Tp 6 Cinetica Quimica

INFORME TRABAJO PRÁCTICO Nº 6

CINÉTICA DE OXIDACIÓN DE ETANOL POR Cr (VI)

OBJETIVOS: - Aplicar conceptos de cinética de reacciones.

- Determinar órdenes y velocidades de reacción.

En esta experiencia estudiaremos la reacción de oxidación del etanol por acción del Cr (VI).

Para poder calcular la constante de velocidad y el orden de la reacción, se

analizará la variación de absorbancia como una medida de la concentración de HCrO4-. Si bien el ión cromato ácido (HCrO4-) se encuentra en equilibrio en medio ácido con el ión dicromato (Cr2O72+), en las condiciones de trabajo puede considerarse que todo el cromo está como HCrO4-, y la variación de su concentración puede averiguarse a partir de la absorbancia de la solución, considerando que ésta es la única especie que absorbe.

Una vez medidos los valores de absorbancia para distintos tiempos, se utiliza el método integral para calcular el orden de reacción respecto al HCrO4-, el tiempo de vida media y mediante cálculos matemáticos, obtener el valor del orden de la reacción respecto al etanol.

A- Reacción química en estudio

3 CH3CH2OH + 4 HCrO4⁻ + 16 H+ → 3 CH3COOH + 4 Cr3+ + 13 H2O

B- Ley de velocidad propuesta

V = k [HCrO4-]a. [CH3CH2OH]b. [H+]c

En las condiciones de trabajo se utilizaron concentraciones de alcohol y de ácido mucho mayores a la del oxidante (HCrO4-), por lo que se pueden considerar prácticamente constantes ya que las variaciones en la concentración una vez consumido todo el HCrO4- son muy pequeñas

En función de las condiciones experimentales, la ley de velocidad puede reformularse de la siguiente forma:

V = k’ [HCrO4-]a

Donde:

k’ = k [CH3CH2OH ]b. [H+]c

C- Condiciones experimentales

C. 1. Propiedad medida: Absorbancia

C.2. Equipo empleado: Espectrofotómetro

C.3. Esquema de trabajo:

Experiencia K2Cr2O7 0,002 M H2SO4 4 M Etanol 0,4 M Etanol 0,8 M

1 2 8 1 ----------

2 1 9 1 ----------

3 2 8 ---------- 1

4 1 9 ---------- 1

C.4. Parámetros cinéticos a determinar

-Orden de reacción con respecto al cromato

-Orden de reacción con respecto al etanol

-Constante de velocidad

-Tiempo de vida media

C.5. Método empleado para el análisis cinético

- Método integral

D- Resultados obtenidos

Exp. Cº K2CrO4 / M Cº H2SO4 / M Cº etanol / M Orden [HCrO4] Cte k´ Orden

[Etanol] t ½ /s

1 3,636 x10-4 2,91 0,036 1 2,75

x10-4 1 630

2 1,818 x10-4 3,27 0,036 1 2 x10-4 3 866

3 3,636 x10-4 2,91 0,072 1 6,75 x10-4 1 257

4 1,818 x10-4 3,27 0,072 1 1,325 x10-3 3 131

E- Conclusiones

En primer lugar, lo que observamos es que el orden de la reacción con respecto al etanol nos da diferente entre las experiencias 1 y 3 y la 2 y 4. Las experiencias 2 y 4 las realizamos en un espectrofotómetro que según nos dijeron nuestros ayudantes es viejo y media mal, además de que en la experiencia numero 4 tardamos mucho tiempo en poner la cubeta en el espectrofotómetro desde que agregamos el etanol, por problemas para pipetear y por eso en los últimos minutos la concentración de HCrO4- era muy baja y por lo tanto lo era la absorbancia. En ese gráfico se puede ver que los últimos valores ya no están tan ajustados

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