La ley de velocidad de reacción

RESUMEN:En esta practica observamos como se ve afectada la velocidad de reacción con respecto a distintos factores (Temperatura, concentración, presión)

ABSTRACT:In this practice observed as the reaction rate is affected with respect to different factors (temperature, concentration, pressure)

PALABRAS CLAVE: colisión, temperatura, concentración, estado, velocidad.

KEY WORDS: collision, temperature, concentration, status, speed.

INTRODUCCION

La cinética química es la parte especifica de la química encargada de mostrar la velocidad con la cual se lleca a cabo una reacción y el medio por el cual se llega al producto de la misma.Dentro de la cinética química deben tenerse en cuenta varios aspectos, como lo son la velocidad de reacción, la cual depende siempre de la temperatura y la concentración que se trata; y la velocidad media la cual se mide a partir del aumento o disminución de la concentración en un determinado intervalo de tiempo. Estas velocidades suelen medirse comúnmente en moles por litro y segundo (mol x L-1 x s-1). [1]

La velocidad de la reacción depende además de varios factores como la presencia de un catalizador y el estado de agregación en que se encuentren los reactivos.La concentración de los reactivos es directamente proporcional a la velocidad con que se desarrolle la reacción, aunque no todos los reactivos tienden a tener la misma influencia en la velocidad. Para ello se conoce la ley de velocidad de reacción, la cual se define en la siguiente expresión, que nos permitirá calcular la velocidad a una reacción hipotética:

A+2B  C

V=K [A]α [B]β

La expresión (1), muestra la concentración al final de la reacción, mientras que la expresión (2) muestra la velocidad de la reacción con respecto a la concentración de los reactivos elevándolos a una enésima potencia, siendo α y β independientes de la concentración y el tiempo, lo cual la define como una formula general.[2,3]

La velocidad en las reacciones puede variar directamente por el factor que se encuentra influenciado, que puede ser:

1) Propiedades físicas: Básicamente se define en la naturaleza del reactivo que va a ser utilizado. Si en una reacción se encuentran en interacción reactivos con diferentes fases, el área de contacto y la rapidez de la reacción será baja o menor, con relación a la reacción dada entre reactivos que se encuentren en una misma fase.

2) Propiedades químicas: La principal influencia está dada en la orden de reacción la cual se encuentra con respecto a un reactivo es el exponente de su termino de concentración (Ley de velocidad de reacción) es el resultado de la adición de los términos de concentración dados.

Otro importante factor a hallar es la Ecuación de la velocidad integrada que dice quepara hallar la concentración de un reactivo que queda transcurrido en el tiempo o al tiempo necesario para que se determine la cantidad del reactivo consumido o que se consuma. La vida media, t ½, del reactivo es el tiempo necesario para que la concentración dada pase a ser la mitad del valor inicial.

Además de ello podemos encontrar que la temperatura, la presencia de un catalizador y la presión tienen una gran influencia en el desarrollo de la reacción, cada uno de forma diferente, así:

a) Temperatura: la rapidez del desarrollo de la reacción aumenta o disminuye, dependiendo de cuál sea la temperatura, ya que cuando se presenta un incremento en la temperatura así mismo incrementara la energía cinética que permite el movimiento de las moléculas dentro de la reacción.

b) Catalizador: los catalizadores tienden a disminuir la efectividad en la selectividad del proceso, volviéndolo más lento y dando como obtención productos no esperados.

c) Presión: el aumento en la presión dentro del sistema de la reacción, producirá un aumento en la energía cinética de las moléculas volviendo la reacción más rápida, esto ocurre de forma inversa con la disminución de la misma. [3]

La potencia α mencionada en la formula de la velocidad de reacción es el orden de reacción con respecto al reactivo A, a esto se le conoce como orden parcial al igual que ocurre con β y el reactivo B, estas potencias son determinadas de forma experimental. La sumatoria de estas potencias es lo que determina el orden total de la reacción, el cual es el número de moléculas involucradas en la ecuación de la reacción real.

Existen 3 órdenes en la cinética, las cuales determinan la velocidad de la reacción, así:

a) Cinética orden cero (0): En esta reacción la velocidad con que se lleve a cabo es independiente de la concentración de los reactivos, a esto se le asigna el término de “poder cero” en los reactivos, lo que la convierte en una reacción de orden cero.

b) Cinética primer orden (1): En este tipo de casos, la velocidad de la reacción será directamente proporcional a la concentración de uno de los reactivos. La reacción dependerá de la concentración de solo este reactante, ya que se descompondrá en uno o más productos.

c) Cinética segundo orden (2): En este caso, la velocidad con que se lleve a cabo la reacción será dependiente de la concentración de ambos reactivos (Orden total). A este tipo de reacciones también se les conoce como reacciones de pseudo primer orden o reacción bimolecular, siempre y cuando uno de los reactivos se encuentre en exceso con respecto al otro, entonces la velocidad de la reacción dependerá únicamente de la concentración de este.[4]

Fig. 1.Grafica demostrativa de los órdenes de cinética.

2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1Reactivos: H2O, FeCl3 0.1 M, KSCN 0.01M, Cl. 1M, HCl (12M), CoCl2 0.01M, NaOH 2M, Etanol 98%, ET.OH H2O 1:1, ET.OH H2O 4:1,ET.OH H2O 20:1, Sb2Cl3 0.01M, NaHSO4 0.01M, Ca2C2O4, Cu, HNO3, NH3 (ac), NaHSO4, Na2C2O4.

2.2 Materiales y equipos: 1 beaker de 100 mL, 1 beaker de 200 mL, 8 tubos de ensayo, placa de calentamiento, 2 pipetas de 5 mL, agitador

2.3 Metodología

2.3.1Preparación de soluciones:Preparar 100 mL de solución de cada compuesto (FeCl3 a 0.1M), (KSCN, CoCl2, Sb2Cl3, NaHSO4 a 0.01M), (HCl a 1M) (NaOH 2M) (ETOH+H2O en concentraciones 1:1,4:1,20:1)

¿Cuántos gramos debemos usar?

g〖Co(NO3)〗_2=100 mL de sln.〖Co(NO3)〗_2

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