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8/18/2019 catalizadores-fisicoquimica.docxvero.docx

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Fisicoquímica

PRACTICA 3A Y 3BCATALIZADORES Y ACCIÓN DE LOS CATALIZADORES

LEDYS CAMAÑOVERONICA FREILE

MARIA ALEXANDRA ARAGONMARIA FERNANDA ARAGON

RAFAEL FAJARDO

CLAUDIA BARÓN C.DOCENTE

FISICOQUÍMICAGRUPO: # LUNES !":$:%

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARFACULTAD DE CIENCIAS B&SICA Y EDUCACIÓN

VALLEDUPAR ' CESAR"(

Fisicoquímica Página 1


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Fisicoquímica

INTRODUCCION

La catálisis es un proceso por el cual una reacción se ve acelerada por la presenciade un agente que llamamos catalizador. El catalizador participa en la reacción perono se consume como los productos, si no que al final de la misma se recupera (por

lo que es un reactivo y un producto simultáneamente, la labor fundamental delcatalizador es disminuir la energía de activación necesaria para formar un productointermedio en la reacción.

Esta práctica está dividida en dos partes A !. En la práctica A, se comparan lavelocidad de combustión de la sacarosa en ausencia y presencia de un catalizador (cenizas".En la parte ! se comparan la velocidad de reacción de una solución de#$%& con magnesio con otra solución de los mismos compuestos peroadicionándole a esta 'ltima, $a%) como catalizador.



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Fisicoquímica

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• *onocer el efecto que e+ercen los catalizadores sobre la velocidad de las

reacciones y los catalizadores.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• %bservar la función del catalizador en las diferentes eperiencias• %bservar que la función de los catalizadores es aumentar o disminuir la

velocidad de una reacción química.• *omprender que la función de los catalizadores es aumentar o disminuir la

velocidad de una reacción química.



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RESUMEN TEORICO

La catálisis es el proceso por el cual se aumenta la velocidad de una reacciónquímica, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador y las quedesactivan la catálisis son denominados in-ibidores. n concepto importante es

que el catalizador no se modifica durante la reacción química, lo que lo diferenciade un reactivo. La investigación en catálisis es uno de los principales campos enciencia aplicada. Los catalizadores llamados enzimas son importantes en !iología.La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que reaccionapor unidad de tiempo.La velocidad de reacción no es constante. *uando la concentración de reactivoses mayor, tambi/n es mayor la probabilidad de que se den c-oques entre lasmol/culas de reactivo, y la velocidad es mayor.FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCION:0odos los factores que provoquen un aumento del n1 de c-oques y de su eficacia,favorecerán la velocidad de reacción.

NATURALEZA DE LOS REACTIVOS2 Las reacciones que requieran la ruptura deenlaces en los reactivos (mol/culas intactas", serán más lentas que aquellas enlas que los reactivos est/n parcialmente disgregados (disoluciones, reaccionesentre iones...".CONCENTRACION DE LOS REACTIVOS2 El aumento en la concentraciónsupone un incremento del n1 de c-oque y, por tanto, un aumento de los c-oquesefectivos3 es decir2 a mayor concentración de los reactivos, mayor velocidad dereacción

TEMPERATURALa velocidad de cualquier reacción aumenta con la temperatura.4or una parte el aumento de temperatura supone aumentar la velocidad de lasmol/culas, y por tanto el n1 y eficacia de los c-oques.4or otra, el aumento de temperatura provoca un aumento de la energía de lasmol/culas, es decir, el n1 de mol/culas activadas.

)*+ ,- /01- ,2 */*405*,-62:C*/*405*,-62 1-0/07-: 5isminuyen la energía de activación, provocan aumentode la velocidad de reacción.C*/*405*,-62 829*/07- - 080;0,-622 Aumentan la energía de activación,

provocan descenso de la velocidad de reacción.0odos los catalizadores son específicos, cada reacción tiene su propio catalizador,y bastan peque6ísimas cantidades de /l para activar a grandes masas dereactivos.7iguel8aquero9:;>>.deciencias.net=simulaciones=quimica=reacciones=concentra.-tm



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PRACTICA #3

MATERIALES Y REACTIVOS

• *uc-ara de combustión•

7ec-ero• 8aso de :? ml• *ronometro digital• Az'car• *enizas (de papel"• @osforo



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ACERCAMOSALMECHE RO REGISTRAMOSE LTIEMPO

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PROCEDIMIENTO #1


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PROCEDIMIENTO #2


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RESULTADOS

TIEMPO EN LOS GRUPOS DE LABORATORIO#GRUPO SIN CATALIZADOR CON CATALIZADOR" ) seg ? mil/sima )) seg &< mil/sima

< min ;) seg < min :; seg3


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ANALISIS DE RESULTADO 3

5e los resultados obtenidos, inferimos que las cenizas +ugo un papel de agenteacelerador de la reacción, ya que está se llevó menos tiempo cuando la cenizaestuvo presente, por tal razón, la ceniza fue una buena catalizadora de la reacciónde la combustión de az'car.

La eplicación a este comportamiento radica en la acción catalizadora de lascenizas3 cuando quemamos el az'car sin las cenizas, sucede que, la temperaturade ignición o combustión de está es mayor que la de fusión, por lo cual esta sefunde antes de arder. Al adicionar cenizas a una segunda muestra de az'car, estátarda menos tiempo en carbonizarse, ya que las cenizas provocan que latemperatura de ignición del az'car disminuya, las cenizas al entrar en contacto-acen que la temperatura necesaria para que comience la reacción de combustióndel az'car con el oígeno del aire sea más peque6a. 5e esta forma se consigueque el az'car comience a arder a una temperatura inferior a la que comienza afundir, por ello la reacción de combustión dura muc-o menos tiempo. 4odemosdecir tambi/n que las cenizas al servir como catalizadoras aumentaron lavelocidad de la reacción al disminuir la energía de activación de la misma.

COMBUSTIÓN DEL AZ=CAR

REACCIÓN ENDOTERMICA



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PREGUNTAS". >QU? SUCEDE AL TRATAR DE QUEMAR AZ=CAR PURA@

RTA: El terrón se funde, produciendo caramelo, pero no arde. Esto se debe a queen el caso de la az'car pura, al fundirse primero, se apelmaza, impidiendo la

entrada del oígeno del aire, lo que dificulta la combustión.. >QU? SUCEDE AL TRATAR DE QUEMAR EL AZ=CAR MEZCLADO

CON LAS CENIZAS@

RTA: *uando se introducen las cenizas en el sistema, estas provocan que latemperatura de ignición del az'car disminuya, siendo menor que la de fusión, por lo que el terrón arde.

3. >CU&L ES LA FUNCIÓN DE LAS CENIZAS@

RTA: La función de la ceniza en esta práctica es disminuir la temperatura deignición del az'car de tal forma que sea menor que la de fusión y pueda arder.

(. >CÓMO )ARÍA USTED PARA QUE EL AZ=CAR EFECT=E SUCOMBUSTIÓN@

RTA: tilizando un catalizador que acelere su reacción en tanto su velocidad.*omo por e+emplo si se utilizara # :%) esta efectuaría la combustión del az'car por su alto poder oidante.



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CONCLUSIÓN

e puede concluir que despu/s de -aber realizado la eperiencia de loanteriormente e+ecutado sobre los catalizadores acerca el efecto que -acesobre la velocidad de una reacción. 4odemos decir que2

La reacción de combustión se basa en la reacción química eot/rmica de

una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oígeno.*uando se traba+a sin catalizador, es necesario proporcionar muc-aenergía, normalmente aumentando la presión y la temperatura, a losreactivos para que la reacción se produzca. La velocidad de la reacción esmás rápida debido a que un catalizador es una sustancia capaz de acelerar o retardar una reacción química,

Los efectos de los catalizadores sobre las reacciones solo conllevan a

acelerar o in-ibir la velocidad con que esta ocurre3 ya que no alteran el

balance energ/tico final de la reacción química, sino que sólo permiten quese alcance el equilibrio con mayor o menor velocidad.



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BIBLIOGRAFÍA

ALE7A$, *. (:;


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PRACTICA #

MATERIALES Y RECTIVOS


LABORATORI

O

3B


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INTRODUCCIÓNEn esta práctica se determinara el proceso de catálisis. La catálisis es el procesopor el cual se aumenta la velocidad de una reacción química, debido a laparticipación de una sustancia llamada catalizador y las que desactivan la catálisisson denominados in-ibidores, en este eperimento se observara que dic-o

catalizador o in-ibidor produce un cambio en la velocidad de la reacción pero esteno act'a en la reacción.

En este eperimento realizaremos una reacción con #$%& y la cinta de magnesioy observaremos como es su velocidad de reacción sin utilizar u catalizador,observaremos como cambia su velocidad de reacción cuando le agreguemos elulfato de sodio que actuara como una catalizador para acelerar o desacelerar lavelocidad de dic-a reacción.



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OBJETIVOS

D2


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MARCO TEÓRICO

CATALISIS2 La catálisis es el proceso por el cual se aumenta la velocidad de unareacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador y las quedesactivan la catálisis son denominados in-ibidores. n concepto importante es que el

catalizador no se modifica durante la reacción química, lo que lo diferencia de un reactivo.

ACIDO NÍTRICO: Es un ácido fuerte, corrosivo y de vapores sofocantes3 su forma com'nen la naturaleza corresponde a sales del tipo (F($%&"n" y no a su forma ácida debido a laalta reactividad que e-ibe frente a muc-as sustancias.Es un líquido incoloro o amarillento pero puede llegar a tomar coloraciones ro+izas sicontiene suficiente cantidad de 5ióido de $itrógeno disuelto. 4osee un olor irritante muyfuerte en concentraciones altas. Es completamente soluble en el agua formando unzoótropo a G,:H de contenido de ácido. El Acido $ítrico se descompone por elcalentamiento formando agua, oígeno y 5ióido de $itrógeno3 este comportamiento -acedifícil la determinación de muc-as de sus propiedades a temperaturas arriba de los ?; 1*.e descompone tambi/n en presencia de alco-oles.

SULFATO DE SODIO:El sulfato de sodio o sulfato sódico ($a:%)" es una sustanciasólida incolora, cristalina con buena solubilidad en el agua y mala solubilidad en lamayoría de los disolventes orgánicos con ecepción de la glicerina

VELOCIDAD DE REACCIÓN2 La velocidad de reacción se define como la cantidad desustancia que reacciona por unidad de tiempo. 4or e+emplo, la oidación del -ierro ba+ocondiciones atmosf/ricas es una reacción lenta que puede tomar muc-os a6os,Ipero lacombustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones desegundo.e define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada (si

tomamos como referencia un producto" o transformada (si tomamos como referencia unreactivo" por unidad de tiempo.La velocidad de reacción no es constante. Al principio, cuando la concentración dereactivos es mayor, tambi/n es mayor la probabilidad de que se den c-oques entre lasmol/culas de reactivo, y la velocidad es mayor. a medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de c-oques ycon ella la velocidad de la reacción. La medida de la velocidad de reacción implica lamedida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, estoes, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad dereactivo que desaparece por unidad de tiempo, bien la cantidad de producto que aparecepor unidad de tiempo. La velocidad de reacción se mide en unidades deconcentración=tiempo, esto es, en moles=s.

AREVALO U. !"%H V24-0,*, ,2 62*08H ,01-80;42 28://1:0280*28;*04426*/-.;4-91-/.-


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• olución de #$%&• cinta de magnesio.• tubos de ensayo (:".• olución de$a%)• cronometro digital• !eaJer • pipeta• gradilla• matraz aforado de ?;ml

cinta de enmascarar



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e ! "!#$

%e e&'($)e*"+,$& 3

-,3 %eHNO3M

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PROCEDIMIENTO



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RESULTADOS 3B

CALCULOS:

8. M-42 /- #


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Mramos ;.;? moles K & g mol

Mramos &,


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8olumen ),


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AN&LISIS DE RESULTADO

e pudo observar que el sulfato de sodio act'a como un catalizador acelerandoconsidera mente la velocidad de reacción del #$%& con la cinta de 7g, formandonitrito de magnesio3 la reacción es de tipo eot/rmica, -ubo burbu+eo, el gas quese desprendió fue -idrogeno. Esto se debe a que el sulfato de sodio disminuyecomo cualquier catalizador la energía de activación de la reacción

En los resultados de algunos grupos, observamos la variación de los datos,argumentamos que se dan por que quizás, no se tomó eactamente la muestra del*m de la cinta de 7g, o sencillamente le adicionaron muy poco o muc-ocatalizador a la muestra, por eso cada resultado varia en los diferentes grupos,

pero en todos los casos el que tenía catalizador termino antes en consumirse3pero en el grupo R : se observa lo contrario lo que deducimos que -ubo alg'nfactor nombrado anterior que afecto drásticamente su procedimiento.



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PREGUNTAS". >QUE LE SUCEDE A LA SOLUCIÓN DE )NO3 QUE SOLO TIENE UNPEDAZO DE CINTA DE MAGNESIO@

En la solución con #$%& que no tenía la acción del catalizador, se presenta unavelocidad menor de reacción por lo que tarda más tiempo en llegar al equilibrio yaque la energía de activación es mayor.

En algunos casos luego de llegar al equilibrio estas reacciones pueden terminar enmenor tiempo que la que tenga la presencia de un catalizador.

. >QUE SUCEDE AL AGREGAR EL SULFATO DE SODIO A LA SOLUCIÓN DE

)NO3 CON EL PEDAZO DE CINTA DE MAGNESIO@Este aumenta la velocidad de la reacción interviniendo en ella pero sin llegar aformar parte de los productos resultantes de la misma.

3. >CU&L ES LA FUNCIÓN DEL SULFATO DE SODIO@

El sulfato de sodio entrara a función como un catalizador positivo que -ará que lavelocidad de reacción disminuya su tiempo pero /l no -ará parta de los productosque forman la reacción.

(. >QU? EFECTO TIENEN LOS CATALIZADORES DE UNA REACCIÓNQUÍMICA@

7odifica la velocidad de una reacción química, interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma. Los catalizadores secaracterizan con arreglo a las dos variables principales que los definen2 la faseactiva y la selectividad. La actividad y la selectividad, e incluso la vida misma delcatalizador, depende directamente de la fase activa utilizada, por lo que se



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distinguen dos grandes subgrupos2 los elementos y compuestos con propiedadesde conductores electrónicos y los compuestos que carecen de electrones libres yson, por lo tanto, aislantes o diel/ctricos.

. >QUE NOMBRE RECIBE EL PROCESO DE ALTERAR LA VELOCIDAD DE

UNA REACCIÓN MEDIANTE LA ADICIÓN DE UNA SUSTANCIA EXTRAÑA@

El proceso de alterar la velocidad de una reacción mediante la adición de unasustancia etra6a se denomina catálisis.

. ELABORE LAS GR&FICAS QUE REPRESENTAN TANTO EL PROCESOQUE SE LLEVO A CABO CON EL AZ=CAR Y LA CENIZA COMO EL QUE SE

LLEVO A CABO CON EL SULFATO DE SODIO.

REACCIÓN ENDOT?RMICA REACCIÓN EXOT?RMICA



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CONCLUSION

Los catalizadores cumplen una labor fenomenal en las reacciones químicas3 enesta práctica de laboratorio nos valimos de dos sustancias como son el sulfato desodio y un poco de cenizas, que -icieron las veces de catalizadores, para apreciar como estos aceleran la velocidad de las reacciones químicas, en nuestro caso, lareacción eot/rmica del acido nítrico con una cinta de magnesio y la combustiónde oigeno con az'car, respectivamente. e sabe que, los catalizadores logranaumentar la velocidad de las reacciones químicas al disminuir la energía deactivación de la misma, cuanto más ba+a sea la energía de activación de unareacción, más elevada será la velocidad de la misma, así que esa fue la -aza6a

del sulfato de sodio +unto con las cenizas, disminuyeron la energía de activaciónde las reacciones en las que participaron.

Aunque los catalizadores aumentan la velocidad con que se realizan determinadasreacciones químicas, estos tambi/n pueden in-ibir una reacción química, cosaque no eperimentamos en está practica de laboratorio, pero es de sumaimportancia en muc-as reacciones químicas.



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BIBLIOGRAFIA

AREVALO U. !"%H V24-0,*, ,2 62*08H ,01-80;42 28:

//1:0280*28;*04426*/-.;4-91-/.-

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