FISICOQUIMICA AMBIENTAL

FASE III

Presentado por:

Jennifer Dayana Herrera Oliveros código 1.023.007.083

Daniela Andrea Mora Fresneda código 1.022.421.763

María Camila Ramos Correa código 1.023.922.910

Yessica Paola Berdugo código 1.057.588.187

Natalia Preciado código

GRUPO:

358115_11

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

Bogotá, D.C. octubre 2015

1. Calcule el orden de la reacción y la constante de la velocidad de la reacción A+B

C,a partir de los siguientes datos, obtenidos a cierta temperatura.

La cinética química estudia la velocidad de las reacciones químicas. Esta depende de

diferentes factores entre los cuales se encuentra la temperatura, la velocidad de las

reacciones; y esta se puede expresar a través de una ecuación cinética.

[ ]

Donde K es la constante cinética, A es el reactivo y n es el orden de la reacción..

[ ] [ ]

[ ] [ ] Ley de velocidad o ecuación cinética

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

Ahora procedemos a dividir el experimento 1 y3 para hallar el orden de reacción de [B]

( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

Ahora procedemos a dividir el experimento 1 y3 para hallar el orden de reacción de [A]

( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

Ya resuelto lo anterior obtuvimos que alfa es 1 lo que quiere decir que B es de primer

orden y se obtuvo que beta es 2 con lo que se dice A es de segundo orden

Ahora ya teniendo el orden de reacción de A y B podemos hallar la constante k

Fórmula para hallar el Valor de la constante

[ ] [ ]

Despejamos la formula

Experimento 1

[ ] [ ]

[ ] [ ]

Experimento 2

[ ] [ ]

[ ] [ ]

Experimento 3

[ ] [ ]

[ ] [ ]

La constante de velocidad es k=0.094 mol/l-sObservando el experimento 1 y 2 se nota que

la concentración del reactivo A sigue constante mientras la del reactivo B se duplica,

cuadruplicando la velocidad del experimento 2. En el experimento 1 y 3 se observa que la

concentración del reactivo A se duplica y la del reactivo b permanece constante y la

velocidad de experimento 3 se duplica, dándonos así que el reactivo A es de primer orden y

el reactivo B es de segundo orden y la reacción completa es de 3 orden.

2. Determine el orden de la reacción y la velocidad inicial de desaparición de X cuando

su concentración es 0.60M y la de Y es 0.70M. Asumiendo la reacción X + Y ↔ Z, a

partir de los siguientes datos tomados a 380 K.

Para hallar el orden de la reacción y la constante de velocidad de la reacción tenemos que

aplicar la ecuación de la velocidad así:

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

Lo primero que nos piden es hallar el orden de reacción de [X] y [Y] para lo primero debemos

despejar la siguiente ecuación

[ ] [ ] Ley de velocidad o ecuación cinética

Ahora procedemos a dividir el experimento 1 y3 para hallar el orden de reacción de [Y]

( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

Ahora procedemos a dividir el experimento 1 y3 para hallar el orden de reacción de [X]

( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

Ya resuelto lo anterior obtuvimos que alfa es 2 lo que quiere decir que X es de primer orden y se

obtuvo que beta es 1 con lo que se dice Y que es de segundo orden .

Ahora nos piden hallar la velocidad inicial cuando x es 0.60M y Y es 0.70M para poder hallar la

velocidad inicial primero debemos hallar la constante de velocidad.

Para eso debemos despejar la siguiente ecuación.

[ ] [ ]

EXPERIMENTO 2

[ ] [ ]

[ ] [ ]

EXPERIMENTO 3

[ ] [ ]

[ ] [ ]

EXPERIMENTO 4

[ ] [ ]

[ ] [ ]

Con lo hecho anteriormente podemos observar que la constante de velocidad es K =10.6 mol/l-s

Ya con la constante de velocidad podemos hallar la velocidad inicia de desaparición despejando la

siguiente ecuación.

[ ] [ ] Formula de velocidad

[ ] [ ]

3. Determine la gráficamente la energía de activación para la reacción de descomposición

del óxido nitroso en una molécula de nitrógeno y un átomo de oxígeno. Considerando las

constantes de velocidad de segundo orden medidas a diferentes temperaturas que se

presentan a continuación.

En primer lugar debemos tener en cuenta la siguiente fórmula:

( )

La cual hace referencia a la ecuación de Arrhenius, con el fin de determinar el valor de la

constante A y la energía de activación Ea.

Utilizando la Temperatura en K obtenemos: ( ) ( )

(

)

Con los datos presentados en el ejercicio, ya podemos construir nuestra propia grafica, así:

( )

( )

-6,28181685 0,00114528

-4.5098600062 0,00108325

-2.8647040111 0,00102759

-1.4105870537 0,00097737

Una vez obtenidos los datos de la tabla ( ) , procedemos a graficar y asi poder

hallar la Ecuación de la recta y el Coeficiente de Correlación

De la gráfica obtuvimos los siguientes valores:

Finalmente, obtenemos: ( )

y = -29060x + 26,99 R² = 1

-8

-6

-4

-2

0

0,00095 0,001 0,00105 0,0011 0,00115 0,0012

ln(k

)

1/T

Energía de Activación

Seri…

ANEXO 3

Fisicoquímica a evaluar

A partir de la caracterización base presentada en el entorno de conocimiento, genere la

siguiente tabla:

PARÁMETRO FISICOQUÍMICO

NORMATIVIDAD QUE LO RIGE

PROBLEMÁTICA ASOCIADA

Temperatura ambiente Decreto 3930/2010 Resolución 631 de 2015

La problemática se asocia a la hora de la toma y medición de las muestras. Temperatura del agua Decreto 3930/2010

Resolución 631 de 2015

Oxígeno disuelto Decreto 3930/2010

se da como consecuencia del deterioro de la calidad del agua debido a las descargas directas de aguas residuales de origen doméstico.

Porcentaje de saturación del oxígeno

Resolución 631 de 2015

CO2 Resolución 631 de 2015 La problemática asociada a las variaciones relativamente altas en los valores de este parámetro influencia que ejerce dicho gas sobre las condiciones ambientales de la quebrada.

pH Decreto 3930/2010 Actualmente se presentan pocas variaciones en la medición de estos parámetros, ya que las cuatro estaciones muestreadas no exhibieron límites sobrepasados.

Alcalinidad total Resolución 631 de 2015

Conductividad eléctrica Resolución 631 de 2015

Turbiedad Resolución 2115 de 2007

Nitratos Resolución 631 de 2015

Nitritos Resolución 631 de 2015

Sólidos totales Resolución 631 de 2015 Agotamiento del oxígeno disuelto y el incremento de CO2.

Sólidos disueltos Resolución 631 de 2015 La presencia de residuos sólidos y como resultado de áreas con manejo agrícola y pecuario existe gran variación entre estaciones para los presentes parámetros.

Sólidos suspendidos Decreto 3930/2010 Resolución 631 de 2015

Ortofosfatos Resolución 631 de 2015 Se Relacionan con el incremento de los sólidos totales y coliformes fecales, puesto que en todo el recorrido de la quebrada existe contaminación de las aguas debido a las descargas fecales.

Sólidos sedimentables Resolución 631 de 2015 Posiblemente genera infiltraciones profundas y alta carga de sedimentos

Amonio Resolución 631 de 2015 A largo plazo supone un riesgo eco toxicológico para la comunidad de macro invertebrados bentónicos.

PROBLEMÁTICA ASOCIADA:

La mayoría de problemas se identificaron en la estación de muestreo N°4, evidenciando

deterioro de la calidad del agua como consecuencia del vertimiento directo de aguas

residuales domésticas y de la presencia de residuos sólidos en proximidades de este sitio de

muestreo.

En términos generales, los asentamientos urbanos próximos a la quebrada, el vertimiento

directo, la deforestación y las áreas de manejo agrícola y pecuario son hechos que impactan

negativamente las aguas de la quebrada.

BIBLIOGRAFÍA

Revista Gestión y Ambiente. “Quebrada La Popala: un análisis de calidad del agua”

Volumen 14 - No. 1, Mayo de 2011. Recuperado de:

http://www.bdigital.unal.edu.co/27586/1/25447-89510-1-PB.pdf

BROWN, Theodore L; LEMAY, Jr H Eugene y BURSTEN, Bruce E. Química de la

Ciencia Central. 5ta edición. México.

BALL, David; Fisicoquimica (Ciencias e Ingenierias). Thomson 2004. Recuperado

de:

https://books.google.com.co/books?id=LQ3yebCDwWEC&printsec=frontcover&sourc

e=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

CHANG R, COLLEGE W. Quimica 6 ed Mc. Graw Hill S.A- 2002

FISICOQUÍMICA. Levine, I. N. McGraw-Hill. 1991

• QUÍMICA, CURSO UNIVERSITARIO. B.H. Mahan. Ed. Addison-Wesley

Iberoamericana. 1990

• FUNDAMENTOS DE CINÉTICA QUÍMICA. S.R. Logan. Ed. Addison Wesley. 2000