PRÁCTICA No. 1 CINÉTICA POR ESPECTROFOTOMETRÍA
Enviado por Juan Carlos Ruiz • 7 de Septiembre de 2020 • Ensayos • 2.294 Palabras (10 Páginas) • 725 Visitas
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla[pic 1][pic 2]
Facultad de Ciencias Químicas
Licenciatura en Química
Laboratorio de Fisicoquímica III
PRÁCTICA No. 1
CINÉTICA POR ESPECTROFOTOMETRÍA
- JUAN CARLOS RUIZ JAVIER
03 de Septiembre de 2020
INTRODUCCIÓN
Reacción de estudio: 2Kl + K2S2O8 🡺 l2 + 2K2SO4
La cinética química es una rama de la fisicoquímica, que estudia las velocidades de las reacciones, así como los mecanismos de reacción. El estudio de esta rama es prescindible para los sistemas químicos, tanto como la termodinámica de las reacciones, ya que, existen reacciones químicas que a pesar de que el equilibrio termodinámica indique una cantidad muy grande de reactivo, pudiera ser que la velocidad de la reacción es muy baja, tan baja que podría completarse en años; por lo que mayormente en síntesis orgánica se hacen estudios acerca de las reacciones cinéticamente controladas, así como las termodinámicamente controladas, pues muchas veces existen reacciones competitivas entre éstos dos aspectos.
Para obtener la velocidad de reacción de una reacción homogénea como la siguiente:
aA + bB + … 🡺 eE + fF
donde a, b, e y f son los coeficientes estequiométricos, y A, B, E y F son las especies químicas.
La velocidad de esta reacción en un sistema cerrado en el cual cualquier reactivo se consume es proporcional a su coeficiente estequiométrico.
[pic 3]
La variable t es el tiempo y nA el número de moles de A. La velocidad de conversión se define:
[pic 4]
Donde se incluye el signo menos para los reactivos, pues la derivada de los moles de un reactivo respecto del tiempo es negativa, para darle un sentido físico a la velocidad de conversión, se multiplica por -1. Para los productos, puesto que la deriva de los moles respecto del tiempo es positiva, no se necesita agregar dicho factor. En el equilibrio J=0.
La velocidad de conversión es una propiedad extensiva que depende del tamaño del sistema. En este tipo de estudios lo que nos interesa es tener alguna propiedad intensiva en estudio. La velocidad de conversión dividida por unidad de volumen se denomina velocidad de reacción, r:
[pic 5]
La espectrofotometría es el método de análisis ópticos más usados en las investigaciones biológicas. El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.
Cuando se calienta un líquido, alcanza eventualmente una temperatura en la cual
la presión del vapor es lo bastante grande que se forman burbujas dentro del
cuerpo del líquido. Esta temperatura se llama punto ebullición (Jaramillo O., 2007).
Por medio de esta propiedad física se pueden realizar métodos de separación
como lo es la destilación por arrastre de vapor que es un tipo especial de
destilación que se basa en el equilibrio de líquidos inmiscibles. Según se ha visto
anteriormente, la temperatura de ebullición de una mezcla de dos componentes
inmiscibles es inferior a la temperatura de ebullición de cualquiera de ellos por
separado (Franco C., 2008). En la destilación por arrastre con vapor de agua
intervienen dos líquidos: el agua y la sustancia que se destila. Estos líquidos no
suelen ser miscibles en todas las proporciones. En el caso límite, es decir, si los
dos líquidos son totalmente insolubles el uno en el otro, la tensión de vapor de
cada uno de ellos no estaría afectada por la presencia del otro. El que una
sustancia determinada destile o se arrastre más con menos de prisa en una
corriente de vapor de agua, depende de la relación entre la tensión parcial y de la
densidad de su vapor y las mismas constantes físicas del agua (Anónimo, 2007).
Con esta destilación podemos obtener aceites esenciales de materia orgánica.
Cuando se calienta un líquido, alcanza eventualmente una temperatura en la cual
la presión del vapor es lo bastante grande que se forman burbujas dentro del
cuerpo del líquido. Esta temperatura se llama punto ebullición (Jaramillo O., 2007).
Por medio de esta propiedad física se pueden realizar métodos de separación
como lo es la destilación por arrastre de vapor que es un tipo especial de
destilación que se basa en el equilibrio de líquidos inmiscibles. Según se ha visto
anteriormente, la temperatura de ebullición de una mezcla de dos componentes
inmiscibles es inferior a la temperatura de ebullición de cualquiera de ellos por
separado (Franco C., 2008). En la destilación por arrastre con vapor de agua
intervienen dos líquidos: el agua y la sustancia que se destila. Estos líquidos no
suelen ser miscibles en todas las proporciones. En el caso límite, es decir, si los
dos líquidos son totalmente insolubles el uno en el otro, la tensión de vapor de
cada uno de ellos no estaría afectada por la presencia del otro. El que una
sustancia determinada destile o se arrastre más con menos de prisa en una
corriente de vapor de agua, depende de la relación entre la tensión parcial y de la
densidad de su vapor y las mismas constantes físicas del agua (Anónimo, 2007).
Con esta destilación podemos obtener aceites esenciales de materia orgánica.
OBJETIVOS
Determinar el orden parcial de la reacción con relación al persulfato de potasio y el valor de la constante de velocidad de la reacción a temperatura constante, ambiente.
Determinar las concentraciones y respectivos gráficos del yodo molecular a partir de la absorbancia obtenida por el equipo.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Como primer paso de la práctica, antes de preparar las respectivas soluciones que se necesitan, se prepararon varias soluciones de yodo molecular, a diferente concentración, para por medio del espectrofotómetro, medir su respectiva absorbancia a dicha concentración, y construir un gráfico con esos valores, los cuales estarán directamente relacionados con la Ley de Beer. Esto lo realizamos para poder obtener la ecuación con la cual podremos encontrar las respectivas concentraciones del yodo en nuestro experimento, y para obtener el valor de el coeficiente de extinción molar del yodo molecular en las condiciones en las que se estuvieron trabajando. Los datos que se obtuvieron fueron los siguientes:[pic 6]
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