1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUMICA CURSO DE: LABORATORIO TCNICAS BSICAS EN QUMICA (1000025-05) PROGRAMA CALENDARIO: PRIMER SEMESTRE DE 2012 INFORME DE LABORATORIO PRACTICA CINETICA QUIMICA FECHA: MAYO 25 DE 2012 PRESENTADO A: JOS LEOPOLDO ROJAS A. /MAURICIO VARGAS PRESENTADO POR: DANIEL ARAMBURO VELEZ-01143081 MNICA ALEJANDRA MNDEZ VSQUEZ-01125487 ISABELLA QUIROZ CUARN-011225443 OBJETIVOS Establecer la ley de velocidad para la reaccin del Perxido de Hidrogeno con Yoduro en medio acido. Evaluar la energa de activacin de la reaccin. METODOLOGA La seguida por las guas. TABLAS DE DATOS Y OBSERVACIONES Tabla de datos No. 1. Datos individuales de Volumen de las sustancias presentes en la reaccin, y tiempo de duracin de la reaccin a diferentes temperaturas para calcular la ley de velocidad de la reaccin y la energa de activacin. Temperatura (k) No. Ensayo Volumen KI 0,06 M (mL) Volumen H2O2 0,04 M (mL) Volumen H2O (mL) Volumen Buffer + S2O3 0,001 M (mL) Volumen Almidn 0,2% p/V (mL) Tiempo (s) 290,15 1 12,0 10,0 15,0 12,0 1,0 178 2 12,0 15,0 10,0 12,0 1,0 118 3 12,0 25,0 0,0 12,0 1,0 69 4 8,0 25,0 4,0 12,0 1,0 95 5 5,0 25,0 7,0 12,0 1,0 150 277,15 6 12,0 10,0 15,0 12,0 1,0 750 Tabla de datos No. 2. Datos grupales de tiempo de duracin de la reaccin a temperatura ambiente para calcular la ley de velocidad de la reaccin, realizar anlisis estadstico y comparar con resultados individuales. Grupo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ensayo Tiempo t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) t(s) 1 t (s) 178 158 168 175 143 176 145 152 138 154 143 155 143 2 t (s) 118 205 114 110 104 96 125 101 106 113 93 109 109 3 t (s) 69 63 64 62 66 65 75 58 65 72 67 62 64 4 t (s) 95 89 100 94 104 85 105 92 86 107 105 91 103 5 t (s) 150 132 148 152 165 114 155 163 145 158 163 119 137 TRATAMIENTO DE DATOS - Muestra de tratamiento de datos para calcular la velocidad de reaccin, a partir de los datos del ensayo No.1.

2. H2O2 +2H+ + 2I- I2 + 2H2O I2 +2S2O3 almidn 2I- + S4O6 ( ) ( ) ( )( ) ( ) - Tratamiento de datos para calcular los ndices X y Y de la ley de velocidad. Se siguieron las indicaciones dadas por el profesor y se realizo mediante el mtodo grafico; vanse graficas No.1 y No.2. 1 La pendiente de la grafica No. 1 es igual al ndice X, mientras la pendiente de la grafica No. 2 es equivalente al ndice Y de la ley de velocidad. - Muestra de tratamiento de datos para calcular las concentraciones iniciales de reactivos a partir de los datos del ensayo No. 1. ( )( ) 1 Los datos de X, Y y K se reportan con mas cifras significativas con el fin de aumentar la precisin del Mtodo. 3. ( )( ) - Muestra de tratamiento de datos para calcular la constante K a partir de los datos del ensayo No. 1. - Tratamiento de datos para calcular la energa de activacin. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) TABLAS DE RESULTADOS Tabla de resultados No. 1. Datos individuales de concentracin de los reactivos v.s. Velocidad de reaccin, para generar las graficas No. 1 y No. 2 y calcular los valores de X y Y. ENSAYO [H2O2] (M) [KI] (M) Tiempo (s) Velocidad de reaccin (M/s) 1 0,008 0,01 178 2 0,01 0,01 118 3 0,02 0,01 69 4 0,02 0,01 95 5 0,02 0,006 150 6 0,008 0,01 750 4. Tabla de resultados No. 2. Datos de constantes de la ley de velocidad. Constantes ley de velocidad Valor Individual Valor grupal Error Absoluto Error Relativo (%) X 1,0349 0,9497 0,08520 8,97 Y 0,8892 0,9414 0,05545 5,54 K290,15 K (Promedio) 6,73 K277,15 K -------- --------- -------- Tabla de resultados No. 3. Datos Energa de activacin de la reaccin. Energa de Activacin (J/mol) 76939,4 Tabla de resultados No. 4. Ley de velocidad, grupal e individual a Temperatura ambiente (290,15K). LEY DE VELOCIDAD INDIVIDUAL LEY DE VELOCIDAD GRUPAL Tabla de resultados No. 5. Ley de velocidad individual a 277,15 K. LEY DE VELOCIDAD 277,15 K DISCUSIN DE RESULTADOS Una reaccin qumica se produce mediante colisiones eficaces entre las partculas de los reactivos, por tanto, es fcil deducir que aquellas situaciones o factores que aumenten el nmero de estas colisiones implicarn una mayor velocidad de reaccin. La velocidad de la reaccin como pudimos comprobar depende de la concentracin de los reactivos y de la naturaleza de estos. Se puede indicar esto ya que la velocidad crece cuando lo hacen las concentraciones de las especies reaccionantes. Esto se debe a que hay mayor nmero de choques y por ello mayor velocidad de reaccin. De igual manera otro factor que influye en la velocidad de reaccin es la temperatura, ya que a medida que esta aumenta, las partculas se movern ms rpidamente y por ello se incrementa el nmero de colisiones, teniendo como resultado una mayor velocidad de reaccin. La expresin de ley de velocidad es aquella ecuacin que relaciona la velocidad de una reaccin con las concentraciones de reactivos y las constantes de velocidad especfica V=k[A]x [B]y [1], para ello se estudia cmo vara la velocidad de la reaccin con la concentracin del reactivo considerada, y a partir de los datos obtenidos se construye la 5. grfica correspondiente, y se determina su ecuacin emprica; para la reaccin trabajada en la practica de laboratorio H2O2 +2H+ + 2I- I2 + 2H2O, la ley de velocidad individual es Se calcula mediante la Grafica No. 1 el valor del orden de reaccin para el perxido de hidrogeno x=1,0349 que contrastndose con la media grupal para el valor de la misma variable reporta un error absoluto de 0,08520 y mediante la Grafica No. 2 se determino el valor del orden de reaccin para el yoduro y=0,8892 que de igual manera en relacin con los datos grupales datan un error absoluto de 0,05545. As como para el calculo de la constante k (que no cambia con respecto a la concentracin solo un cambio en la temperatura podra modificarla) [2] se evalu de manera individual como k=4,3583X10-3 que comprende un error absoluto de 2,7481X10-4 . Es posible referirse a un error humano o de operador con respecto al uso adecuado y optimo de las buretas, en el momento de medir los volmenes exactos de cada uno de los diferentes reactivos pudiendo ser esta una de las causas que explicasen el error absoluto presentado, ya que el calculo de esta ley depende exclusivamente de la parte emprica realizada en la practica de laboratorio y no tiene una relacin directa con la estequiometria de la reaccin. Se puede afirmar que la reaccin es de segundo orden global puesto que la suma de sus ordenes x y y es 1,9846 haciendo el adecuado uso de cifras significativas es posible aproximar a 2,0000. La energa de activacin de es la cantidad de energa necesaria que deben absorber los reactivos en sus estados basales para alcanzar el estado de transicin, de manera que la reaccin pueda efectuarse, cuanto mayor es la energa de activacin mas lenta es la reaccin[3], para el experimento realizado en esta practica se obtuvo una energa de activacin de 76939,4 J/mol lo que nos indica que en la reaccin H2O2 +2H+ + 2I- I2 + 2H2O, como la energa de reaccin es muy alta a los reactivos les tomara mas tiempo alcanzarla, por lo tanto la reaccin ocurre en un largo periodo de tiempo 6. CONCLUSIONES 1. Se determino experimentalmente la expresin de la ley de velocidad para la reaccin ; de manera individual se obtuvo que , no obstante al contrastarse con la ecuacin de la ley de velocidad obtenida de manera grupal se registra un error absoluto que puede estar fundamentado en un error de operador en el momento de la medicin del volumen de los diferentes reactivos en las buretas. 2. La reaccin es de segundo orden global pues la suma de sus coeficientes x y y es dos. 3. La magnitud de la energa de activacin de una reaccin qumica determina la velocidad de sta, en la trabajada en el laboratorio H2O2 +2H+ + 2I- I2 + 2H2O fue de 76939,4 J/mol, lo que indica que la velocidad de reaccin es lenta ya que alcanzar dicha energa para formar el complejo activado le tomara a los reactivos un periodo de tiempo ms prolongado. 4. La velocidad de reaccin depende de la concentracin de los reactivos y de la temperatura ya que a medida que estos aumentan, se incrementa el nmero de colisiones, ya que las partculas se movern ms rpido y por ello ser mayor la velocidad de reaccin. BIBLIOGRAFA [1] Tema 3: Cintica qumica.pdf http://centros4.pntic.mec.es/~sierra8/aquimica/cinetica.pdf - Consultado el 23 de mayo [2] Conceptos bsicos de cintica qumica, Juan J. Baeza. http://www.uv.es/~baeza/cqtema3.html - Consultado el 22 de Mayo de 2012 [3] WHITTEN, K.W, Qumica General, Tercera Edicin, Mc Graw-Hill. Pg. 492. 7. ANEXOS Grafica No. 1. Datos individuales de Logaritmo de la concentracin de Perxido de Hidrogeno v.s Logaritmo de la velocidad de reaccin con concentracin de Yoduro de Potasio constante (Ensayos 1, 2 y 3) para calcular el ndice X de la ley de velocidad. Grafica No. 2. Datos individiales de Logaritmo de la concentracin de Yoduro de Potasio v.s Logaritmo de la velocidad de reaccin con concentracin de Perxido de Hidrogeno Constante (Ensayos 3, 4 y 5) para calcular el ndice Y de la ley de velocidad. y = 1.0349x - 9.2158 -14.4 -14.2 -14 -13.8 -13.6 -13.4 -13.2 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 LnVelocidaddereaccion Ln [H2O2] Ln [H2O2] v.s Ln Velocidad de reaccion y = 0.8892x - 9.4771 -14.1 -14 -13.9 -13.8 -13.7 -13.6 -13.5 -13.4 -13.3 -13.2 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 LnVelocidaddereaccion Ln [KI] Ln [KI] v.s Ln Velocidad de reaccion 8. Grafica No. 3. Datos de media grupal de Logaritmo de la concentracin de Perxido de Hidrogeno v.s Logaritmo de la velocidad de reaccin con concentracin de Yoduro de Potasio constante (Ensayos 1, 2 y 3) para calcular el ndice X de la ley de velocidad. Grafica No. 4. Datos de media grupal de Logaritmo de la concentracin de Yoduro de Potasio v.s Logaritmo de la velocidad de reaccin con concentracin de Perxido de Hidrogeno Constante (Ensayos 3, 4 y 5) para calcular el ndice Y de la ley de velocidad. y = 0.9497x - 9.5009 -14.2 -14.1 -14 -13.9 -13.8 -13.7 -13.6 -13.5 -13.4 -13.3 -13.2 -13.1 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 LnVelocidaddereaccion Ln [H2O2] Ln [H2O2] v.s Ln Velocidad de reaccion y = 0.9414x - 9.2058 -14.1 -14 -13.9 -13.8 -13.7 -13.6 -13.5 -13.4 -13.3 -13.2 -13.1 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 LnVelocidaddereaccion Ln [KI]Ln [KI] v.s Ln Velocidad de reaccion