Estudio de la cinética de la oxidación de etanol por Cr (VI)
Giselle AcevedoInforme17 de Abril de 2017
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Trabajo Práctico N°4:
Estudio de la cinética de la oxidación de etanol por Cr (VI)
Objetivos:
- Estudiar la velocidad de una reacción química siguiendo la evolución temporal de la concentración de uno de los reactivos por espectroscopia.
- Utilizar condiciones de pseudo-orden para estudiar el efecto de la concentración de un reactivo en la velocidad de una reacción.
- Obtener una expresión analítica que se ajuste a resultados experimentales.
- Determinar los órdenes de reacción y la ecuación de velocidad para la reacción de oxidación de etanol por Cr (VI).
Reacción química en estudio:
3 CH3CH2OH + 4 HCrO4- + 16 H+ ⇔ 3 CH3COOH + 4 Cr3+ + 13 H2O
Ley de velocidad propuesta:
V = k [HCrO4-]α [EtOH]β [H+]ɣ
Como se utilizaron concentraciones de etanol y de ácido mucho mayores a la del oxidante (HCrO4-) se consideran prácticamente constantes en los cálculos posteriores, por lo que la ley de velocidad puede reformularse de la siguiente forma:
V = k’ [HCrO4-]α
Siendo k’ = k [EtOH]β [H+]ɣ
Condiciones experimentales:
Propiedad medida: Absorbancia
Equipo empelado: Espectrofotómetro
Esquema de trabajo:
Exp. | K2Cr2O7 (M/ml) | H2SO4 4 M/ml | EtOH 0,4 M/ml | EtOH 0,8 M/ml |
1 | 10 ml | ------ | 1 ml | ------- |
2 | 5 ml | 5 ml | 1 ml | ------- |
3 | 10 ml | ------- | ------ | 1 ml |
4 | 5 ml | 5 ml | ------ | 1 ml |
Parámetros cinéticos a determinar:
• Orden de reacción respecto al oxidante.
• Constante de velocidad (k’) para cada una de las experiencias.
• Tiempos de vida media para cada una de las experiencias.
Método empleado para el análisis cinético:
Método integral, ya que para poder calcular la constante de velocidad y el orden de una determinada reacción, se mide la concentración (en este TP utilizamos la Ley de Lambert- Beer ya que medimos absorbancia, la cual es proporcional a la concentración) en función del tiempo.
Resultados obtenidos:
Exp. | Co K2Cr2O7 / M | Co H2SO4 / M | Co EtOh /M | Orden | Constante K’ | Orden [EtOH] | T1/2 |
1 | 1,82. 10-3 | 0,036 | 1 | 8,93.10-4 | 194 | ||
2 | 9,1.10-4 | 0,036 | 1 | 7,1.10-4 | 244 | ||
3 | 1,82. 10-3 | 0,072 | 1 | 1,07.10-3 | 162 | ||
4 | 9,1.10-4 | 0,072 | 1 | 1,62.10-3 | 107 |
Conclusiones:
Llegamos a la conclusión de que el orden del (HCrO4-) según los gráficos fue 1 entonces de ese orden se debe tratar en la reacción estudiada. Cabe mencionar que parte de los datos fueron tomados de compañeros dispuestos a compartir sus resultados ya que carecimos del tiempo necesario para realizar la práctica en su totalidad.
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