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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
LABORATORIO: FISICOQUIMICA II
NOMBRE DE LA PRACTICA: VELOCIDAD DE REACCIÓN Y TEMPERATURA
PRELABORATORIO N°: 2
POSTLABORATORIO N°: 2
NOMBRE DEL ALUMNO: ANA CECILIA NAVOR MONTALVO
FECHA: 03-09-2019
DÍA: MARTES
HORA: 17:00-19:00
MAESTRO DE PRACTICA: ANA ERIKA OCHOA ALFARO
CALIFICACIÓN: ____________
VELOCIDAD DE REACCIÓN Y TEMPERATURA
OBJETIVO
Determinar la constante de velocidad para la reacción de decoloración de la
fenolftaleína en medio básico a tres temperaturas diferentes, calculará los
parámetros de Arrhenius y los de la teoría del estado de transición de la misma
reacción.
GUÍA DE ESTUDIOS
1. Escriba la ecuación de Arrhenius y explique su significado.
K = A e^(-Ea/RT)
Donde:
K = es la constante de velocidad de la reacción.
A = es un parámetro denominado factor de frecuencia.
Ea = es la energía de activación.
R = es la constante universal de los gases. Su valor es 8,3143 J•K-1•mol-1
T = es la temperatura absoluta.
2. Linealice la ecuación de Arrhenius, ecuación (1), y haga una analogía de la
misma con la ecuación de la línea recta. Explique el significado físico de la
pendiente y de la ordenada al origen.
ln k = ln (A·e-Ea/RT)
ln k = ln A + ln(e-Ea/RT)
Ecuación de Arrhenius linealizada:
y= mx + b
Esta forma de expresar la ecuación de Arrhenius es muy útil para determinar
la energía de activación de una reacción, ya que, si se determina
experimentalmente el valor de la constante de velocidad a distintas temperaturas,
la representación de lnk (y) frente a 1/T (x), nos da una línea recta cuya pendiente
es -Ea/R y su ordenada en el origen es lnA.
3. ¿Qué significa la energía de activación en la ecuación de Arrhenius?
Para las reacciones elementales la energía de activación (Ea en la ecuación de
Arrhenius) puede interpretarse como la energía mínima que deben acumular las
moléculas que chocan, para que pueda producirse la reacción.
4. ¿Qué entiende por molecularidad?
La molecularidad es el número de moléculas que forman parte como reactivos en
un proceso elemental, es decir, la suma de las moléculas de cada reactivo antes de
formar el complejo activado para convertirse en los productos.
5. ¿Qué efecto tiene la energía de activación sobre la contante de velocidad de
una reacción?
Entre mayor sea la Energía de activación (Ea)de una reacción, mayor será el valor
de su constante de velocidad, no obstante, la velocidad de reacción será menor
debido a que se requiere mayor cantidad de tiempo para alcanzar la Ea de la
reacción y por tanto la velocidad de reacción es menor, es decir la reacción es más
lenta.
6. ¿Qué efecto tiene la variación de temperatura sobre la constante de
velocidad de una reacción química?
A mayor temperatura la constante de velocidad será menor, sin embargo, la
velocidad de reacción aumenta conforme la temperatura sufre un aumento.
7. ¿Qué efecto tiene la variación de temperatura sobre la energía de activación
de una reacción?
A mayor temperatura, menor energía de activación.
8. Enuncie la ley de Beer, escriba su ecuación e indique la aplicación principal
de esta ley.
“La intensidad de un haz de luz monocromática, que incide perpendicular sobre una
muestra, decrece exponencialmente con la concentración de la muestra”. Según
esta ley:
A = K.C.
A= absorbancia de la muestra.
K = es una constante que depende de la longitud de onda usada, de la sustancia
que se analiza y del espesor de la celda usada.
C = concentración de la muestra.
La Ley de Beer afirma que la cantidad de luz absorbida por un cuerpo depende de
la concentración en la solución. Y su aplicación principal es determinar la cantidad
de concentración en una solución de algún compuesto utilizando la fórmula. Aunque
también puede ayudar en la determinación de estructuras moleculares y en la
identificación de unidades estructurales específicas, ya que estas tienen distintos
tipos de absorbancia (grupos funcionales o isomerías).
9. Deduzca e integre la ecuación de velocidad diferencial empírica para la
reacción en estudio en función de la absorbancia. Tome en cuenta las
condiciones del experimento y que el orden de reacción es uno con respecto
a la fenolftaleína.
𝐹 −2 + 𝑂𝐻 − → (𝐹𝑂𝐻)−3
A = C. εd
A=[F^(2-) ] εb
V=K[OH^- ]a [F2-) ]b
V=K[F2- ]b
d [F 2− ]
V= −
= k[F 2− ]
dt
t
∫ d[F 2− ] = −ekt
0
[F 2− ]t = [F 2− ]0 − ekt
ln[F 2− ]t = ln[F 2− ]0 − kt
10. Haga una analogía entre la ecuación de velocidad obtenida en el inciso anterior
y la ecuación de la línea recta: Explique el significado físico de la pendiente y de la
ordenada al origen.
ln At = ln Ao – kt
2−
2−
ln [F ]t = ln[F ]0 − kt
y
=b
-
mx
donde m se refiere a el efecto de la temperatura en la tasa de rapidez de la
reacción química. Y b el factor de frecuencia.
PROCEDIMIENTO
Inicio
Utilizando los vasos
de precipitado
preparar:
1
1) Temperatura
ambiente
2) Baño a 12°C
3) Baño-hielo a 3°C
Tomar tres celdas para
espectrofotómetro, llenarlas
con disolución de NaOH-NaCl
hasta aprox. ¾ colocarlas en
los baños preparados.
2
Encender el espectrofotómetro y
dejar que se caliente por un
mínimo de 10 min.
3
*Mantener cte. La
temperatura
Fijar la long. De
onda en 550nm
ajustarlo con la
disolución de
NaOH-NaCl
Apagar el espectrofotómetro y
recolectar los residuos del
experimento en un recipiente
debidamente rotulado.
7
Fin
Medir y anotar la temperatura de la
disolución dentro de la celda,
agregar unas gotas de fenolftaleína,
tapar la celda e invertirla para
mezclar la disolución (comenzando
por el baño a Tamb).
4
Tomar lectura de absorbancia en
intervalos de 1 a 5 min y a
intervalos de 3 a 14 min.
5
Repetir los pasos 4 y 5 con
las dos otras celdas.
6
Regrese la
celda al baño
para
asegurarse que
se mantenga a
la misma
temperatura.