“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA”

“FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGIA”

DETRMINACION DE LA CONSTANTE VELOCIDAD DE REACCION DE HIDRÓLISIS DEL

ACETATO DE METILO

PRÁCTICA Nº: 10

CURSO: FISICOQUÍMICA QU – 242

PROFESOR: ING: FERNANDO PEREZ CHAUCA

ALUMNOS: QUISPE BAUTISTA WILMER

DIA DE PRÁCTICA: MIERCOLES

HORA DE PRÁCTICA: 2.00 - 5.00 p.m.

AYACUCHO – PERÚ2009

I. OBJETIVO

Determinar la constante de velocidad para la reacción de hidrólisis del acetato de metilo en medio acido.

II. PARTE TORICA Cuando éster, tal como el acetato de metilo reacciona con el agua, se convierte parcialmente en alcohol y acido de acuerdo a la siguiente reacción.CH3COOCH3 + H2O ↔ CH3COOH + CH3OHEsta reacción transcurre muy lentamente en agua pura, sin embargo para para acelerar la velocidad de descomposición se hace uso de catalizadoderes para esta reacción se usa el acido clorhídrico, experimentalmente se ha demostrado que esta reacción es de primer orden, en consecuencia la velocidad de reacción varia proporcionalmente con la concentración del reaccionente (acetato de metilo).

-∂ [A]/∂t = k [A]…………………………………. (1)Donde: K; constante específica de velocidadIntegrando (1) tenemos Log [A] – log [A]0 = - Kt / 2.303…………………… (2)Log [A] – log [A]0 = - Kt…………………………… (3)Las expresiones (2) y (3) corresponde a una ecuación de una recta, es decir si graficamos el logaritmo de la concentración (del compuesto hidrolizado) en función de l tiempo, se debe obtener una recta, cuya pendiente debe ser igual a –K/2.303 o solo -K

III. MATERIALES Y REACTIVOSMateriales

10 matraces de erlenmeyer de 100ml con tapa 2 probetas de 100ml 2 probetas de 25ml 2 buretas de 25ml 2 fiolas de 250ml 2 pipetas volumétricas de 5ml 2 vasos de precipitado de 250ml 2 vasos de precipitado de 100ml 2 cronómetros Un termómetro de 0 – 100ºC 2n picetas 2 cucharillas de vidrio pírex 2varillas de vidrio

Reactivos: Acetato de metilo P.A. Hcl 250ml 1.0N NaOH 250ml 0.5N Acido succínico P.A. Indicador fenolftaleína Agua destilada.

IV. PROCEDIMIENTOEn un matraz de erlenmeger se introduce 100ml de Hcl 1.0N luego se lleva a un baño termostatisado a la temperatura T1, en otro matraz d se vierte de 10- 20mlde acetato de metilo y se lleva al baño que se encuentra a temperatura T1. Luego de 10 minutos de termostatizacion cuando los dos líquidos tengan la misma temperatura de l baño, se retira haciendo uso de una pipeta volumétrica 5ml de la solución de Hcl 1.0N para ser reemplazado con 5ml de acetato de metilo y se anota el tiempo 0.Se agita vigorosamente el matraz que contiene los 5ml de Hcl1.0N retirado anteriormente se adiciona 2 -3 gotas de fenolftaleína y se procede a titular.A intervalos de cada 10 minutos se retiran alícuotas de 5ml de muestra y se titula como en el caso anterior hasta realizar 5- 6 ensayos. Conforme transcurre el tiempo la reacción de hidrólisis del acetato de metilo va progresando por lo tanto la cantidad de acido acético ira aumentando. Se estandariza la solución de NaOH 0.5N haciendo uso de 3 masas de 0.1g de acido succínico, los cuales se disuelven en 10ml de agua destilada, adicionan do 2-3gotas de fenolftaleína antes de su titulación. Estandarización de solución de NaOH~0.5NEnsayo Masa de acido

succínico (g)Volumen NaOH(ml)

N NaOH

1 0,1001 3.5 0,4892 0,1004 3.7 0,4643 0,1019 3.9 0,447

NNaOH.promedio=

0.467A si mismo, se estandariza la solución de Hcl 1.0N, con solución de NaOh estándar, esto nos permitirá hallar los moles promedio en 5ml de HCl.

Estandarización de la solución de Hcl~1.0NEnsayo V HCl (ml) V NaOH (ml) N HCl1 5 10,2 0,9532 5 10,1 0,9433 5 10,1 0,943

N HCl.promedio= 0.946

A. TRATAMIENTO DE DATOSInicialmente s e debe determinar la concentración del acetato de metilo, luego de adicionar los 5ml de acetato de metilo en el matraz de acido clorhídrico la hidrólisis se da por iniciado hasta la condición de equilibrio.Conforme transcurre el tiempo la reacción crese o se hace mayor, sin embargo la reacción de hidrolisis e in completa, es decir que aun existe acetato de metilo sin reaccionar hasta llegar al equilibrio.Las alícuotas se titulan haciendo uso de una solución estándar de 0.5N de NaOH don d el volumen a gastarse para cada alícuota se incrementa en cada ensayo. Por este procedimiento determinamos cuanto de acetato de metilo se ha hidrolizado, donde al restarse de la concentración inicial nos dará la concentración de lo queda sin hidrolizar. Se grafica el Log de la concentración en función del tiempo para obtener un alinea recta y así `poder determinar la pendiente que es k y la energía de activación para esta reacción.

B. OBSERVACIONESa) Considere como 25ºC como tiempo 1 y tiempo 2 a 35ºCb) El tiempo 0 se considera cuando se añade la mitad del acetato de

metilo al matraz que contiene la solución de HCl.c) La s alícuotas se deben de verter en 50ml de agua destilada fría

con la finalidad de frenar la reacción, luego se procede a titular d) Información:

Normalidad del NaOH estándar = 0.467NNormalidad del HCl estándar = 0.946NMole promedio de HCl en 5ml =………T1 = 30ºCensayo t (minutos) Volumen

gastado de NaOH (ml)

ŋ totales de NaOH

ŋ moles de acido acético

formado1 10 10,6 0,047 0,0462 20 10,8 0,046 0,0453 30 11,1 0,045 0,0444 40 11,3 0,044 0,0435 50 11,8 0,042 0,0416 60 12,6 0,040 0,039

T2 = 40ºCensayo t (minutos) Volumen

gastado de NaOH (ml)

ŋ totales de NaOH

ŋ moles de acido acético formado

1 10 10,5 0,048 0,0472 20 11,5 0,043 0,0423 30 12,3 0,041 0,0404 40 12,6 0,040 0,0395 50 13,0 0,038 0,0386 60 13,6 0,036 0,035

V. CALCULOS

Calculando masa y nºℓ = m/v 1,199 = m/5Masa = 5,995gPeso molecular de CH3COOCH3 = 74Nº = 5,995/36,5 = 0,163Calculando # de moles de HCl a 30ºc

1) N= =

2) N =

3) N =

4) N =

5) N =

6) N =

Calculando # de moles de NaOH a 30ºc

1) N =

2) N =

3) N =

4) N =

5) N =

6) N =

Moles de acido acético formado a 30ºcN CH3COOH = N NaOH – N HCl

1) 0.046 = 0,047 – 0,0018 2) 0.045 = 0,046 – 0,0018 3) 0.044 = 0,045 – 0,0018 4) 0.043 = 0,044 – 0,0018 5) 0.071 = 0,042– 0,0018 6) 0.039 = 0,040 – 0,0018

Graficando lnvs t para 30ºc

Pendiente=

Calculando # de moles de HCl a 40ºc

7) N= =

8) N =

9) N =

10)N =

11)N =

12)N =

Calculando # de moles de NaOH a 40ºc

7) N =

8) N =

9) N =

10)N =

11)N =

12)N =

Moles de acido acético formado a 40ºcN CH3COOH = N NaOH – N HCl

7) 0.047 = 0,048 – 0,0018 8) 0.042 = 0,043 – 0,0018 9) 0.040 = 0,041 – 0,0018 10) 0.039 = 0,040 – 0,0018 11) 0.038 = 0,038– 0,0018 12) 0.033 = 0,036 – 0,0018

Graficando lnvs t para 40ºc

Pendiente =

Hallando K

Hallando moles actuales de CH3COOCH3

N CH3COOCH3 = 0,163 – x (acido acético) = 0,042

VI. CONCLUCIÓN

Se llego a determinar la constante de velocidad para la reacción de hidrólisis

del acetato de metilo en medio acido.

VII. BIBLIOGRAFIA DANIELS, F. “curso de química física experimental”. Edit. Mc Graw-

Hill. MEXICO 1980 METZ, C “Fisicoquímica. Edt. Mc Graw – Hill

Latinoamericana S.A.Bogotá – Colombia

BARRIW, C. M “Química Física. Edit. Reverte, 3ª Edición

Barcelona – España