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UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN
NICOLÁS DE HIDALGO.
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA.
LABORATORIO DE CINÉTICA QUÍMICA.
PRÁCTICA 4.
CINÉTICA DE LAS REACCIONES DE SEGUNDO ORDEN:
(Velocidad de la hidrólisis de ésteres por álcalis).
PROFESOR: Alfonso Vargas Santillán.
Nombres Matrículas
María Alejandra Torres Chávez 1642696D
Mario Torres Chávez 1220754B
Stephanie Rodríguez Lanuza 1025979X
Jazmin Bravo Cortez 1609613B
Carlos Antonio Padilla Esquivel 1358157K
SECCIÓN: 01.
SEMESTRE: 5to.
EQUIPO: 3.
CICLO: 22/22.
Morelia Michoacán, lunes 24 de enero del 202 2.
OBJETIVO.
Utilizando uno de los métodos electroquímicos de análisis destinado para el estudio
de la cinética química, determinar analítica y gráficamente la constante media de
velocidad a 25 °C.
INTRODUCCIÓN
La cinética química es el estudio de las velocidades de las reacciones químicas y
de los mecanismos mediante los que tienen lugar. La cinética química introduce la
variable tiempo en el estudio de las reacciones químicas y estudia el camino que
siguen los reactivos para convertirse en productos.
El término segundo orden se aplica a dos tipos de reacciones. Aquellas cuya
velocidad es proporcional al cuadrado de una sola concentración de reactivo, o bien,
aquellas cuya velocidad es proporcional al producto de dos concentraciones de
diferentes reactivos, previamente elevadas a la primera potencia. La constante de
segundo orden k2 tiene las dimensiones: concentración-1 tiempo- 1
PROCEDIMIENTO.
Se mide primero la resistencia de la célula con (a) NaOH 0.01 M (R 0
) y
seguidamente con NaOAc 0.01 M (R∞), a 25 °C.
A continuación, se colocan dos matraces en el termostato, uno conteniendo 20 cm
3
de NaOH 0.05 M y 50 cm
3
de agua exenta de CO 2
y el otro 5 cm
3
de EtOAC 0.02 M
y 25 cm
3
de agua exenta de CO2. Mientras estas disoluciones alcanzan la
temperatura del baño (unos: 10 min) se limpia y seca la célula de conductividad. Se
mezclan después las dos disoluciones completamente y con rapidez y se pone en
marcha el cronómetro. Se llena la célula con la mezcla y se hacen lecturas de su
resistencia con frecuencia, haciendo los intervalos cada vez más largos a medida
que la reacción progrese.
EQUIPO Y REACTIVOS
EQUIPO
2 Matraces Erlenmeyer de 125 ml
2 Soportes Universales
2 Pipetas volumétricas de 20 ml
1 Cronometro
2 Pinzas de tres dedos
1 Pipeta volumétrica de 50 ml
2 Pipetas volumetricas de 5 ml
REACTIVOS
Solución de NaOH 0.005M
Solución de NaOAc 0.001M
Solución de AcOEt 0.02M
CÁLCULOS Y RESULTADOS.
Calcular gráfica y analíticamente la constante específica media de reacción.
Resultados obtenidos:
2
0
𝑡
𝑡
∞
→Para el t = 1 min;
𝑡 1
→Para el t = 2 min;
𝑡 2
→Para el t = 3 min;
𝑡 3
Tiempo (min) Lectura (μs)
Reactivo Lectura (Ʌ)
NaOH (0.1M) 1113
0
Inicial
NaOAc (0.01 M) 830
∞
final
→Para el t = 40 min;
𝑡 1
→Para el t = 60 min;
𝑡 1
→Para el t = 90 min;
𝑡 1
− 3
𝑛
𝑛
𝑖= 1
Reacciones
Tiempo (min) Lectura (Ʌ) Ln (Ʌ) 1/(Ʌ) 1/(Ʌ2)
1 864 6.761572769 0.00115741 1.33959E- 06
2 856 6.752270376 0.00116822 1.36475E- 06
3 852 6.747586527 0.00117371 1.37759E- 06
4 850 6.745236349 0.00117647 1.38408E- 06
5 848 6.742880636 0.00117925 1.39062E- 06
6 847 6.741700695 0.00118064 1.39391E- 06
7 845 6.739336627 0.00118343 1.40051E- 06
8 844 6.738152495 0.00118483 1.40383E- 06
9 843 6.736966958 0.00118624 1.40716E- 06
10 842 6.735780014 0.00118765 1.41051E- 06
20 826 6.716594774 0.00121065 1.46568E- 06
40 812 6.69950034 0.00123153 1.51666E- 06
60 793 6.675823222 0.00126103 1.59021E- 06
90 775 6.652863029 0.00129032 1.66493E- 06
Orden cero
Ʌ 𝑨
𝟎
y = - 0.9427x + 853.
R² = 0.
k = 0.
a = 853.
R = 0.
y = - 0.9427x + 853.
R² = 0.
760
780
800
820
840
860
880
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Conduvtancia Ʌ
Tiempo (min)
Orden 0
Segundo orden
𝑨
𝟎
y = 1E-06x + 0.
R² = 0.
k = - 1E- 06
a = 0.
R = 0.
y = 1E-06x + 0.
R² = 0.
0 20 40 60 80 100
1/(Ʌ)
Tiempo (min)
Segundo Orden
Tercer orden
Ʌ 𝑨
𝟎
y = 3E-09x + 1E- 06
R² = 0.
k = - 3E- 09
a = 1E- 06
R = 0.
Observación. Podemos observar que la línea de tendencia es muy cercana a los
puntos graficados y el valor de R es apreciable por lo que concluyo que la reacción
que se lleva a cabo en este problema es de tercer orden.
y = 3E-09x + 1E- 06
R² = 0.
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1/(Ʌ2)
Tiempo (min)
Tercer Orden
Calculando 𝑘
𝑖
𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
𝑘
𝑖
𝑁
− 6
Para determinar la constante cinética de velocidad
Partiendo de la ecuación:
2
0
𝑡
𝑡
∞
2
0
𝑡
𝑡
∞
Donde:
0
𝑡
𝑡
∞
2
Calcular Y para cada par de puntos y posteriormente graficar Y vs X.
Resolviendo se obtienen los siguientes resultados:
La gráfica es la siguiente.
De acuerdo a la gráfica obtenemos:
Sabemos que:
2
Donde:
2
Despejando 𝐾
2
se obtiene:
𝟐
0
0.
0.
0.
0.
0.
0 2000 4000 6000 8000 10000
(
ꓥ
_
-
ꓥ
_t)/(
ꓥ
_t
-
ꓥ
_∞ )
t (s)
t (s) vs (ꓥ_0-ꓥ_t)/(ꓥt-ꓥ∞ )
