UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA II NOMBRE DE LA PRÁCTICA VELOCIDAD DE REACCIÓN Y TEMPERATURA. PRELABORATORIO No. 6 POSTLABORATORIO No. NOMBRE DEL ALUMNO CARLOS FERNANDO HERNÁNDEZ ORTEGA FECHA 24/ABRIL/2017 DÍA LUNES HORA 13:00-15:00 MAESTRO DE LA PRÁCTICA MARIBEL EMILIA MARTÍNEZ PARTIDA CALIFICACIÓN

2 VELOCIDAD DE REACCIÓN Y TEMPERATURA. OBJETIVO. El alumno determinara La Constante de la velocidad para la reacción de decoloración de la fenolftaleína en medio básico a tres temperaturas diferentes, calculara los parámetros de Arrhenius y los de la teoría del estado de transición de la misma reacción. GUÍA DE ESTUDIOS. 1. Escriba la ecuación de Arrhenius y explique su significado. k = A e - Ea / RT k: constante de velocidad de la reacción. Las unidades dependerán del orden global. A: factor de frecuencia o factor pre exponencial. Es un índice relacionado con la frecuencia de las colisiones entre las moléculas de reactivos y sus unidades dependerán de las de k. Ea: energía de activación de la reacción R: constante de los gases ideales. T: temperatura, en kelvin Esta expresión nos indica que la constante de velocidad, k, es directamente proporcional a la frecuencia de las colisiones.

3 2. Linealice la ecuación de Arrhenius, ecuación (1) y haga una analogía de la misma con la ecuación de la línea recta. Explique el significado físico de la pendiente y de la ordenada al origen. k = Ae-Ea/RT ln(k)=ln(a)-ea/r*(1/t) y=mx+b Donde: Y=ln(k) m= -Ea/R X=1/T b=lna 3. Qué significa la energía de activación en la ecuación de Arrehenius? La energía mínima que deben acumular las moléculas que chocan, para que pueda producirse la reacción. 4. Qué entiende por molecularidad? Número de moléculas, átomos o iones que participan como reactivos en una etapa elemental en un mecanismo postulado. 5. Qué efecto tiene la energía de activación sobre la constante de velocidad de una reacción? Va a incrementar la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas. 6. Qué efecto tiene la variación de temperatura sobre la constante de velocidad de una reacción química? Al incrementar la temperatura aumenta la fracción de moléculas capaces de tener una energía suficiente para alcanzar un "complejo activado" que luego se transforme en producto.

4 7. Qué efecto tiene la variación de temperatura sobre la energía de activación de una reacción? Mientras aumenta la temperatura aumenta la energía de activación 8. Enuncie la ley de Beer, escriba su ecuación e indique la aplicación principal de esta ley. La intensidad de un haz de luz monocromática, que incide perpendicularmente sobre una muestra, decrece exponencialmente con la concentración de la muestra según esta ley: A=kC A=absorbancia de la muestra K= es una constante que depende de la longitud de onda usada, de la sustancia que se analiza y del espesor de la celda usada C= concentración de la muestra. 9. Deduzca e integre la ecuación de velocidad diferencial empírica para la reacción en estudio en función de la absorbancia. Tome en cuenta las condiciones del experimento y que el orden de reacción es uno con respecto a la fenolftaleína. v=[k'oh-]a [F-2]b Por la concentración de NaOH los OH- permanecen prácticamente constantes v=k[f-2]b 10. Haga una analogía entre la ecuación de velocidad obtenida en el inciso anterior y la ecuación de la línea recta: Explique el significado físico de la pendiente y de la ordenada al origen. v=[k'oh-]a[f-2]b v=k[f-2]b lnv=lnk+b F-2 Y=b+mx

5 Donde y=lnv m=b X=F-2 b=ln(k) DIAGRAMA DEL PROCEDIMIENTO. INICIO 1 Utilizando vasos de 250ml, preparar un baño a temperatura ambiente, otro a 12 C y uno a 3 C. 2 Tomar 3 celdas para el espectrofotómetro, llenarlas con NaOH-NaCl hasta aproximadamente 3/4 de su capacidad y colocarlas en cada uno de los baños. Encender el espectrofotómetro y dejarlo calentar por 10 minutos. Fijar la longitud de onda en 550nm. Con modelo 0 absorbencia y 100% transmitancia. 3 Medir y anotar la temperatura de la disolución dentro de la celda. Agregar gotas de fenolftaleína. Tapar la celda e invertirla de 2-3 veces para mezclar. Arrancar el cronometro en el mezclado. 4 Tomar las lecturas de absorbancia a intervalos de un minuto hasta los cinco minutos y a los intervalos de 3 minutos hasta los catorce minutos totales. 5 Repetir los pasos de los puntos 4 y 5 con la celda del baño de 12 C y el de agua- hielo. 6 7 Apagar el espectrofotómetro.

6 8 Recolectar el residuo obtenido en un recipiente debidamente rotulado. FIN