Laboratorio de Equilibrio y cinética Equipo: 3 ● Arronte Morales Miroslava ● Carrillo Medina Atzimba ● Llampallas Mendoza Iván Alejandro Práctica 8. DETERMINACIÓN DE LA LEY EXPERIMENTAL DE RAPIDEZ. ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE YODACIÓN DE LA ACETONA.
Objetivo General: Comprender que la composición de un sistema reaccionante cambia con el tiempo. Objetivos Particulares: a. Seleccionar las variables que permitan determinar el cambio de la composición con el tiempo. b. Elegir la técnica analítica adecuada para determinar los cambios en la composición del sistema reaccionante. c. Encontrar un modelo matemático (ley de rapidez) aplicando el método integral. Explicar el fundamento del método de aislamiento de Ostwald y su utilidad en el diseño de un estudio cinético. Problema: Determinar la ley experimental de rapidez de la reacción de yodación de la acetona. Metodología Empleada: En un vaso de precipitados mezclar 8 mL de acetona 1.33 M y 4 mL de HCL 0.323 M Agregar al vaso los 8 mL de la solución de yodo-yodurada 0.002M y en ese momento accionar el cronómetro, mezclar rápidamente y trasvasar la solución de reacción a la celda (un 80% del volumen total de la celda). Hacer determinaciones de absorbancia a 433 nm cada minuto (dejar la celda en el equipo). Anotar los datos en la tabla 1.. Hipótesis: La absorbancia de la muestra reaccionando va a disminuir con respecto al tiempo, debido a el Yoduro de Potasio que se encuentra reaccionando. Reactivos y Materiales:
Datos, cálculos y resultados: Condiciones de trabajo: Temperatura:22.4
Presión ambiental:781Mbar
λ: 433
Tabla 1.R egistrar los datos de tiempo y absorbancia, calcular la concentración de yodo, su logaritmo y su inversa. t(min)
Abs
C(mol/L)
Ln C
1/C
0
0.837
7.80E-4
-7.1562
1.1947
1
0.802
7.47E-4
-7.1994
1.2468
2
0.752
7E-4
-7.2644
1.3297
3
0.684
6.37E-4
-7.3587
1.4619
4
0.616
5.73E-4
-7.4646
1.6233
5
0.550
5.11E-4
-7.5791
1.8181
6
0.481
4.47E-4
-7.7129
2.0790
7
0.411
3.82E-4
-7.8701
2.4330
8
0.351
3.25E-4
-8.0316
2.8490
9
0.284
2.61E-4
-8.2509
3.5211
10
0.222
2.04E-4
-8.4973
4.5045
11
0.164
1.51E-4
-8.7982
6.0975
12
0.106
9.64E-5
-9.2470
9.4339
13
0.058
5.15E-5
-9.8739
17.2413
14
0.029
2.44E-5
-10.6209
34.4827
De nuestra curva patrón y = 1069.5x + 2.9E − 3 ● despejamos “x” x = y − (2.9E − 3)/1069.5 con X podemos calcular el valor de nuestra concentración sabiendo que el valor de Y corresponde a la absorbancia x = 0.837 − (2.9E − 3)/1069.5 = 7.80E − 4 ELABORACIÓN DE GRÁFICOS. Traza las gráficas de: C vs. t (rden de reacción 0)
ln C vs. t
(orden de reacción 1)
1/C vs. t (orden de reacción 2)
ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. ¿Cuál es el orden de reacción con respecto al yodo? ● Orden 0 2. ¿Cuál es el valor de kps? ● -5.769E-5 ONCLUSIONES C Arronte Morales Miroslava: A mayor concentración la reacción se lleva a cabo con una mayor rapidez, debido a que mientras ésta se lleva a cabo los reactivos van “perdiendo” concentración y al haber menor concentración de cada uno de los compuestos más tiempo se tarda en efectuarse la reacción. Con ayuda de las gráficas realizadas anteriormente nos podemos dar cuenta el orden de la reacción, pues la gráfica que tenga R2 ≃1 es el orden al que pertenece la reacción. Carrillo Medina Atzimba: El sistema reaccionante del yodo cambio con el tiempo al disminuir su concentración, y cuanto menos concentración de reactivo se aprecia un cambio más lento en la absorbancia, cuando metimos la disolución de yodo al espectrofotómetro esta tenía un color amarillo y al extraerla, presentó un color translúcido. Para conocer el orden de reacción de un sistema es muy útil el método gráfico, con este mismo apreciamos que nuestra reacción es de orden 0 ya que su factor de correlación es el más próximo a 1. Llampallas Mendoza Iván Alejandro: El espectrofotómetro es un instrumento bastante útil para el objetivo de esta práctica, obteniendo previamente una longitud de onda adecuada se pueden obtener lecturas acertadas, aunque claro hay factores que pueden alterar las mismas. Midiendo la rapidez de reacción podemos notar como va bajando la absorbancia ya que se refiere a el Yoduro en la mezcla, y como este está reaccionando en función del tiempo a diferentes tiempos hay diferentes absorbancias, y también podemos ver como cambia la concentración por el mismo efecto de la reacción, hasta que se llega a un equilibrio y las lecturas ya no varían tanto. BIBLIOGRAFÍA ● Fisicoquímica, Ira N. Levine, Mc. Graw Hill, 4ª edición, 1996.