EFECTO DE LA TEMPERATURA Y DE LA ADICIN DE IONES Mn2+ EN LA REACCIN DEL CIDO ACTICO CON PERMANGANATO DE POTASIO

EFECTO DE LA TEMPERATURA Y DE LA ADICIN DE IONES Mn+2 EN LA REACCIN DEL CIDO ACTICO CON PERMANGANATO DE POTASIO

J

Ea

Ea

R

Ea

m

92

,

15513

314

,

8

1

,

1866

=

=

-

=

-

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA

ANTONIO JOS DE SUCRE

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

LABORATORIO DE CINETICA METALURGICA

Carrillo, Manuel C.I 20602324

Gonzlez, Deiker C.I 25445468

Rondn, Evelin C.I 24831864

J

Ea

Ea

R

Ea

m

11

,

13856

314

,

8

6

,

1666

=

=

-

=

-

RESUMEN:

En esta experiencia se observ como influye la temperatura y la adicin de un catalizador (MnSO4 para el suministro de Mn+2) en la reaccin llevada a cabo entre el cido actico y el permanganato de potasio. La influencia del catalizador se evidencia en la comparacin de los tiempos registrados al trmino de las reacciones con este y sin este. As como tambin se verifico la influencia de la temperatura y su predominio sobre el sembrado de iones catalticos en el desarrollo de una reaccin. Por errores en la realizacin del experimento se obtuvo una energa de activacin ms alta en la reaccin con catalizador que en la reaccin sin catalizador obtenindose los siguientes valores 15513,92 J con catalizador y 13856,11 J sin catalizador.

PALABRAS CLAVES: Catalizador, catlisis, energa de activacin.

J

Ea

Ea

R

Ea

m

92

,

15513

314

,

8

1

,

1866

=

=

-

=

-

INTRODUCCION:

Desde el punto de vista termodinmico, para que ocurra una reaccin entre dos molculas, stas deben colisionar en la orientacin correcta y poseer una cantidad de energa mnima. A medida que las molculas se aproximan, sus nubes de electrones se repelen. Esto requiere energa (energa de activacin) y proviene del calor del sistema.

Si la energa es suficiente, se vence la repulsin y las molculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenacin de los enlaces de las molculas.

Desde el punto de vista cintico, la velocidad con la que se alcanza esta energa puede depender de ciertos factores. En la experiencia realizada se determin la manera en la cual dos factores en especfico, presencia de catalizador y temperatura, afectan la velocidad con la que se lleva a cabo la reaccin del cido actico con permanganato de potasio.

Se determin por apreciacin, como a medida que aumenta la temperatura, la reaccin procede ms rpido; as como el efecto de un catalizador si lo que se quiere es el ahorro de energa, aunque suministrarla es ms eficiente.

La presencia del catalizador (MnSO4) proporciona en efecto los iones Mn+2 aumentando la velocidad de reaccin.

La ecuacin de Arrhenius proporciona la base cuantitativa de la relacin entre la energa de activacin y la velocidad a la que se produce la reaccin. Y linealizando esta en funcin del tiempo que tarda en darse la reaccin a cada temperatura, podemos obtener mediante el mtodo grfico la energa necesaria para cada condicin (con catalizador y sin catalizador).

SUSTANCIAS

cido Actico

Permanganato de Potasio

cido Sulfrico

Sulfato de Manganeso

EQUIPOS

Plancha de Calentamiento

Tubos de Ensayo

Vasos de precipitado

Cilindros graduados

Cronmetro

Metodologa experimental

J

Ea

Ea

R

Ea

m

11

,

13856

314

,

8

6

,

1666

=

=

-

=

-

Clculos y Resultados

Tabla 1: Tiempo de reaccin en funcin de la temperatura para la reaccin con catalizador

T (K)

Tiempo (s)

288

1613,3

298

1169,3

308

890,3

318

870

328

740,67

Tabla 1.1: Tiempo de reaccin en funcin de la temperatura para la reaccin sin catalizador

T (K)

Tiempo (s)

288

1701,3

298

1290,67

308

1135,67

318

1014,3

328

844

Tabla 2: Datos Experimentales para la reaccin con catalizador

T (K)

Ln( t)(s)

1/T (

288

7,386

298

7,064

308

6,792

318

6,768

328

6,608

Tabla 2.1: Datos Experimentales para la reaccin sin catalizador

T (K)

Ln( t)(s)

1/T (

288

7,439

298

7,163

308

7,035

318

6,922

328

6,738

Grfica 1: Ln(t) Vs 1/T para reaccin con catalizador

Energa de Activacin:

Grfica 2: Ln(t) Vs 1/T para reaccin sin catalizador

Energa de Activacin:

Discusin de Resultados

Durante el desarrollo de la experiencia se presentaron varios factores que comprometieron el xito de la experiencia, basado en los clculos obtenidos cierto tipo de errores estuvieron presentes en el transcurso del experimento; cuando se inici la prctica no se tena un conocimiento claro y preciso de que se requera realizar en la experiencia; al momento de la toma de la temperatura para cada una de las experiencias hubieron varios percances, mientras se sumerga el termmetro en el agua helada esperando que alcanzara la temperatura deseada en varias ocasiones estaba unos grados por debajo. Tambin la puesta en marcha del reloj antes de comenzar la agitacin del tubo influye por muy pequea que haya sido la variacin del tiempo de igual manera este afecta en la generacin de errores para los clculos al igual que una falta de velocidad constante de agitacin, la cual juega un rol extremadamente importante en la velocidad de la reaccin. La percepcin de la desaparicin del color rosado de la muestra de cada analista es otra de los variables que perjudicaron la toma de los datos porque se presentaron casos en donde el color no haba desaparecido totalmente de la solucin quedaban todava ciertos vestigios pero por cuestiones de desarrollo para las siguientes temperaturas se detena el cronometro.

Las soluciones a las que se les aadieron los iones de Mn+2 tambin se vieron comprometidas, esto es ya que no se les aadan las gotas correspondientes del catalizador producto de un mal uso del gotero por parte del instrumentista. Sucedieron ocasiones en donde se comenzaba la agitacin de la muestra sin catalizar primero en vez de comenzar con las dos muestras bajo un mismo punto de partida lo cual genera una variacin de tiempo significante.

Haciendo uso de las grficas podemos observar que en la grfica 1; que mientras la temperatura va en aumento hay un considerable decrecimiento en el tiempo de la reaccin, utilizando la pendiente se procedi a localizar el valor de la energa de activacin presente en esta reaccin la cual arrojo un valor de 15513,92 J y comparndola con la grfica 2 la cual tiene un comportamiento similar a partir de la pendiente y mediante el uso de una expresin para el clculo de la energa de activacin para la reaccin sin catalizar se observ que el valor fue de 13856,11 J en donde la energa de activacin de una reaccin catalizada no debera ser mayor a una energa de activacin de la reaccin no catalizada. Partiendo de estos valores y conociendo los fundamentos tericos necesarios podemos confirmar que hubo claramente una contradiccin, en donde se reafirma que los errores antes expuestos fueron los causantes de esta falla en la experiencia.

Conclusin

Se determin la energa de activacin para la reaccin de cido actico con permanganato de potasio con catalizador y sin catalizador obteniendo el valor de 15513,92 J para la reaccin con catalizador y 13856,11 J para la reaccin sin catalizador; tambin se observ la influencia que tiene los iones de Mn+2 como catalizador ya que en las soluciones catalizadas el tiempo de reaccin era menor que las reacciones no catalizadas.

Bibliografa

Luis Fernando. Reaccin del cido actico [En lnea]. 2010. Disponible en: (Consulta: 19 de julio de 2015).

Frank Reforme. Acido actico con Permanganato de Potasio [En lnea]. 2012. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Acido_Acetico (Consulta: 19 de julio de 2015)

Se calent 400 ml de agua para utilizar como bao de Mara y se prepar aparte un bao de hielo picado y agua.

Se coloc 10ml de acido actico 0.5M y 2ml de KMnO4 0.0015m en un par de tubos de ensayo de 25ml de capacidad.

Se adicion 1ml de H2SO4 6M. y se coloc simultneamente un cronmetro en marcha. Se Tapo rpidamente con un tapn de goma y se agito continuamente hasta que la solucin se tornara transparente. Se registro el tiempo que tarda en desaparecer el color rosa.

Se sumergi el tubo de ensayo en el bao de hielo picado y agua, hasta que la mezcla alcanzo 15C de temperatura.

Se repiti los pasos 3 y 4, aadiendo antes de la adicin de H2SO4, seis gotas de MnSO4 0.045M que fungir como catalizador

Se repiti la experiencia para temperaturas de 25C (temperatura ambiente), 35, 45 y 55 C.

EMBED Equation.3

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_1499016424.unknown