Descomposición Catalíticadel peróxido de hidrogeno Cinética química y Biología Ingeniería Bioquímica Alumnos JUAREZ LOPE DANAE. TORAL HERRERA DULCE. HERNANDEZ VALENCIA MARIANA ITZEL Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica RESUMEN La rapidez de una reacción no solo depende de la presión, temperatura y la concentración de los reactivos, también depende de la presencia y concentración de un catalizador que es una sustancia química que afecta la velocidad de la reacción, aumentándola o disminuyéndola, sin reaccionar, es decir, el catalizador no reacciona, solo afecta la reacción. Esto se ve reflejado en el valor de la constante de rapidez de la reacción, mas no en su orden. El objetivo de esta práctica es encontrar el valor de las constantes de rapidez de la reacción se elaboraron las gráficas correspondientes para encontrar el orden de la reacción. Se encontró que la reacción se ajusta a la gráfica A vs. t, por lo que se concluye que es una reacción de orden cero, a pesar de usar diferentes concentraciones de catalizadores, el único cambio es la constante de rapidez mas no el orden de la reacción INTRODUCCION La siguiente práctica fue realizada en el Instituto Tecnológico de Celaya, para la clase de Cinética, Química y Biológica, con la finalidad de observar y medir el efecto que tiene la adición de un catalizador, (se empleó Sulfato de Cobre CuSO4 como catalizador) sobre la rapidez de una reacción en presencia de peróxido de hidrógeno, empleando materia orgánica: Papa y aguacate, y haciendo uso de la manipulación de condiciones ambientales, como es la temperatura y la presión. FUNDAMENTO TEORICO Dentro del estudio del comportamiento de las reacciones químicas en cuanto a la cinética de reacción, se encuentra que la rapidez con que se lleva a cabo una reacción está determinada por la presión, la temperatura, la concentración de los reactivos y finalmente por la presencia y concentración de un catalizador. Siendo un catalizador es una sustancia que afecta la reacción química únicamente a la velocidad de la reacción, para ser más precisos, ya que no reacción con los reactivos, y se mantienen intacto durante la transformación. Si el catalizador, favorece la reacción en la cual actúa, se denominan catalizadores positivos, y si la retrasa se le llama inhibidor. Existen dos tipos de catálisis: La catálisis homogénea, cuando el catalizador está en la misma fase que los reactivos y catálisis heterogénea cuando , el catalizador está en una fase distinta a los reactivos. Por medio de la ley de rapidez de una reacción podemos determinar la constante de rapidez de una reacción: En esta ecuación encontramos una constante aparente de rapidez (k), ya que puede estar la descomposición del peróxido de hidrogeno será más rápida” . como un fluido más viscoso que el agua. puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica e incluso con algunos metales como la plata. A quien se le agregará un catalizador para acelerar la reacción y observar el comportamiento de la misma. Determinar el orden de reacción respecto al sustrato y al catalizador HIPOTESIS “Si se aumenta la cantidad volumétrica de un catalizador en una reacción química. A temperatura ambiente se encuentra en estado líquido claro. ¿Qué es el Peróxido de Hidrogeno? El peróxido de hidrógeno (H2O2) es un compuesto químico formado por dos átomos de oxigeno enlazados por un enlace polar ( ) y cada uno de ellos unidos a un átomo de hidrógeno.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Involucrada la concentración de un catalizador en fase homogénea. Aplicar el método integral para evaluar las constantes de rapidez de reacción a diferentes concentraciones de catalizador. Su característica más importante es su poder oxidante. Se debe tener en cuenta que es una sustancia muy inestable y que tiende a descomponerse en oxígeno y agua en una reacción exotérmica: OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Analizar el efecto que tiene la adición de un catalizador sobre la rapidez de una reacción. Debido a ello. OBJETIVO ESPECÍFICO: a. En esta práctica se estudiará la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno. b. 6. Se colocaron 5 ml de H2O2 en el matraz kitazato con la manguera puesta y presionada con las pinzas de Mohr.0. 1. respecto al tiempo hasta ser un volumen constante. Se calcularon la velocidad de reacción. se realizaron . Se añadieron el catalizador en distintos experimentos con las mismas condiciones a diferentes cantidades del mismo 0. Al obtener los volúmenes de oxígeno. 2. 5. Se preparó en el matraz aforado peróxido al 7% para realizar la reacción. se puso saber la concentración. 4.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica MATERIALES Y METODOS MATERIAL 2 pipetas de 5 ml 1 vaso de precipitado 25 ml 1 jeringa 1 matraz kitazato 1 manómetro 1 manguera 1 pinzas de Mohr 1 cronómetro 1 matraz aforado 100 ml REACTIVOS Peróxido de hidrógeno al 35% Cloruro Férrico Agua destilada Colorante PROCEDIMIENTO 1. 2. Se llenó el manómetro con el colorante (esto es para identificar el cambio de volumen producido por la descomposición del peróxido a oxigeno). 1. El matraz se tapó con un tapón con abertura en donde se colocó el manómetro.5. orden de reacción y constante de velocidad. En cada experimento se agito el matraz y se comenzó a medir el cambio de volumen en el manómetro. 3. 7.5 y 3 ml.5. 2. haremos uso una vez más de los gráficos A vs t.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica gráficos V vs. A vs t · Para orden 1. 1/A vs t Donde A es la concentración y t el tiempo transcurrido. lnA vs t. y de cuya ecuación (ecuación de la recta). sobre el gráfico más parecido a un recta. . para asignar el orden de reacción. para diversos volúmenes agregados de catalizador. la cual tomará un valor de k. t para determinar el orden de la reacción. y 1/A vs t. lnV vs t y 1/V vs t para los órdenes 0. 1 y 2 correspondientemente. Permitiéndonos así ver la consecuencia que pudiera traer la presencia de un catalizador Sobre la constante de rapidez y el orden de reacción pasando al plano experimental. por lo que fueron eliminados para evitar problemas en sus correspondientes gráficos. porque en ellos no se registró cambio de volumen alguno. se podrá determinar la constante de rapidez y el orden de reacción. ln V vs. Se procederá a trazar una serie de gráficos V (volumen) vs tiempo por lo que con esto. a partir de la pendiente m. esto es trazando los gráficos: · Para orden 0. determinaremos la Constante de rapidez. NOTA: Los tiempos no llevan en algunos casos coherencia. t. para este caso de FeCl3 sobre la reacción de descomposición del peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno: De manera que para ver tal relación. indicando únicamente que los gráficos serán ahora: V vs t. y siguiendo el método gráfico ya conocido para la determinación de las constantes de rapidez y orden de reacción. y planteando el mismo. t y 1/V vs. así como para evitar inconsistencias matemáticas como el ln 0 o bien la división entre 0. ln A vs t · Para orden 2. ALGORITMO DE CÁLCULO. Procederemos directamente a ver la afección que tendría añadir un catalizador sobre una constante y sobre el orden de reacción. 00143 800 6.00091 1200 7.0025 500 6.00027 1 mL FeCl3 y = 533.6641 R² = 0.161 0.17 0. variando la cantidad volumétrica de catalizador de Sulfato de Cobre (III) que se agregaría al matraz con la solución de peróxido (5mL) y sin trozos de materia orgánica.244 0.18 4.006 0.55 0.696 0.189 0.54 2.53 7.36 3.496 0.685 0.09 0.0003 3400 8.002 600 6.23 1.783 0.972 0.215 0.601 0.04 2.45 2.00053 2000 7.00045 2300 7.605 0.00037 2800 7.28 4.00043 2400 7.39 1.00056 1900 7.00071 1500 7.005 300 5.378 0.00067 1600 7.26 7.Burk suponiendo orden 0: V vs t 4.00048 2200 7.57 4.00029 3500 8.00032 3200 8.38 6.00042 2500 7.397 0.59 6.09 7.5 5 5.55 8.741 0.937 0.47 5.003 0.05 3. Peróxido de hidrógeno al 7% y 1 ml de FeCl3 Fig 1.991 0.00028 3700 8.72x .07 4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 tiempo t (min) 1 mL FeCl3 y = 0.00063 1700 7.09 6.324.65 0.56 3.039 0.12 6.00034 3000 8.863 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica RESULTADOS Y DISCUSIONES Se empleó una concentración de Peróxido de hidrogeno H2O2 a una concentración estándar de 7 %.39 4.36 2.00059 1800 7.001 1100 7.25 3.908 0.25 6.9919 5000 Volumen 0.00029 3600 8.551 0.102 0.00333 400 5.15 3.2 R² = 0.298 0.071 0.00125 900 6.3901x + 5.8251 10 8 LnV T 6 4 2 0 0 2 4 6 TIEMPO T (MIN) 8 10 .6833 1.1 Grafica tipo Lineweaver.05 1.0004 2600 7.00083 1300 7.438 0.01 200 5.824 0.901 0.0005 2100 7.19 Vol/ml Ln V 1/V 100 4.00111 1000 6.00077 1400 7.00036 2900 7.47 3.35 5.802 0.00167 700 6.11 5.132 0.00031 3300 8.00033 3100 8.25 2.24 5.00038 2700 7.216 0.313 0.15 2.704 0. de Michaeles.2 [1/ Vm] 1/Vm = -342.008 0.2 Vm= 0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .002 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) 6 7 8 9 De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados.068 destacando además que la reacción. recíproca de la ec. podemos determinar que la figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2.0034 R² = 0. V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De ese modo podemos calcular la expresión de L-B.01 1/V 0. 1.72 [Km/Vm] x ( 1/S) – 342.Mentel: De esta forma. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.1 cuya ecuación es: Y= 768.012 0.002 0 -0.3824 0.72 *Vm = 1.00292 Km/Vm = 533. se infiere como de orden 0. m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 533.0005x + 0.006 0.84x – 94.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 1 mL FeCl3 y = -0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig.004 0.5584 .72 Km = 533. 9482 Chart Title 5000 Volumen V (ml) Ln V 4.09 1500 2.99146455 6.00636757 8.6176x + 5.03 2900 4.17011954 7.00038462 0.000625 0.31322039 7.02 1400 2.55 1300 2.00111111 0.00166667 0.0003125 Fig 2.4 2000 2.00047619 0.60517019 5.34 1900 2.00083333 0.00071429 0.11 2400 3.9373747 7.28 1800 2.19 3000 4.00041667 0.48 2800 4.37775891 7.00035714 0.64969262 7.1 Grafica tipo Lineweaver.7529 R² = 0.47 2100 2.16 2500 3.49 1200 1.15 3200 6 4 2 0 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 6 .60090246 7.01 0.002 0.78322402 7.00055556 0.00045455 0.70378247 5.735 1 mL FeCl3 10 8 Ln V t/min Vol/ml 0.69621264 7.2146081 6.24422752 7.19 600 1.36 2700 3.84x .00076923 0.0004 0.54 2200 3.07090609 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 Tíempo t (min) Fig 2.45 100 0.03 2300 3.94.0025 0.26 2600 3.43838353 7.00125 0.00090909 0.82404601 7.55108034 6.068 R² = 0.54960917 7.00032258 0.22 1700 2.Burk suponiendo orden 0: V vs t y = 768.005 0.00052632 0.86326672 7.00037037 0.00043478 0.68461173 6.7406644 7.09 500 1.00066667 0.00058824 0.90775528 7.29 800 1.16 1600 2.97246602 8.00306546 7.0005 0.09007684 7.00333333 0.03915739 8.39692966 6.45 3100 5.29831737 5.8 300 1 400 1.58 200 0.49554194 7.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 1 ml de FeCl3 1/V 0.90100705 7.44 1100 1.001 0.2 Suponiendo primer orden: Ln V vs t y = 0.00034483 0.00142857 0.34 900 1.80239476 6.24 700 1.00033333 0.39 1000 1. se infiere como de orden 0. 1/mL 0.004 0.068 [1/ Vm] 1/Vm = -94.012 0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . De ese modo podemos calcular la expresión de L-B.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig. recíproca de la ec.068 Vm= -0. m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 768.01 1/V.84 [Km/Vm] x ( 1/S) – 94.0009x + 0.84 Km = 768.068 destacando además que la reacción.006 0.84x – 94. de Michaeles. podemos determinar que la figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.002 0 1 2 3 4 5 6 Tiempo t (min) De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados.002 0 -0.1732 .3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t y = -0.008 0.3385 1 ml FeCl3 0. 2.1 cuya ecuación es: Y= 768.84 *Vm = -8.01063 Km/Vm = 768.0034 R² = 0.Mentel: Vm S 1 Km S 1 Km 1 1 V Km S V Vm S V Vm S Vm De esta forma. 0025 0.5833333 0.039157 8.703782 5.740664 7.4166667 0.003065 7.001667 0.22 1.131531 8.000286 0.33 1.000909 0.000476 0.000323 0.29 1.242756 8.696213 7.8666667 0.39693 6.000714 0.298317 5.18 1.38 2.60517 5.000385 0.802395 6.002 0.31322 7.649693 7.549609 7.11 1.56 2 2.8 0.00027 0.001 0.29405 1/ V 0.09 2.000667 0.216088 8.00125 0.07 2.12 3.244228 7.44 2.991465 6.003333 0.5 2.070906 8.863267 7.22 2.438384 7.000278 0.684612 6.57 3.783224 7.268732 8.17012 7.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 1.6666667 0.824046 7.000769 0.000345 0.44 1.000435 0.21 3.52 1.000303 0.5 0.937375 7.188689 8.000357 0.214608 6.36 1.000313 0.7166667 0.000333 0.005 0.000256 0.160518 8.0005 0.006368 8.4 1.9333333 1 1.04 3.972466 8.000455 0.000556 0. 0.15 1.600902 7.901007 7.18 2.000526 0.377759 7.000588 0.00025 .07 1.101678 8.000833 0.55108 6.090077 7.5 ml de FeCl3 Tiempo Vol.907755 7.001429 0.00037 0.01 0.48 1.33 2.495542 7.0004 0.13 2.03 1.000263 0.001111 0.000417 0.27 2.000625 0.35 1.31 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 Ln V 4.000294 0. 008 0.324.5 2 Axis Title 2.5 Axis Title Fig.8x .5 3 3.006 0.0031 R² = 0.5 1 1.5 3 3.2 Suponiendo primer orden: Ln V vs t Chart Title 10 y = 0.1 Grafica tipo Lineweaver.5 2 2.64 R² = 0.5 .Burk suponiendo orden 0: V vs t Chart Title 5000 y = 1442. 3.5 1 1.5 Axis Title Fig.9462x + 5.0012x + 0.7376 Axis Title 8 6 4 2 0 0 0.5 3 3.9573 Axis Title 4000 3000 2000 1000 0 0 0.012 0.002 0 -0.01 Axis Title 0.5 1 1. 3.5 2 2.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t Chart Title y = -0.004 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 3.31 0.8059 R² = 0.002 0 0. 64 [1/ Vm] 1/Vm = -324. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . en este caso.444 Por el tipo de gráfico la reacción se establece como de orden cero . m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 1442. De Michaeles.8x – 324.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma. la figura más afín a la recta deseada corresponde a la Figura 3.8 *Vm = -4.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica De igual manera. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b. recíproca de la ec.8[Km/Vm] x ( 1/S) – 324. de manera que a partir de su ecuación: Y=1442.64 podemos calcular la expresión de L-B.8 Km = 1442.00308 Km/Vm = 1442.1.64 Vm= -0. 5 0.22 2.52 1.000385 2700 7.09 1.23 1.000476 2200 7. 4.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t 2ml FeCl3 y = 0.000435 2400 7.85 0.13 1.28 1.6009 0.000526 2000 7.3778 0.8904 2 mL Fe Cl3 5000 4000 Volumen Tiempo Vol 0.05x + 80.0025 500 6.824 0.7038 0.47 1.37 1.3969 0.2983 0.005 300 5.000345 3000 8.000714 1500 7.9915 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 2 ml de FeCl3 Ln V 1/V 100 4.00125 900 6.001429 800 6.9725 0.001667 700 6.58333 0.9078 0.000909 1200 7.5496 0.8024 0.0901 0.59 2.000323 Fig.4955 0.0392 0.41667 0.1 Grafica tipo Lineweaver.345 R² = 0.000556 1900 7.9097 R² = 0.002 600 6.000667 1600 7.8633 0.3132 0. 4.91667 1 1.2442 0.18 1.000417 2500 7.03 2.000333 3100 8.54 3.6497 0.0005 2100 7.000625 1700 7.00037 2800 7.2146 0.1701 0.003333 400 5.9374 0.7407 0.6846 0.7832 0.6962 0.0064 0.000588 1800 7.68333 0.0004 2600 7.42 2.901 0.39 4.2 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) Fig.05 1.000357 2900 7.000455 2300 7.Burk suponiendo orden 0: V vs t y = 923.76667 0.1 3.5511 0.001 1100 7.3 2.23 3.32 1.15 2.01 200 5.7377x + 5.6052 0.0031 0.42 1.001111 1000 6.000769 1400 7.4384 0.000833 1300 7.6459 10 8 Ln V 6 4 2 0 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 .09 2. de Michaeles. recíproca de la ec.1 posee la recta mejor formada.05 Km = 923. m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 923.2793 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 4.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma.01 0.002 0 1 2 3 4 5 -0.008 1/V 0.05x + 80. .3450 Calculamos la expresión de L-B.006 0. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.3450 Vm= 0.004 0.05 *Vm = 11.004 tiempo t (min) La Figura 4.0011x + 0.012 0.0031 R² = 0.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 2 Ml FeCl3 y = -0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . por lo que partiendo de su ecuación: Y= 923.002 0 -0.4188 Se establece Orden cero.05 [Km/Vm] x ( 1/S) 80.0124 Km/Vm = 923.3450 [1/ Vm] 1/Vm = 80. 2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t y = 0.31874 0.1 Grafica tipo Lineweaversuponiendo orden 0: V vs t 2.51667 500 6.2 3200 8.86667 1200 7.00037 2 2800 7.000323 2.17012 0.9 1300 7.000263 3.000588 1.000769 0.04 3800 8.07091 0.000833 0.07 3000 8.03916 0.43838 0.34284 0.74066 0.42 2400 7. Ln V 1/V 0.55108 0.003333 0.24423 0.5 ml Ln V Tiempo Vol.26873 0.4 3500 8.29832 0.13 3900 8.000233 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 tiempo t (min) 4 5 .2645 R² = 0.33 2200 7.7339x + 6.37776 0.21609 0.06 1600 7.000435 1.00637 0.0025 0.000294 2.000526 1.23 4000 8.1 1700 7.005 0.000476 1.90101 0.78322 0.82405 0.21461 0.000625 1.31322 0.000357 2.002 0.36637 0.00307 0.00027 3.80239 0.93737 0.6717 2.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 2.000244 3.55 2700 7.68333 800 6.46 2500 7.18869 0.73333 900 6.0005 1.02 1500 7.69621 0.48 3600 8.000455 1.27 3300 8.35 4100 8.21666 100 4.63333 700 6.45 400 5.9286 6000 Volumen 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) Fig.15 3100 8.04 2900 7.001667 0.000345 2.000909 0.38 2300 7. 5.16052 0.86327 0.000256 3.28 2100 7.18 1900 7.24 2000 7.39693 0.000714 1.58333 600 6.000313 2.19 R² = 0.000556 1.000286 2.000417 1.000333 2.09008 0.000385 1.97247 0.8 1100 7.60517 0.00125 0.000303 2.70378 0.001429 0.01 0.64969 0.000667 1.13153 0.95 1400 7.99146 0.68461 0.31667 200 5.90776 0.000238 4.51 2600 7.5 ml de FeCl3 Fig 5.29405 0.14 1800 7.0004 1.54961 0.10168 0.5 ml FeCl3 Burk y = 1233x + 239.000278 2.24276 0.001111 0.38333 300 5.17 4300 8.6009 0.5 4200 8.76667 1000 6.33 3400 8.00025 3.001 0.49554 0.55 3700 8. 004 0.01 1/V 0.004180 Km/Vm = 1233 Km = 1233 *Vm = 5.008 0.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma. por lo que partiendo de su ecuación: Y= 1233x + 239. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .002 0 -0.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 2.1548 Se establece Orden cero.19 Vm= 0.006 0. .19 Calculamos la expresión de L-B.1 posee la recta mejor formada.0009x + 0.19 [1/ Vm] 1/Vm = 239.012 0. recíproca de la ec. de Michaeles.5 ml FeCl3 y = -0.002 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 La Figura 5. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b. m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 1233 [Km/Vm] x ( 1/S) 239.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 5.2547 0.0024 R² = 0. 26873 8.64969 7.31 1700 1.00048 0.21 2800 2. 6.6009 7.86667 700 0.93333 800 1 900 1.78322 7.00091 4000 0.12 1200 1.31322 7.0005 0.17012 7.00033 0.00036 8 0.57 4200 4.00026 0.05 1000 1.34284 8.36 1800 1.24276 8.0004 3 R² = 0.00022 0.00083 3000 0.00029 0 1 2 3 4 5 6 0.8 600 0.80239 6.97247 8.53 2200 1.00067 0 0.00024 0.00637 8.68461 6.57 2300 2.38 4000 3.58333 300 0.0003 2 0.29405 8.00045 Fig.09008 7.09 4300 4.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t 0.31 3000 2.8123 0.36 3100 0.8 R² = 0.00059 tiempo t(min) 0.Burk suponiendo 0.66667 400 0.00024 0.99146 6.4 1900 1.3 4700 .26 2900 2.00077 2000 0.01 2400 2.00042 y = 0.54 3400 3 3500 3.08 3600 3.00043 0.44 2000 1.00025 0.001 5000 0.00022 0.00029 0 0.2 1400 1.00023 0.06667 100 0.29832 5.47 4100 3.90776 7.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica 1/V 0.3 3900 3.48 3300 2.43381 8.10168 8.00111 6000 0.09 1100 1.00333 0.00125 y = 961.00037 0. 0.29x + 479.38936 8.03916 8.00034 6 0.06 2500 2.00032 4 0.70378 5.00053 0.00063 0 1 2 3 4 5 6 0.00028 TIEMPO T (MIN) 0.00167 0.21461 6.5253x + 6.1 Grafica tipo Lineweaver.00038 10 0.00027 0.22 4400 4.36 4500 4.24423 7.82405 7.74066 7.0025 Fig 5.00143 0.56 4600 5.00307 7.36637 8.31874 8.90101 7.16052 8.38333 200 0.43838 7.002 orden 0: V vs t 0.24 1500 1.4666 0.16 1300 1.93737 7.00026 0.00023 0.73333 500 0.13153 8.00071 1000 0.39693 6.42 3200 2.18869 8.86327 7.5822 0.00021 3mL FeCl3 Volumen Ln V 4.69621 7.15 3700 3.00056 0.28 1600 1.60517 5.21 3800 3.37776 7.55108 6.01 0.16 2700 2.49554 7.49 2100 1.45532 3mL FeCl Ln V T Vol.11 2600 0.00031 0.54961 7.07091 8.41183 8.21609 8.005 Peróxido de hidrógeno al 7% y 3 ml de FeCl3 0. Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 6. recíproca de la ec.003 Se establece Orden cero. Sin embargo.002 0 1 2 3 Axis Title 4 5 6 En estas graficas es bastante difícil apreciar cual de ellas cumple con la gráfica recta que se espera. Considerando a la Figura 6.0006x + 0.8 Vm= 0. m = Km/Vm : Pendiente de la recta x = 1/S : Variable en eje x b = 1/Vm : Punto intersección eje y Por lo tanto: 1/V = 961.006 0.29x + 479.29 *Vm = 2. que pueden estar afectando el comportamiento de la reacción al momento de tabular.0021 R² = 0.1 como la recta mejor formada y partiendo de su correspondiente ecuación: Y= 961. al parecer.012 0.29 [Km/Vm] x ( 1/S) 479.00208 Km/Vm = 961.01 Axis Title 0.8[1/ Vm] 1/Vm = 479.004 0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t y = -0. de Michaeles. hubo errores metodológicos que arrojaron ciertos datos.8 Calculamos la expresión de L-B.29 Km = 961.2277 3 mL FeCl3 0.002 0 -0.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma. . la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.008 0. concluyendo de esta manera que al alterar las condiciones como la presión la temperatura o el catalizador.5584 0 8. que si se aumenta la cantidad de volumen de catalizador a la reacción. de rapidez Orden km reacción 1.5 6 3 TABLA 7. y viceversa. al igual. de acuerdo a la expresión . Del catalizador (ml) 1 0.444 0 11. con la temperatura.01063 0. Teniendo de esta manera que conforme la Tabla 7 lo indica. Por otra parte al hacer el análisis de cómo se modifica el orden de reacción. lo cual implicará el aumento de nuestra constante.00292 0. Resultados Cte. . De reacción (mol/min) 0. la constante de rapidez también incrementará. ahora toca el turno de establecer una nueva propiedad o variable que modifica la constante de rapidez de una reacción.0124 0. descrita como la adición de un catalizador.5 2 1 3 1.1548 0 2. implica la afección del valor de la constante de rapidez. que como veíamos.1732 0 4. y nos permitió corroborar así algunos puntos indicados como es la modificación del valor ya mencionado. .4188 0 5. por lo que experimentalmente se obtuvieron una serie de valores para la constante de rapidez a diversos volúmenes de catalizador agregado.003 0 de Vel. invitaba a pensar que pudiera modificar los valores de la constante.5 4 2 5 2. se puede apreciar que éste sí se mantiene constante. y por ende el orden de reacción que esta pudiera poseer. el cual si por su definición misma es aquella especie química que acelera o Experimento Vol.00308 0.00208 incrementa la velocidad de una reacción. lo cual tiene sentido. quiere decir que los reactivos se transformarán en productos mucho más rápido. establecemos de manera general.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica RESULTADOS Y DISCUCIONES Como el objetivo lo marca. si la rapidez de reacción aumenta. más no la alteración del orden de reacción.004180 0. McGraw-Hill Interamericana. Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas. ya que para los 6 experimentos. 3° ed. México. con distintas concentraciones de catalizador. BIBLIOGRAFIA Chang. t. Raymond.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica CONCLUSIONES Se pudo observar el comportamiento de la velocidad de la reacción química con distintas concentraciones de catalizador. sin embargo. y no el orden de la reacción. ajustándose a la gráfica [A] vs. experimentalmente se observó que la mayor concentración de catalizador. CUESTIONARIO . puesto que no mostraron variaciones grandes. aunque existen errores como los posibles errores de método e instrumentales. encontrando que lo único que varía es la constante de rapidez de la reacción. Se puede decir que nuestros resultados son buenos. favorecía el mayor volumen de oxígeno en menor tiempo. el orden de la reacción fue cero. Los valores de la velocidad de reacción fueron también muy similares.
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