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Informe de Laboratorio Cinética Química
Estudio Experimental de un Catalizador
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Introducción El objetivo de la práctica de laboratorio fue observar la influencia de un catalizador en la velocidad de reacción. Se empezó haciendo 02 reacciones, una que tenía MnO2 (catalizador) más KClO3 y otra que contenía solo KClO3 (sin catalizador). Se enumeraron sustancias A y B respectivamente. Al estar listas, a las dos sustancias se le sometió al calor durante 10 min. y al terminar se les dejo enfriar para luego medir su masa. El resultado de esto fue que la sustancia A la reacción del punto de ebullición fue mucho más lenta, y en la sustancia B, su reacción fue mucho más acelerado por el MnO2 (catalizador). Lo que nos dice que una reacción con presencia de catalizador acelerante, reacciona más rápido, que otra que no tenga.
Resumen
En la naturaleza ocurren a diario innumerables transformaciones químicas.
Hay reacciones que son instantáneas, como la detonación de un explosivo o la formación de un cuajo de leche, cuando se le agrega jugo de limón. Otros cambios ocurren lentamente, como la degradación de los alimentos en nuestro organismo que siguen un proceso de digestión, o la oxidación del Hierro, en presencia del aire húmedo (corrosión), que puede durar varios años.
Toda Reacción Química, sea natural o provocada por el hombre, transcurre dentro de ciertas condiciones de temperatura, presión, luz, etc. Así como del medio en que los reactantes se combina. Alterando alguno de estos factores es posible conseguir que la reacción se detenga, por ejemplo, o que por el contrario, se desarrolle con una mayor rapidez.
La velocidad de reacción puede definirse como la cantidad de reactivos que se consume o la cantidad de productos que se forma, en una unidad de tiempo determinada.
La VRX (Velocidad de Reacción) depende de varios factores. Los más importantes son: La presencia de un catalizador, la temperatura y la concentración. En este laboratorio veremos como estos tres factores determinantes en la dinámica de una reacción Química, actúan acelerando los procesos que montaremos.
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I. Objetivos:
Comprobar experimentalmente la influencia de ciertos factores tales como:
Catalizador, Temperatura y Concentración en la Velocidad de una Reacción
Química a través de experimentos sencillos en el laboratorio.
Realizar la determinación experimental de las variables concentración de
reactante, tiempo de reacción y Vrx.
Analizar los resultados experimentales para responder preguntas de análisis,
potenciando el trabajo en equipo y de compañerismo.
Formular las ecuaciones químicas balanceadas de cada ecuación.
Interpretar Curvas obtenidas a partir de las variables de concentración v/s tiempo y
concentración v/s Vrx. Para la reacción química de formación de Azufre.
Informar resultados experimentales en la elaboración y presentación del Informe de
Laboratorio
Medir la incidencia de la concentración inicial de los reactivos en la velocidad de
la reacción química correspondiente.
Inferir la influencia de la temperatura de los reactivos en la en la velocidad de la
reacción química correspondiente.
Interpretar las curvas que relacionan la velocidad de reacción química con la
concentración y la temperatura.
El objetivo general de este experimento es describir parte de la reacción del acetato
de etilo con NaOH encontrando la tasa de reacción de la reacción mencionada en
el punto anterior para una determinada temperatura.
Además se espera introducir al alumno dentro de la química de la cinética de
reacciones.
Determinar la ley de velocidad respecto a la formación de I2 en una reacciónquími
ca.
Calcular la constante de velocidad.
Establecer la dependencia de la velocidad de reacción con la temperatura.
Determinar la energía de activación de la reacción propuesta.
Calcular el factor de frecuencia para un proceso.
II. Fundamento Teórico La cinética química
Es la parte de la química que trata de la velocidad con que suceden las reacciones,
de los factores que influyen en ella y del mecanismo a través del cual los reactivos
se transforman en productos.
Una reacción química tiene dos características importantes:
A. La posición de equilibrio
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B. La velocidad de reacción. Es el aumento en la concentración molar del producto de una reacción o la
disminución en la concentración molar del reactivo por unidad de tiempo (M/s) y
depende de la naturaleza de la sustancia, estado físico, superficie de contacto,
temperatura, concentración de los reactivos y el uso de catalizadores.
ores que influyen en la velocidad de reacción:
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a) Estado físico de los reactivos Las reacciones son más rápidas si los reactivos son gaseosos o están en
disolución.
En las reacciones heterogéneas la velocidad dependerá de la superficie de
contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado de
división.
b) Concentración de los reaccionantes Al aumentar la concentración aumenta la velocidad.
La velocidad de la reacción se incrementa al aumentar la concentración de los
reactivos, ya que aumenta el número de choques entre ellos.
Diluida Concentrada
Moléculas en estado gaseoso
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c) Temperatura Un incremento de la temperatura provoca un incremento en la energía cinética
de las moléculas, lo que hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza
la energía de activación, aumentando también la probabilidad de choques
efectivos.
d) Catalizadores Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de reacción sin
consumirse.
El catalizador actúa cambiando la trayectoria (el mecanismo) de la reacción,
disminuyendo la energía de activación necesaria y aumentando la velocidad de
reacción.
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III. Materiales y Reactivos
Materiales
Cronometro
Tubos de ensayo
Balanza electrónica
Pinzas
Mechero Bunsen,
Reactivos
KClO3
MnO2
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IV. Metodología
En esta práctica de laboratorio se determinará la influencia de variables como la
concentración y la temperatura, sobre la velocidad de reacción. En el primer caso se
mantendrá constante la temperatura y se variará la concentración. En el otro caso se
mantendrán constantes las concentraciones y se variará la temperatura.
V. Procedimientos
EN LA REACCION A
1. Primero medimos la masa de 1g de KClO3 en la balanza electrónica.
2. Luego el gramo de KClO3 lo agregamos al tubo de ensayo y medimos la masa
total.
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3. Lo sometemos el tubo de ensayo con KClO3 a la temperatura del mechero
durante 10 min.
4. Lo dejamos enfriar y lo volvemos a medir la masa obtenida.
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EN LA REACCION B
Haciendo uso de una sustancia como catalizador (MnO2)
1. Agregamos una pizca de MnO2 al tubo de ensayo
2. Luego medimos 1g de masa de KClO3 y lo agregamos al tubo de ensayo junto a
la pizca de MnO2
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3. Lo sometemos el testigo la mezcla de MnO2 y KClO3 al fuego durante 10 min.
4. Lo dejamos enfriar y volvemos a medir la masa obtenida.
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Cálculos matemáticos
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VI. Resultados
SOLUCION SIN CATALIZADOR SOLUCION CON CATALIZADOR
Se observó que esta solución expelía Oxigeno pero paulatinamente
Se observó que esta solución liberó Oxigeno con gran rapidez.
Al acercar un mecha encendida justo en el momento en el que empezó a liberar oxígeno, se prendió una llama de mediana intensidad.
Al acercar una mecha encendida justo en el momento en el que empezó a liberar oxigeno, se prendió una llama de gran intensidad
Al acercar un mecha encendida después de algún tiempo de liberación de Oxígeno, se prendió una llama de mediana intensidad.
Al acercar una mecha encendida después de algún tiempo de liberación de Oxígeno, se prendió una llama de poca intensidad (pues ya había liberado gran parte de Oxigeno debido a su alta rapidez)
VII. Recomendaciones
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VIII. Conclusiones
Se comprobó que existen diversos factores que influyen en la dinámica de una
reacción química. Como es el caso de la concentración, la utilización de un
catalizador, y la temperatura.
Se concluyó que la velocidad de la reacción aumenta en presencia de
un catalizador positivo (MnO2) (el MnO2 no resulta alterado ni participa de la
reacción) que actúa rebajando la energía de activación, es decir baja la energía
mínima requerida para realizar la reacción química, por ende ocurre esta mucho
mas rápido.
Se comprobó que la velocidad de reacción aumenta con la temperatura porque al
aumentarla incrementa la energía cinética de las moléculas. Con mayor energía
cinética, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia y con
más energía.
Se verificó que con el aumento de la concentración se consigue incrementar la
velocidad de la reacción, ya que al aumentar el número aumenta la velocidad de las
colisiones moleculares. Si la concentración disminuye la VRx también..
La densidad del agua fue de 0,777 g / ml para 100 ml de agua.
IX. Bibliografía
http://www.monografias.com/trabajos16/cineticaquimica/cinetica-
quimica.shtml
Tema 3: Cinética química.pdf http://centros4.pntic.mec.es/~sierra8/aquimica/cinetica.pdf - Consultado el 23 de mayo
Conceptos básicos de cinética química, Juan J. Baeza http://www.uv.es/~baeza/cqtema3.html - Consultado el 22 de Mayo de 2012
WHITTEN, K.W, Química General, Tercera Edición, Mc Graw-Hill. Pág. 492.
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