Articulo cientifico - informe final lab 3

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Universidad Autónoma de Occidente. Daniela Campo, Maylin Sánchez, Luis Felipe Nieva, Dayani Gómez.
Cinética: ley de la velocidad de una reacción.
CINÉTICA: LEY DE LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN
Daniela Campo1. Maylin Sánchez2. Luis Felipe Nieva3. Dayani Gómez4. 
1234Facultad de Ingeniería, Ingeniería Biomédica, Universidad Autónoma de Occidente. Profesor Néstor Fabio Holguín Osorio. Grupo 2. Fecha de entrega: Noviembre 11 de 2018
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 1 se presentan los resultados obtenidos experimentalmente durante la primera parte de la práctica, en la cual reaccionó zinc con ácido clorhídrico como lo muestra la siguiente ecuación: 
 Zn (s) + 2 HCl(ac) ------> ZnCl2 (ac) + H2 (g).
Tabla 1. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.
 Fuente: Producción propia.
De acuerdo con los datos presentados en la tabla anterior, el tubo que se encontraba a mayor temperatura (tubo 1) reaccionó más rápidamente, esto fue comprobado de manera visual mediante la observación de la liberación rápida del hidrógeno en forma de burbujeo y la velocidad en la que se deshizo la lámina de zinc finalizando la reacción. En el caso de la solución que se encontraba a 13°C la diferencia fue notoria en comparación al tubo 1.
 La temperatura afecta la reacción de dos maneras: en primer lugar, al incrementar la temperatura también incrementa la energía cinética de las moléculas y con ello su agitación, por lo tanto los choques serán más frecuentes; por otra parte, teniendo en cuenta que estas moléculas absorben la energía producida por la alta temperatura, les será más fácil alcanzar la energía de activación, logrando así mayor cantidad de colisiones eficaces. Cabe resaltar que, de acuerdo con E. Martínez, la velocidad de reacción se duplica cada que la temperatura aumenta 10°C. [1]
Durante la segunda prueba se buscaba establecer el efecto de la concentración de la solución sobre la velocidad de reacción, para ello se introdujo una lámina de magnesio en 2 tubos de ensayo con ácido clorhídrico en diferentes concentraciones (0,1 M / 6 M) Obteniendo los siguientes resultados:
Tabla 2. Efecto de la concentración en la velocidad de reacción.
Fuente: Producción propia
 De acuerdo con la teoría de las colisiones, para que las moléculas rompan sus enlaces y reaccionen es necesario que hayan hecho colisión previamente, para ello las moléculas del reactivo deben cumplir 2 condiciones: colisionar con la energía suficiente y en el ángulo correcto. En el caso de esta práctica, la solución con ácido clorhídrico al 6 M si reacciona y lo hace rápidamente, ya que una mayor concentración implica una mayor cantidad de moléculas de la sustancia y por ende incrementa la probabilidad de que se den choques con las moléculas de los demás reactivos, lo que aumenta la velocidad de reacción; por otro lado, el magnesio no reaccionó con el HCl al 0,1 M, pues al ser una concentración tan pequeña no permitía que se dieran las colisiones necesarias para culminar la reacción. 
A medida que la reacción avanza ira disminuyendo la concentración de los reactivos, junto con la probabilidad de que se den colisiones efectivas, por lo que la velocidad de reacción disminuirá con el transcurso del tiempo [2]. Con lo anterior es posible concluir que que la velocidad reacción es directamente proporcional a la concentración de los reactivos.
En cuanto a la tercera prueba, se evaluó el efecto del incremento del área superficial sobre la velocidad de la reacción, para lo cual fue necesario comparar la reacción entre 2 pastillas de Alka-Seltzer, una pulverizada y la otra entera, al diluirse en 50 ml de agua generando efervescencia, cuyos resultados se muestran en la tabla a continuación:
Tabla 3. Efecto del Incremento del área superficial sobre la velocidad de reacción.
Fuente: Producción propia
La velocidad de reacción dependerá de la superficie expuesta durante la misma, es por esto que sustancias con una superficie de contacto compacta o en estado sólido tendrán una velocidad de reacción mucho menor comparada con sustancias finamente divididas, ya que la reacción solo se dará entre los reactivos que se encuentren en contacto; al ser una estructura sólida estará constituida por diversas capas, las cuales no entraran en contacto con los demás reactivos y por ende reducirán la velocidad de reacción. Dicho aspecto se ve reflejado en la prueba, donde la pastilla pulverizada se disolvió 26 s más rápido que la pastilla entera.
Teniendo en cuenta lo mencionado con anterioridad, a mayor superficie de contacto de los reactivos que intervienen en una reacción, mayor es la probabilidad de que se produzcan choques eficaces y aumente la velocidad de reacción, razón por la cual los gases y los líquidos reaccionan con mayor rapidez que los sólidos. [3]
Por último se tuvo en cuenta el efecto de un catalizador sobre la velocidad de reacción, el cual fue visualizado a través de la reacción de peróxido de hidrogeno, como se muestra a continuación:
Tabla 4. Efecto de un catalizador sobre la velocidad de reacción.
Fuente: Producción propia
La catalasa es una enzima oxido - reductora cuya función principal es catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua; una vez se agrega un trozo de zanahoria a 1 mL de peróxido de hidrogeno, la catalasa perteneciente a la zanahoria actúa como catalizador de la reacción, permitiendo que esta se lleve a cabo con mayor velocidad, lo que se pudo visualizar mediante la liberación del O2(g) en forma de burbujeo.
Es importante tener en cuenta que un catalizador permite de incrementar la velocidad de reacción ya que se encuentra en capacidad de disminuir la energía de activación necesaria para que las colisiones sean efectivas; sin embargo, los catalizadores no alteran el equilibrio de la reacción al no ser consumidos durante la misma, es por esto que se consideran como una ruta alternativa, pues generalmente reaccionan con uno o más reactantes formando intermediarios, los cuales continuarán reaccionando hasta liberar nuevamente el catalizador junto con el producto final de la reacción inicial. 
CONCLUSIONES
· En conclusión, gracias a esta experimentación fue posible comprender e interiorizar los conceptos teóricos vistos en clase a través de la aplicación práctica de los mismos.
· Se logró determinar el efecto que tienen en la velocidad de reacción los cambios en la temperatura, concentración de los reactivos, el área superficial y el uso de catalizadores, por medio de las diferentes pruebas donde cada una poseía una causa de efecto determinada. En la primera prueba se comprobó que un incremento en la temperatura implica un incremento en la energía cinética de las moléculas, lo que permitirá un mayor número de colisiones con la energía suficiente para que sean efectivas y por ende una mayor velocidad de reacción. En segundo lugar fue posible observar que cuando la concentración del reactivo es alta aumenta la cantidad de colisiones gracias a una mayor cantidad moléculas del reactivo, por ende la velocidad de reacción será mayor. Durante la tercera prueba se logró establecer que a mayor área superficial de contacto entre los reactivos, las interacciones aumentarán y junto con ellas la probabilidad de que se den colisiones efectivas, provocando que la reacción culmine con más rapidez. Por último, en la cuarta prueba se demostró como el uso de catalizadores en una disolución modifica la velocidad, pues ayudan a disminuir la energía de activación necesaria para que un choque sea efectivo, sin embargo no se consumen durante la reacción. Con base a todo lo mencionado anteriormente es posible concluir que existe una relación directamente proporcional entre la velocidad de reacción y la concentración de los reactivos, la temperatura, el área superficial, y el uso de catalizadores. 
· Se lograron manipular diversos materiales e instrumentos del laboratorio en las distintas pruebas, entre los cuales se encuentran tubos de ensayo, Erlenmeyer, gotero, pinzas, cajas de Petri, mortero de porcelana con pistilo, etc.· Se logró registrar los resultados obtenidos durante la realización del laboratorio, además de interpretar cada uno de ellos a través de conocimientos previos y datos teóricos consultados, lo que nos permitió una mayor comprensión y claridad sobre el tema. 
REFERENCIAS
[1] Martínez Márquez, E. J. M. M. Eduardo. J. (s.f.). Química 1: primer semestre, Volumen 1. Recuperado 18 noviembre, 2018, de https://books.google.com.co/books?id=o5Zb3_L2fMcC&pg=PA221&dq=Por+cada+10+%C2%B0C+de+aumento+en+la+temperatura,+la+velocidad+de+reacci%C3%B3n+se+duplica&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjnvZi9heHeAhXSt1kKHUt8Af0Q6AEILjAB#v=onepage&q=Por%20cada%2010%20%C2%B0C%20de%20aumento%20en%20la%20temperatura%2C%20la%20velocidad%20de%20reacci%C3%B3n%20se%20duplica&f=false 
[2] Vaquero, M. V. Miguel. (s.f.). Velocidad de las reacciones químicas y concentración. Recuperado 18 noviembre, 2018, de http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/reacciones/concentra.htm 
 
[3] Morales Ortiz, J. V., & Sánchez Manzanares, J. A. (2003). Física Y Química. Vol. iii: Química I. Profesores de Educación Secundaria. Temario Para la Preparación de Oposiciones (Ed. rev.). Alcalá de Guajira, España: MAD-Eduforma.
https://books.google.com.co/books?id=qx7Tw_7XxM4C&pg=PA345&dq=efecto+de+la+superficie+de+contacto+en+la+velocidad+de+reaccion&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiBnci9hOLeAhXRpFkKHazkApkQ6AEIKTAA#v=onepage&q=efecto%20de%20la%20superficie%20de%20contacto%20en%20la%20velocidad%20de%20reaccion&f=false 
BeakerAlka-Seltzer
La reacción ocurre a mayor 
o menor velocidad
Tiempo en que lleva 
a cabo la reacción.
1PulverizadaMayor 54 s
2EnteraMenor80 s
TuboVolumen de H
2
O
2
AdicionarObservación
La reacción ocurre 
a mayor o menor 
velocidad
11 mLTrozo de zanahoria
Si reacciona gracias a 
la presencia del 
catalizador
Mayor
21 mLxNo reaccionaX
TuboTemperatura
Se observa 
mayor/menor 
liberación de gas
La reacción ocurre 
a mayor o menor 
velocidad
173°CMayor Mayor
213°CMenorMenor
TuboColoque 1 ml
Añada al mismo 
tiempo
La reacción ocurre 
a mayor o menor 
velocidad
Se observa 
mayor/menor 
liberación de gas
1HCL 6 M1 lámina de MagnesioMayorMayor
2HCL 0,1 M1 lámina de MagnesioNo reaccionóX