Ya Terminé (Me Tocó La Parte B)

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Introducción La velocidad de casi todas las reacciones químicas aumenta, en general, con la temperatura. Una de las ecuaciones más utilizadas para representar la variación de la constante de velocidad con la temperatura es la ecuación cinética empírica de Arrhenius: donde A es el factor de frecuencia y E la energía de activación. Aplicando logaritmos a la ecuación (1): ln k=ln A Ea R 1 T ( 2) Utilizamos esta ecuación a dos temperaturas T1 y T2, y las dividimos entre ellas: ln k 1 k 2 =ln A Ea R ( 1 T 2 1 T 1 ) ln k 1 k 2 =ln A Ea R ( 1 T 2 1 T 1 ) (3) como podemos ver en la ecuación (3) para determinar la energía de activación es suficiente con disponer de la relación entre las constantes de velocidad a dos temperaturas. En esta experiencia vamos a determinar el valor de la energía de activación de una reacción aprovechando el hecho de que, a dos temperaturas diferentes T 1 y T 2 , y siempre y cuando las concentraciones iniciales e instantáneas de todos los reactivos sean las mismas, las constantes de velocidad serán inversamente proporcionales a los tiempos parciales de reacción t p1 y t p2 : k 1 k 2 = t p 1 t p 2 (4)

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IntroduccinLa velocidad de casi todas las reacciones qumicas aumenta, en general, con la temperatura. Una de las ecuaciones ms utilizadas para representar la variacin de la constante de velocidad con la temperatura es la ecuacin cintica emprica de Arrhenius:

donde A es el factor de frecuencia y E la energa de activacin. Aplicando logaritmos a la ecuacin (1): Utilizamos esta ecuacin a dos temperaturas T1 y T2, y las dividimos entre ellas: (3)como podemos ver en la ecuacin (3) para determinar la energa de activacin es suficiente con disponer de la relacin entre las constantes de velocidad a dos temperaturas. En esta experiencia vamos a determinar el valor de la energa de activacin de una reaccin aprovechando el hecho de que, a dos temperaturas diferentes T1 y T2, y siempre y cuando las concentraciones iniciales e instantneas de todos los reactivos sean las mismas, las constantes de velocidad sern inversamente proporcionales a los tiempos parciales de reaccin tp1 y tp2: (4)

Se define el tiempo parcial de reaccin como el tiempo necesario para consumir una cantidad dada de reactivo, en unas condiciones iniciales fijas de reaccin. Puesto que la ecuacin integrada de velocidad se puede escribir siempre, en reacciones de mecanismo sencillo como: (5)La ecuacin (5) es vlida para cualquier temperatura, siempre que no haya cambios en el mecanismo y, por consiguiente, para otra temperatura T2: (6)Si es la misma a ambas temperaturas se obtiene la siguiente relacin: Si los tiempos de reaccin se corresponden con los tiempos parciales en que se ha consumido una cierta fraccin de reactivo, la igualdad anterior nos lleva a la ecuacin (4). En consecuencia, si para una reaccin, partiendo de las mismas concentraciones iniciales y con las mismas concentraciones instantneas de reactivos, se dispone de la relacin de tiempos parciales a dos temperaturas diferentes, podremos calcular la energa de activacin, sin ms que sustituir en la ecuacin (3) el valor de k1/k2, obtenido con la ecuacin (4).Mtodo.Se rotularon 8 tubos de ensaye. A cada uno de los cuatro primeros tubos se le agregaron 0.1 ml de Almidn al 4%, 0.2 ml de Na2S2O3 0.012 M, 0.4 ml de KI 0.2 M y 0.4 ml de KNO3 0.2 M. Los 4 tubos restantes se le agregaron 0.4 ml de K2S2O8 0.2 M y 0.4 ml de K2SO4 0.2M. Se separaron los tubos en pares que contuvieran reactivos diferentes y se llevaron a bao de hielo o agua (dependiendo) a las temperaturas 15C, 25C, 35C y 45C. Los tubos en pares se dejaron por dos minutos en su bao correspondiente. Pasados los dos minutos se mezcl el contenido de ambos tubos en uno solo y se tom el tiempo que demoraba en ocurrir la reaccin. Resultados. Se obtuvieron las siguientes velocidadesTabla 1. Velocidades en la que se alcanza el equilibrio en la reaccin en contraste con la temperatura. TemperaturaVelocidad en que alcanza el equilibrio (s)

15C361

25C117

35C63

45C42

Adems se observ que al realizarse la reaccin los tubos obtenan una coloracin obscura.

Imagen 1. Coloracin obtenida por los tubos ocurrida la reaccin. Clculos. ExperimentoTiempo (s)Velocidad (M/s)Ln K1/T (K-1)

15C3612.21607E-06-5.888877960.00347041

25C1176.83761E-06-4.762173930.00335402

35C631.26984E-05-4.143134730.00324517

45C421.90476E-05-3.737669620.00314317

Encontramos que la energa de activacin es igual a 54.238 Kj

Discusiones.Segn describen Petter Atkins y Loretta Jones en 2006 la pendiente en una grfica de que modela el logaritmo de la constante versus el inverso de la temperatura es lineal y negativa. Por ello podemos aceptar los resultados obtenidos en la prctica como ciertos, ya que la grfica 1 que se basa en los resultados obtenidos en la tabla1 presenta caractersticas similares a las que menciona el autor. Con respecto a la tincin obtenida sabemos que como menciona Eva Irma Vjar Rivera en el 2005 es debida al complejo Iodo-almodn que se forma en la reaccin. Referencias. Principios de qumica:los caminos del descubrimiento. Peter William Atkins,Loretta Jones. Ed. Mdica Panamericana, 2006 -990 pages Prcticas de Bioqumica Descriptiva. Eva Irma Vjar Rivera. USON, 2005 -195 pages http://www.uv.es/ (fecha de consulta 25/03/15, hora de consulta 04:24 p.m.)