informe 1 cinetica quimica

Vista previa del material en texto

VARIABLES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCION 
Camilo Ramos1, Oswaldo Utria Castilla2 
1Ingenieria Química. Universidad de san Buenaventura. Camilo7899@hotmail.com
2Ingenieria Química. Universidad de san Buenaventura. Oswaldo.25_1996@hotmail.com
	
	ARTICULO DE INVESTIGACION
	
	Lab. Diseño de Reactores
Resumen: El presente laboratorio tiene como fin determinar la velocidad de reacción de manera cualitativa, por medio de ensayos donde influye factores como temperatura, las concentraciones de los reactivos y la presencia de un catalizador sobre la velocidad de una reacción redox: se trabajará con ion permanganato más el ion oxalato en un medio acido(ácido oxálico y sulfúrico), este será realizado a partir de 8 ensayos con 2 temperaturas diferentes, volúmenes diferentes para cada concentración, y luego se tomara el tiempo en que este tarda en desaparecer el color rosa del permanganato, desde que se realice la mezcla hasta que desparezca, finalmente añadiremos un catalizador como lo es el sulfato de manganeso (MnSO4). Por consiguiente los resultados de estas pruebas están sujetos a errores y condiciones de laboratorio.
Palabras Clave: velocidad de reacción, catalizador, temperatura, reactivos, concentración, tiempo.
Abstract: The purpose of the present laboratory is to determine the reaction rate in a qualitative manner, by means of tests where factors such as temperature, the concentrations of the reagents and the presence of a catalyst on the speed of a redox reaction: will work with permanganate ion more the oxalate ion in an acidic medium (oxalic and sulfuric acid), this will be done from 8 tests with 2 different temperatures, different volumes for each concentration, and then the time it takes for the pink color of the permanganate to disappear , since the mixture is made until it disappears, finally we will add a catalyst such as manganese sulphate (MnSO4). Therefore, the results of these tests are subject to errors and laboratory conditions.
Keywords: Reaction rate, catalyst, temperature, reagents, concentration, time.
															
		 
			
ARTICULO DE INVESTIGACION
	Laboratorio de Diseño de Reactores 
	
I. INTRODUCCIÓN
La ley de velocidad de la reacción se define como la expresión de la velocidad de reacción en función de la concentración de cada una de las sustancias que influyen en ella (reactivos y productos).
Esta ley se debe determinar experimentalmente y no tiene por qué coincidir con la relación de la ecuación estequiometria de la reacción. Esta ley se expresa habitualmente por medio de una ecuación en la que aparece una constante, denominada constante de velocidad (k).
La temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas o iones y el movimiento entre ellas, lo cual aumenta la posibilidad de choques entre las moléculas de los reactivos, acelerando una reacción en desarrollo, sin embargo, el incremento de la velocidad de la reacción no depende en su mayoría del aumento de colisiones como del número de moléculas que han alcanzado la energía de activación.
Para que una reacción química tenga lugar no sólo es necesario que esté favorecida termodinámicamente, sino que además, es necesario que se dé a una velocidad suficiente.
Por otra parte, cuando los reactivos están en disolución se encuentran en estado molecular o iónico, y hay mayor probabilidad de que establezcan contacto directo, mientras que en estado gaseoso las moléculas se encuentran más separadas y por ello la posibilidad de contacto es menor, y decrece aún más si el gas se encuentra libre.
La velocidad de reacción depende de la presión de la siguiente manera. Si aumenta la presión de un sistema en equilibrio, el equilibrio se desplazara de forma que disminuya el volumen lo máximo posible, es decir, en el sentido que alivie la presión; al existir dos volúmenes de gas del lado de los productos cuando se aumente la presión se favorece un mayor número de colisiones entre moléculas en el lado de los productos por lo que el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.
En este guía estudio la velocidad en la que ocurren las reacciones, los factores que modifican dicha velocidad y las teorías que permiten explicar dichos factores. Veremos los distintos tipos de catalizadores y su mecanismo de actuación, así como algunas de sus aplicaciones industriales.
II. PROCEDIMIENTO
1. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.
· Se colocó 0,5 ml de disolución de permanganato de potasio y 3 ml de ácido sulfúrico en un tubo de ensayo.
· se colocó 5 ml de disolución de ácido oxálico en un tubo de ensayo.
· Se realizó el experimento a 20ºC
· Luego se vertió la solución de ácido oxálico en la disolución de ácido sulfúrico y permanganato de potasio y se agito la mezcla
· Finalmente se repitió el procedimiento a 55ºC
 
Imagen 1: KMn04(2ml) +H2SO4 (3ml) y acido oxálico (5ml) a 20ºC
Imagen 2: mezcla de ácido oxálico (5ml) y KMn04 (2ml)+H2SO4 (3ml) a 55ºC
2. Efecto de la concentración de reactivos
· En un tubo de ensayo se colocó 1ml de permanganato de potasio y 3ml de disolución de ácido sulfúrico (0,25 M).
· En otro tubo de ensayo se colocó 5 ml de disolución de ácido oxálico 
· Luego ambos se colocaron 20ºC
· Se vertió la mezcla de permanganato de potasio, agua y ácido sulfúrico en la disolución de ácido oxálico y se agita la mezcla hasta tener una mezcla homogénea. 
	 
· En un tubo de ensayo se colocó 0,5 ml de permanganato y 3ml de ácido sulfúrico (1M).
· Luego se colocó 5ml de ácido oxálico en un tubo de ensayo.
· Ambos tubos se colaron a 20ºC 
· Finalmente se vertió el contenido de la mezcla de permanganato y ácido sulfúrico en la disolución de ácido oxálico y se agito la mezcla.
Imagen 3: mezcla de KMn04 (1ml) +H2SO4 (3ml) + ácido oxálico (5ml) a 20ºC
· En un tubo de ensayo se colocó 2ml de permanganato y 3ml de ácido sulfúrico
· En otro tubo de ensayo se colocó 3ml de ácido oxálico y 2ml de agua
· Luego ambos tubos se colocaron a 20ºC 
· Finalmente se vierte el contenido de la mezcla de permanganato y ácido sulfúrico en el tubo de la disolución de ácido oxálico y agua y se agito la mezcla 
Imagen 4: mezcla de KMn04 (2ml) +H2SO4 (3ml) + (2ml) de H2O + acido oxálico (3ml) a 20ºC
3. Efecto de la adición de un catalizador.
· En un tubo de ensayo se colocó 2ml de permanganato, 3ml de ácido sulfúrico y una gota de sulfato de manganeso 
· En otro tubo de ensayo se colocó 5ml de ácido oxálico
· Se colocaron ambos tubos a 20ºC 
· Se vertió el contenido del tubo2 en el contenido del tubo1y se agito la mezcla
 
Imagen 5: mezcla de KMn04 (2ml) +H2SO4 (3ml) + 1 gota de MnSO4+ acido oxálico (5ml) a 20ºC
 
Imagen 6: resultado final después de agitar las mezcla.
Grafica de datos que muestra la variación del tiempo con la temperatura a 20 y 55 °C
III. RESULTADOS Y DISCUSION 
· Variación de la velocidad de reacción respecto a la temperatura: se realizó 2 experimentos a 20ºC y a 55ºC, y a las mismas condiciones, para cada experimento se tomó el tiempo transcurrido desde la mezcla de los reactivo hasta la desaparición del color rosa del permanganato y de esta forma es que se tabuló y se graficó respectivamente.
	Reactivos
	Volumen(ml)
	KMnO4
	0,5
	H2SO4(0.25M) 
	3
	ácido oxálico
	5
	
	
Tabla de datos del ensayo realizado.
	Efecto de la temperatura a 20ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	136,8
	2
	131,4
	
	
Tabla de datos que muestra el tiempo transcurrido de la mezcla hasta la desaparición del color rosa a 20ºC
Grafica que muestra el tiempo trascurrido de reacción de cada experimento a 20ºC
	Efecto de la temperatura a 55ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	7
	2
	7
	
	
Tabla de datos que con respecto al tiempo muestra el tiempo transcurrido de la mezcla hasta la desaparición del color rosa a 55ºC
· Variación de la velocidad de reacción respecto a la concentración de reactivos: se realizamos 2 experimentos a la misma temperatura pero con diferentes volúmenes y concentraciones a las iniciales para este ensayo. Se tomó el tiempodesde la mezcla de los reactivos hasta la desaparición del color rosa del permanganato, esta descripción se puede ver en las gráficas.
	Reactivos
	Volumen(ml)
	KMnO4
	 1
	H2SO4(0.25M) 
	 3
	ácido oxálico
	 5
Tabla de datos para los primeros 2 experimentos realizados. 
	Efecto de la concentración de reactivos a 20ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	 263,4
	2
	252
	
	
Tabla de datos que muestra el tiempo transcurrido de la mezcla hasta la desaparición del color rosa a 20ºC
	Reactivos
	Volumen(ml)
	KMnO4
	 0,5
	H2SO4(1M) 
	 3
	ácido oxálico
	 5
Tabla de datos para los segundos 2 experimentos realizados.
	Efecto de la concentración de reactivos a 20ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	141
	2
	150
Tabla de datos que muestra el tiempo transcurrido de la mezcla hasta la desaparición del color rosa a 20ºC
	Reactivos
	Volumen(ml)
	KMnO4
	 0,5
	H2SO4(1M) 
	 3
	ácido oxálico
	 3
	Agua 
destilada
	 2 
	Efecto de la concentración de reactivos a 20ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	120
	2
	91,2
IV. CONCLUSIONES
En este ensayo se observó que hubo cambio de color rosa lo que indica que hubo reacción entre los reactivos. Para este ensayo a estas concentraciones a medida que pasaba el tiempo la reacción se volvía mas turbia esto quiere decir que entre los reactivos y los productos hay una colisión entre las moléculas y continuaran reaccionando ya que sus partículas seguirán chocando entre sí.
· Variación de la velocidad de reacción respecto a la adición de un catalizador: se realizó 2 experimentos con las condiciones iniciales de nuestro primer ensayo a 20ºC y se añadió un catalizador (MnsO4 0.01M), se tomó el tiempo desde la mezcla de reactivos hasta la desaparición del color rosa del permanganato.
	Reactivos
	Volumen(ml)
	KMnO4
	2
	H2SO4(0.25M) 
	3
	ácido oxálico
	5
	MnSO4
	1 gota 
Tabla de datos para los experimentos con catalizador realizados.
	Efecto de un catalizador a 45ºC
	Experimentos
	Tiempo (s)
	1
	18
	2
	14
 Tabla de datos que muestra el tiempo transcurrido de la mezcla hasta la desaparición del color rosa con la adición de un catalizador a 20ºC
V. CONCLUSIONES
· En este laboratorio pudimos aprender cómo afecta la temperatura a la velocidad de reacción con varios experimentos lo cuales nos ayudarían a poder determinar la velocidad de reacción mediante unas muestras que colocábamos en los tubos de ensayos, luego se agregó y se colocó en ambos tubos a 20ºC y en un baño de maría 55 ºC y tomamos el tiempo que demoraba en reaccionar, como podemos ver mediante estos experimentos se logró observo que la temperatura de 20 ºC, la velocidad de reacción es menor que a la hora de realizar a 55 ºC la cual es mucho mayor, por consiguiente pudimos comprobar como se afectaba cuando le agregamos un catalizador, el cual al momento de reaccionar se lograba observar que este reaccionaba mucho más rápido sin la presencia de este.
VI. REFERENCIAS 
Guerrero A, 2015, practica Nº 7 factores que afectan la velocidad de reacción, disponible en:
http://sayurisu.blogdiario.com/1447776239/practica-no-7-factores-que-afectan-la-velocidad-de-reaccion/
· Conceptos básicos, videoteca velocidad de reacción y factores que la afectan disponible en:
http://www.pps.k12.or.us/district/depts/edmedia/videoteca/curso3/htmlb/SEC_81.HTM
20	55	136.80000000000001	7