La Quimica De Couseworck

Estudio Preliminar

Cinética de la Reacción

Indice

1. Introducción.

2. Ecuaciones que rigen el sistema [1]

3. Método

4. Conclusiones

5. Referencias

1. Introducción.

Zn(S) + 2HCl(l)  ZnCl2 + H2(g)

Para cuantificar el progreso de una reacción química, es necesario medir la velocidad de la reacción; éste es el cambio de la concentración de los reactantes o los productos con el tiempo.

Hay varios factores que influyen en las proporciones de las reacciones químicas y su velocidad de reacción, acelerándolos o reduciéndolos. Hay cinco factores principales que pueden causar esto:

1. La Naturaleza Química de Reactantes

2. El estado de reactantes y su habilidad para encontrarse

3. La concentración de reactantes

4. La temperatura del sistema

5. La presencia de un catalizador

En el presente estudio no se usaran catalizadores y se considerará el numeral uno, dos y cuatro constantes.

2. Ecuaciones que rigen el sistema [1]

La velocidad de una ecuación química puede expresarse como:

Tomando como base los tiempos de vida media de la reacción:

Zn(S) + 2HCl(l)  ZnCl2 + H2(g)

sea

CA=[HCl], mol/l y CB=[Zn], mol/l

tenemos que:

se cumple que para los reactantes

integrando para obtenemos:

y definiendo el periodo medio de la reacción, como el tiempo necesario para que la concentración inicial de los reactantes se reduzca a la mitad, resulta que:

que equivale a

graficamos vs de la cual debemos obtener una recta de pendiente .

Este estudio, solo dependerá de la concentración del ácido Clorhídrico. La masa del Zinc usada fue de 577.5 mg (8.8 mmol) y solo se varió la concentración del ácido Clorhídrico manteniéndose constante la masa (17.6 mmol) con lo cual se garantiza la relación estequiométrica Zn:HCL de 1:2.

Por ser una reacción heterogénea, los reactantes solo pueden encontrarse en la interface sólido/líquido. El área de la superficie de contacto de estas interfaces es importante y determina drásticamente la velocidad de la reacción. Sin embargo asumiremos esta relación constante.

Para llegar a una expresión para la velocidad de reacción, es necesario saber el cambio en la concentración de un reactante o producto, relacionado con un periodo de tiempo moderado. Por ejemplo, nuestra reacción produce burbujas de gas Hidrogeno, como:

Zn(s) + 2HCl(l)  ZnCl2 + H2(g)

Es posible cuantificar el gas desplazado en un periodo de tiempo. Aunque , ésta no es una expresión exacta para la velocidad de la reacción, nos permite comparar las velocidades bajo condiciones diferentes.

3. Método

Se emplearon métodos indirectos para medir la concentración de los reactivos, en el cual él Hidrógeno producido se calculó por el volumen de agua desplazada y teniendo en cuanta el factor de compresión del sistema se correlacionaremos los datos con este y se calculó la concentración del HCl para cada tiempo de reacción.

Análisis de datos y conclusiones

Experiencia 1

Tabla de Datos obtenidas para 577.5 mg de Zn y 2.94 ml de HCl 6M

H2 Tiempo Vcorregido H2 [ HCl ]

ml s ml mmol mol/l

0 0 0 0 6

30 18 44,1 1,53 4,96

50 62 73,5 2,56 4,26

70 144 102,9 3,58 3,56

80 209 117,6 4,09 3,22

120 656 176,4 6,14 1,82

135 1127 198,45 6,91 1,3

140 1305 205,8 7,16 1,13

150 1581 220,5 7,67 0,78

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