ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y DE LA CONCENTRACIÓN DEL H2SO4 Y NA2SO3 SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

PRACTICA N°11

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y DE LA CONCENTRACIÓN DEL H2SO4 Y NA2SO3 SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN.

INTEGRANTES

BARRETO BRAVO CAMILA

BOHORQUEZ ROSARIO ISA KATHERINE

NARVÁEZ CORDERO SANDRA

SÁNCHEZ DUEÑAS MARIA JOSE

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Doc. MANUEL SILVESTRE PAEZ MESA

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

MONTERÍA-CÓRDOBA

2022

TABLA DE CONTENIDO

1.        OBJETIVOS        2

2.        RESUMEN        3

3.        INTRODUCCIÓN        3

4.        MARCO TEÓRICO        3

5.        MATERIALES, EQUIPO Y REACTIVOS        5

6.        PROCEDIMIENTO        6

7.        CALCULOS, RESULTADOS Y ANÁLISIS        8

8.        CONCLUSIÓN        9

9.        CUESTIONARIO        9

10.        BIBLIOGRAFÍA        12

1. OBJETIVOS

      1.1. OBJETIVO GENERAL

• Estudiar la cinética de la reacción del H2SO4 y Na2SO3 a partir de los cambios de tiempo en cada una de las reacciones dadas a diferentes temperaturas.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comprobar de manera experimental el orden y la velocidad de la reacción entre el tiosulfato de sodio y el ácido sulfúrico variando la concentración del tiosulfato de sodio.
• Observar y medir el tiempo en el que transcurre la reacción al variar la concentración.

1. RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN

Al hablar de una reacción química se debe tener en cuenta no solamente su estequiometría y su espontaneidad sino la rapidez con la cual dicha reacción tiene lugar.  El estudio de los factores que afectan la velocidad de una reacción tiene relevancia en el campo científico e industrial, pues su conocimiento permite el mejor aprovechamiento de las materias primas para la obtención de nuevos productos. Esta parte de la fisicoquímica que es la cinética química es de gran importancia porque nos permite conocer la rapidez con la que transcurre una reacción química y de los distintos factores que la afectan (temperatura, concentración, entre otros).

Al tratar con reacciones es importante tener claro que no sólo es relevante desde el punto de vista científico su estequiometría y espontaneidad si tener en cuenta otros factores igual de influyentes como lo es la velocidad de reacción. Tener en cuenta este factor, permite que a nivel industrial y científico se aprovechen de una manera más eficiente las materias primas que se utilizan en los procesos químicos para la obtención de los productos finales. La cinética química es la rama de la fisicoquímica que se encarga de estudiar la velocidad de las reacciones y los factores más importantes que en ella intervienen como (temperatura, concentración, miscibilidad.)

1. MARCO TEÓRICO

La velocidad de una reacción se define como la variación de la concentración existente de una sustancia por unidad de tiempo. Las constantes cinéticas dependen de la temperatura, aumentando en la mayoría de los casos directamente con el aumento de la misma. Una regla aproximada, válida para muchas reacciones en disoluciones, es que cerca de la temperatura ambiente, la constante cinética K se duplica o se triplica por cada aumento de temperatura de 10°C. Toda reacción química surge del número de choques eficaces entre las partículas (moléculas, iones) de las sustancias reaccionantes. Este número es proporcional a la cantidad de partículas que se encuentran en disolución (concentración).

Para una reacción del tipo:

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La velocidad media de la reacción se puede expresar como:

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El signo (-) indica que la concentración de los reactivos disminuye al crecer el tiempo, está presente porque los reactivos A y B se consumen durante la reacción y la velocidad es siempre una cantidad positiva. Si en la reacción anterior la concentración de B es muy alta respecto a la de A, se puede considerar que la [B] permanece prácticamente constante durante toda la reacción y, la velocidad dependerá de la variación de la concentración de A respecto del tiempo. El estudio de la variación de las concentraciones en función del tiempo en una reacción permite deducir una expresión matemática que relaciona la velocidad de la reacción con las concentraciones de los reactivos. A esta expresión se le llama ley diferencial de velocidad. Para la reacción anterior vendría dada por:

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En la que K es una constante característica de cada reacción y los exponentes m y n son coeficientes numéricos. A m y n se les llama orden de la reacción con respecto a A y B, respectivamente, y a k constante específica de velocidad. La suma de los exponentes da el orden general de la reacción. El valor de los exponentes m y n se determina de manera experimental y, en ningún caso, se puede deducir de los coeficientes estequiométricos. Por otra parte, un cambio en la temperatura de la reacción se traduce en un incremento de la velocidad de sus partículas, de su energía cinética, de los choques eficaces y, en consecuencia, de la velocidad de reacción. En general, la velocidad de una reacción se duplica por cada 10 °C de aumento de temperatura. En 1988, el químico sueco Svante Arrhenius observó que, para casi todas las reacciones, el aumento de la velocidad con la temperatura obedece a la siguiente expresión:

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Esta ecuación se conoce como la ecuación de Arrhenius donde k es la constante de velocidad, R la constante de los gases (8,314 J/mol-K) y T la temperatura absoluta. El término Ea es la energía de activación que es la energía mínima que han de tener las moléculas en colisión para que la reacción tenga lugar. El valor de Ea es característico de cada reacción particular. El término A es una constante denominada factor de frecuencia y está relacionado con la frecuencia de las colisiones y la probabilidad de que estas tengan una orientación favorable para la reacción. Tomando logaritmos

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Esta expresión también puede utilizarse para determinar la Ea si se conoce la constante de velocidad a dos temperaturas.

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Restando y simplificando se obtiene:

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La velocidad de las reacciones químicas no sólo se ve afectada por la concentración de reactivos y por la temperatura sino también por la presencia de catalizadores. Un catalizador es una sustancia que incrementa la velocidad de una reacción sin consumirse durante la misma. El hecho de que un catalizador aumente la velocidad de reacción se debe a que facilita que los reactivos se transformen en productos por un mecanismo distinto al de la reacción no catalizada.

1. MATERIALES, EQUIPO Y REACTIVOS

5.1 MATERIALES Y EQUIPO

5.2 REACTIVOS

1. PROCEDIMIENTO

Estudio de la influencia de la temperatura y de la concentración de ácido sulfúrico sobre la velocidad de reacción.

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Estudio de la influencia de la temperatura y de la concentración de Na2SO3 sobre la velocidad de reacción.

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