Descomposición Catalitica

OBJETIVO:

El alumno será capaz de determinar el orden de la reacción química y la constante especifica de reacción por los métodos integral y diferencial.

INTRODUCCION:

Por lo general en el laboratorio se determina los cambios de concentración (Ci) en función del tiempo (t), con esta información pretendemos encontrar un modelo cinético que pueda emplearse en el diseño de reactores. Los métodos empleados para este fin son:

Método integral:

Consiste en comparar las concentraciones observadas y estimadas en función del tiempo. Al usar este método es necesario integrar la ecuación de velocidad para predecir la relación de “Ci” en función de “t”. Si los valores de “k” determinadas a diferentes “t” no varían entonces habremos encontrado el valor de la constante especifica de velocidad de reacción y corroborado el orden de la misma. Este método implica que se cumpla la ley de acción de masas que establece. “El orden global de las reacciones es igual a la suma de sus molecularidades”. Pero también pueden presentarse situaciones de pseudo-orden.

Método diferencial:

Requiere de una diferenciación de los datos experimentales de “Ci” en función de “t”, para obtener una velocidad experimental. La velocidad se compara entonces con la obtenida con base a la ecuación de velocidad propuesta. El método tiene como principal ventaja, que no es necesario suponer el orden de la reacción, ya que por sí mismo evalúa simultáneamente tanto el orden como la constante específica de velocidad de reacción.

MARCO TEORICO:

Dentro del estudio del comportamiento de las reacciones químicas en cuanto a la cinética de reacción, encontramos que la rapidez con que se lleva a cabo una reacción está determinada por la presión, la temperatura, la concentración de los reactivos y final mente por la presencia y concentración de un catalizador. Un catalizador es una sustancia que afecta la reacción química en cuanto la velocidad en que se lleva a cabo; si la favorece, se le llama simplemente catalizador, y si la retrasa sele llama inhibidor. Los catalizadores no toman parte dentro de la reacción química, cuando mucho forman intermediarios, pero regresan a su estado original y pueden existir dos tipos: La catálisis homogénea, cuando el catalizador está en la misma fase que los reactivos y catálisis heterogénea cuando , el catalizador está en una fase distinta a los reactivos. Por medio de la ley de rapidez de una reacción podemos determinar la constante de rapidez de una reacción:

En esta ecuación encontramos una constante aparente de rapidez, ya que puede estar involucrada la concentración de un catalizador en fase homogénea. En esta práctica se estudiará la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno:

〖2H〗_2 O_2 → 〖2H〗_2 O + O_2

A la cual se le agregara un catalizador para acelerar la reacción y observar el comportamiento de la misma.

El principal objetivo de la práctica es encontrar la constante aparente de rapidez de la reacción afectada por un catalizador e identificar el orden de reacción para la descomposición de peróxido de hidrogeno.

MATERIAL Y REACTIVOS:

Material:

1 matraz volumétrico de 100 ml.

1 probeta graduada de 100 ml.

3 pipetas graduadas de 10 ml.

2 vasos de precipitados de 250 ml.

7 matraces de erlenmeyer de 125 ml.

1 soporte universal.

1 pinza para bureta.

1 cronometro.

1 espátula.

1 pizeta.

Reactivos:

2H2O2 0.06%

CuCl2 0.05M

FeCl3 0.05M

HCl 0.04M

H2SO4 1:4

Agua destilada.

PROCEDIMIENTO:

En la probeta se colocó 80 ml de peróxido de hidrogeno al 0.06%.

En el vaso de precipitados preparó la mezcla catalizadora adicionándola 6.6 ml de FeCl3 y 6.6 ml de HCl.

A cada uno de los 7 matraces erlenmeyer se agregó 10 ml de H2SO4.

Se mezcló del contenido

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