533 Palabras (7 Páginas) • 191 Visitas
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
ÁREA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍAS
INGENIERÍA QUÍMICA
UNIDAD DE APRENDIZAJE:
PRÁCTICA No. 13
DETERMINACION DE CONSTANTES
DE VELOCIDAD DE REACCIÓN
6. Número de alumnos por unidad de práctica: 6
7. Introducción:
En años recientes, a pesar de que la experimentación en operaciones unitarias, instrumentación y control era bastante extensa, la experimentación en la ingeniería de reacciones químicas (CRE) era escasa. Esto es comprensible porque tales experimentaciones comúnmente requieren un nivel avanzado de comprensión, son más complejas, y más complicado en su operación.
Es por esto que los autores de la presente propuesta introdujeron una clase de experimentaciones que requieran equipo muy simple y barato y que ilustra uno de los problemas básicos de ingeniería de reacción química: el desarrollo de una ecuación cinética a partir de datos de laboratorio. En esencia el estudiante torna los datos de laboratorio y, si son satisfactorios, determina la correspondiente constante de clasificación.
8. Propósito específico de la práctica:
El alumno determinará las constantes de velocidad de reacción a partir de la simulación práctica de diferentes tipos de reacciones.
8.1 Criterios de desempeño:
- Utilizar el equipo de protección personal adecuadamente, desde el inicio hasta el final de la práctica.
- No hacer caso omiso del reglamento del laboratorio.
- Mantener su área de trabajo y material limpio en buenas condiciones.
- Entregar un reporte sobre la práctica realizada antes de realizar la próxima.
9. Normas de seguridad específicas de la práctica:
9.1 Cuadro de detección de riesgos:
Posibles peligros (accidentes) en el proceso, relacionado con las tareas a realizar:
Tipo de peligro | Como evitarlo | Como proceder en caso de un accidente… |
Cortarse con la cristalería. | Manejar con precaución los elementos de cristal, evitando que se encuentren mojados del exterior o estrellados al manipularlos. | No recoger los vidrios con la mano, utilizar un recipiente rígido para descartarlos. En caso de cortaduras, hacer presión sobre ella, lavarse con agua y jabón y colocar una gasa estéril sobre la herida, o buscar ayuda médica. |
9.2 Cuadro de disposición de desechos:
Tipo de desechos | Como descartarlos | Tipo de contenedor |
Agua. | Vertiéndola al desagüe. | Alcantarillado. |
9.3 Normas Oficiales Mexicanas especificas para la práctica:
NOM-002-ECOL-1996, QUE ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
10. Desarrollo de la Práctica:
Descripción del equipo.
El equipo que se utiliza es muy simple solo se necesitan buretas, capilares, vasos de precipitado, matraces y mangueras. Además soportes universales y pinzas para armar los equipos de acuerdo a los arreglos que se encuentran en el anexo.
Técnica de operación.
Básicamente se utiliza un análogo hidráulico. Ilustraremos esto con el caso más simple: el ajuste de una reacción de descomposición de primer orden, A R. [pic 1]
Conecte un capilar ordinario de vaso a una bureta como se muestra en la figura 13.1. Llene la bureta con agua; al tiempo cero deje el agua fluir, y registra el cambio en el volumen con el paso del tiempo.
[pic 2][pic 3]
Figura 13.1 Establecimiento experimental para representar una
Reacción de descomposición de primer orden de reactante A, ó A R.[pic 4]
El estudiante experimenta como en la figura 13.1, simulando un reactor. El reactante A desaparece para formar producto R. El volumen que se lee sobre la bureta en cm3 debe ser considerado como una concentración de reactante en mol/m3. Así la experimentación de la figura 13.1 se muestra en la figura 13.2.
[pic 5]
[pic 6][pic 7][pic 8]
Figura 13.2 El reactor análogo a la experimentación
hidráulica de la figura 13.1. El reactor para la reacción: A R. [pic 9]
Para continuar, el estudiante debe determinar la concentración de reactante (realmente el volumen de agua en la bureta) contra el tiempo para encontrar el orden de reacción y el valor de la constante de clasificación. Si la experimentación se establece adecuadamente, encontrará que los datos se ajustan a una ecuación cinética de primer orden. El estudiante tarde o temprano encuentra el valor de la ecuación cinética de primer orden para dar ln(Co/C) = kt a partir de un trazo logarítmico de concentración contra tiempo se evalúa el valor constante. Así se aprende como probar modelos cinéticos. Por supuesto, la longitud y el diámetro de capilar influirán en el valor de la constante. Para evaluar esto se recomienda hacer uso de las ecuaciones del apéndice.
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