DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE RAPIDEZ

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE RAPIDEZ

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ciencias Biomédicas

Departamento de Ciencias Químico-Biológicas, Licenciatura en QFB,

Laboratorio de Fisicoquímica farmacéutica

Resumen

Para obtener la velocidad de una reacción involucra la existencia de múltiples factores donde el comportamiento cinético viene dado por su orden de reacción. Es aquí donde se relaciona la concentración de los reactivos empleados y el tiempo en que ocurre dicha reacción. En la presente práctica se determinó el orden de reacción de la reacción de oxidación de la vitamina C con K3Fe(CN)6, preparando diluciones de ferricianuro de potasio con HNO3 y agua destilada para construir una curva de calibración a 420 nm. Al obtener las absorbancias, se realizó una regresión lineal entre las concentraciones de las diluciones y las absorbancias con el fin de calcular la ecuación de la recta y obteniendo un R2 de 0.9894. Además se prepararon diluciones de K3Fe(CN)6 y vitamina C, fueron mezclados y se midió su absorbancia realizando 4 corridas con concentraciones diferentes, una cada 20 segundos por 80 segundos. Finalmente, se realizó una gráfica con los datos de absorbancia y tiempo de la corrida, para determinar el orden global de la reacción.

Introducción

La rapidez de una reacción se refiere al valor absoluto del cambio de concentración de un reactivo o un producto con respecto al tiempo, mientras que la velocidad de una reacción incluye la dirección de la reacción. Si la velocidad se refiere a un reactivo, el valor es negativo, ya que con el tiempo la concentración de un reactivo disminuye. Por otro lado, si se refiere al desarrollo de los productos, se dice que el valor de la velocidad es positivo, debido a que mientras más tiempo pasa, la concentración de estos aumenta.

La siguiente ecuación es la típica reacción de síntesis en química en donde dos sustancias forman un compuesto (González et al., n.d.).:

En la siguiente figura se describe la rapidez de la reacción de la figura anterior:

Dependiendo de la reacción se pueden derivar diferentes tipos de los cuales se destacan las reacciones de orden 0 y primer orden. Las primeras son aquellas cuya cinética se rige por una ley de rapidez de una reacción en la que la velocidad no depende de la concentración del reactivo (González et al., n.d.).:

Al integrar la ecuación de orden 0 se tiene que:

donde t= tiempo transcurrido

La vida media (t1/2) es el tiempo en el cual la mitad de reactivo ya reaccionó. para determinarla en una ecuación de orden 0 se sigue la siguiente ecuación (González et al., n.d.):

Las reacciones de primer orden son aquellas en las cuales a medida que se produce la reacción, la concentración del reactivo disminuye de manera exponencial.

Este tipo de reacciones se definen con la ley de rapidez (González et al., n.d.):

Una vez reordenada e integrada resulta en:

Aunque también se puede escribir como:

y la vida media se determina con la siguiente ecuación:

Uno de los principales usos que se le puede dar a la determinación de la rapidez es en la industria ya que con ella se establecen el tipo y las dimensiones de los reactores, los cuales pueden ser continuos o por lotes (batch) de los que se derivan las condiciones del reactor en la planta industrial (González et al., n.d.).

Hipótesis

Se determinará de manera experimental el orden y la ley de velocidad de la reacción oxidativa de la vitamina C (ácido ascórbico) con ferrocianuro de potasio.

Objetivo

? Determinar la ley experimental de rapidez de la reacción de oxidación de ácido ascórbico con ferricianuro de potasio.

Materiales y métodos

Se calibró el espectrofotómetro empleando agua destilada como blanco y se prepararon diluciones de ferricianuro de potasio para la curva patrón de acuerdo a la siguiente tabla:

K3Fe(CN)6 0.0025 M (mL) HNO3 0.1 M (mL) dH2O (mL) 4 1 5 3 1 6 2 1 7 1 1 8 0.25 1 8.75

Se midieron las absorbancias de la curva patrón y se determinaron los parámetros de regresión lineal correspondientes. Posteriormente fueron etiquetados

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