Factores que modifican la velocidad de un cambio químico

PRÁCTICA 6:

Qu

ímic

a I

norg

án

ica

DIAGRAMA DE BLOQUES:

I. Efecto de la concentració

n.

Se numeran 3 vasos de ppt (1,2,3) y se agregan las

sustancias de la siguiente forma.

Se repite la misma operación con los vasos 2

y 3 y se registran los tiempos.

Se prepara una hoja con una

cruz y un cronómetro.

Se coloca el vaso No. 1 con la sol. de tiosulfato

sobre la cruz.

Se agregan 0.5 ml. de sol. HCl 2.0M.

Se toma el tiempo que transcurre desde que se agrega el ácido

hasta que no se pueda ver la cruz debajo del vaso.

DIAGRAMA DE BLOQUES:

II. Efecto de la

temperatura.

Se numeran 3 tubos de ensaye (1,2,3) y se agrega a c/u 1.5 ml. de sol. de ácido

oxálico1.0M y 0.5 ml. de agua destilada.

Se agrega el tubo No. 1, 1 ml de sol. KMnO4 y se introduce de inmediato al vaso de ppt. Se anota el tiempo que tarda

en desaparecer el color violeta.

Se continua el calentamiento hasta que la temp. suba a 60°C y en ese momento se agrega al segundo tubo 1 ml de sol. de

permanganato y se introduce al vaso de ppt. Se anotan los

datos.

Sacar el tubo No. 2 y aumentar la temp. del agua a 80°C y

repetir el mismo proceso con el tubo No. 3.

Se grafican los resultados (temp-tiempo)

En un vaso de ppt se calientan 50 ml. de agua de la

llave a 40°C.

DIAGRAMA DE BLOQUES:

III. Naturaleza de los

reactivos.

Se preparan 3 tubos de ensaye con ml de HCl

0.1 M cada uno.

Se agrega el cobre al tubo correspondiente tomando el tiempo de reacción desde el momento de la adición del metal al tubo, hasta que se

observe la conversión completa de dicho metal.

Se hace lo mismo con el zinc y el magnesio.

Se grafican los resultados relacionando los metales contra el

tiempo de la reacción.

Se marcan los tubos con los símbolos: Cu, Zn y Mg.

Se pesan 0.1 g. de cada uno de estos materiales.

CUESTIONARIO:1. Investigar cómo afecta la concentración de los reactivos, la temperatura, la naturaleza de los reactivos y catalizadores, en la velocidad de una reacción química.

•Los catalizadores son sustancias que facilitan la reacción modificando el

mecanismo por el que se desarrolla. En ningún caso el catalizador

provoca la reacción química; no varía su calor de reacción.

•Dependiendo del tipo de reactivo que intervenga, una determinada reacción tendrá una energía de activación:

•Muy alta, y entonces será muy lenta.•Muy baja, y entonces será muy rápida.

•Al aumentar la temperatura, también lo hace la velocidad a la que se

mueven las partículas y, por tanto, aumentará el número de colisiones y la violencia de estas. El resultado es una mayor velocidad en la reacción.

•Si los reactivos están en disolución o son gases encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será la velocidad de la reacción en la que participen, ya que, al haber más partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones. Concentraci

ón de los reactivos

Temperatura

Naturaleza de los

reactivos

2. Investigar qué son los catalizadores. ¿Cuál es la diferencia entre catalizadores e inhibidores de una reacción?

Un catalizador es una sustancia química, simple o compuesta, que modifica la velocidad de una reacción química, interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma.

En cambio, los inhibidores son moléculas que se unen a las enzimas y disminuyen su actividad, haciendo mas lenta la reacción.

3. Investigar la fórmula química y las propiedades fisicoquímicas de los siguientes compuestos:

Fórmula química:

Propiedades fisicoquímicas

Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Aspecto: Sólido Color: de color blanco Granulometría Olor: Inodoro. pH: 6,0 - 8,5 Punto de fusión/punto de congelación 48 °C Densidad relativa: 1,69 Solubilidad: 680 g/l agua 20 °C Temperatura de descomposición: desde45 °C

Fórmula química:

Propiedades fisicoquímicas

Permanganato de potasio(KMnO4)

Estado físico : Sólido. Apariencia y olor : Incoloro, de suave olor picante. Concentración : 99 %. pH : Neutro Punto de inflamación : No es inflamable. Temperatura de autoignición: No es inflamable.

Peligros de fuego o explosión: Sólo cuando reacciona al mezclarse con reductores puede dar origen a incendios.

Solubilidad en agua y otros solventes: Miscible en cualquier proporción en agua.

Fórmula química:

Propiedades fisicoquímicas

Ácido oxálico(HO2CCO2H)

Estado físico: Solido Color: Blanco Pto. De ebullición: 149-160 ºC Pto. De fusión: 101 ºC Olor: Inodoro Densidad relativa: 1,653 g/cm3 a 20 ºC Inflamabilidad: No inflamable.

Fórmula química:

Propiedades fisicoquímicas

Clorato de potasio (KClO3)

Estado físico a 20°C :Sólido Color :cristales blancos Olor :Inodoro Punto de fusión [°C] : 355,85 °C Punto de ebullición [°C] : -273,15 °C Presión de vapor, 20°C :N. A. pH : 7,0 Densidad :2.32 × 10³ kg/m3 Solubilidad en agua 7.3 g/100 ml Limites de explosión - Inferior [%] : N.A. Limites de explosión - Superior [%] : N.A. Peso Molecular : 122.55 g/mol

Fórmula química: Propiedades fisicoquímicas

Dióxido de manganeso(MnO2)

Estado físico a 20°C :Sólido Color : Negro a Negro de color marrón Olor :Inodoro Punto de fusión [°C] : 535 °C Punto de ebullición [°C] : 1961.85 °C pH : 9 a 10 (10% lodo acuoso) Solubilidad en agua : Insoluble Limites de explosión - Inferior [%] : N.A. Limites de explosión - Superior [%] : N.A. Peso Molecular : 86.94 g/mol

4. Investigar las propiedades fisicoquímicas de los siguientes elementos: cobre, zinc y magnesio.

• Aspecto: Metal lustroso rojizo.

• Olor: Inodoro. • Punto de

ebullición :2595°C• Punto de fusión : 1083°C• Densidad (20/4): 8,96• Solubilidad: Insoluble en

agua

Cobre

• Estado Físico : Sólido.• Apariencia : Metal gris

lustroso.• Olor : Sin olor.• pH : No reportado.• Temperatura de

Ebullición: 911°C• Temperatura de Fusión :

420°C• Densidad: 7.14 kg/L a

25°C• Presión de Vapor: 1.0

mmHg a 487°C• Solubilidad: Insoluble en

Agua. Soluble en Acidos y Alcalis - Insoluble en Solventes Orgánicos.

Zinc

• Estado físico a 20°C : Polvo granular esférico o fino

• Color : Plata al gris • Olor : Inodoro • Punto de fusión [°C] : 651

°C • Punto de ebullición [°C] :

1100 º C • Presión de vapor, 20°C :

N.A • Densidad relativa al agua

: 1.74 • Solubilidad en agua [%

en peso] : Insoluble • Limites de explosión -

Inferior [%] : N.A • Limites de explosión -

Superior [%] : N.A Magnesio

5. Elaborar las ecuaciones químicas de las reacciones que se realizarán en esta práctica.

I. Efecto de la concentración.

Na2S2O3+ HCl 2NaCl +H2O +SO2 + S

II. Efecto de la temperatura.

2KMnO4+ 5H2C2O4+3H2SO4 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O+ K2SO4

III. Naturaleza de los reactivos.

2HCl+Cu CuCl2 + H2Zn+2HCl ZnCl2+ H2

Mg +2HCl MgCl2 + H2

CÁLCULOS Y RESULTADOS:

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130

20

40

60

80

100

120

140

160

Series1

Concentración (ml)

Tie

mp

o (

seg

)

VASO

Volumen de agua

(ml)

Volumen de Na2S2O3

(ml)

Tiempo observado (segundos)

1 12 4 1452 8 8 673 4 12 40

I. Efecto de la concentración.

II. Efecto de la temperatura.

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 850

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Series1

Temperatura (°C)

Tie

mpo (

seg)

TubosTemperatura

(°C)

Tiempo observado (segundos)

1 40 80

2 60 56

3 80 30

III. Naturaleza de los reactivos.

Reactivos

Tiempo observado (segundos)

Cu 50Zn 30Mg 60

INFOGRAFÍA.

http://www.quimicaweb.net/

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/

http://es.wikipedia.org/

http://www.t3quimica.com/