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 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. como un fluido más viscoso que el agua. Debido a ello.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Involucrada la concentración de un catalizador en fase homogénea. En esta práctica se estudiará la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno. A quien se le agregará un catalizador para acelerar la reacción y observar el comportamiento de la misma. puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica e incluso con algunos metales como la plata. OBJETIVO ESPECÍFICO: a. Aplicar el método integral para evaluar las constantes de rapidez de reacción a diferentes concentraciones de catalizador. ¿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. A temperatura ambiente se encuentra en estado líquido claro. Su característica más importante es su poder oxidante. b. la descomposición del peróxido de hidrogeno será más rápida” . 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. 5. respecto al tiempo hasta ser un volumen constante. El matraz se tapó con un tapón con abertura en donde se colocó el manómetro. 4. se realizaron . Se colocaron 5 ml de H2O2 en el matraz kitazato con la manguera puesta y presionada con las pinzas de Mohr.0. Se calcularon la velocidad de reacción. Se preparó en el matraz aforado peróxido al 7% para realizar la reacción. Se llenó el manómetro con el colorante (esto es para identificar el cambio de volumen producido por la descomposición del peróxido a oxigeno). 1. se puso saber la concentración. orden de reacción y constante de velocidad.5 y 3 ml. 1. En cada experimento se agito el matraz y se comenzó a medir el cambio de volumen en el manómetro. 2. 2. 2. 7. Al obtener los volúmenes de oxígeno. 3. 5.5. 6. Se añadieron el catalizador en distintos experimentos con las mismas condiciones a diferentes cantidades del mismo 0.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. y 1/A vs t. lnV vs t y 1/V vs t para los órdenes 0. determinaremos la Constante de rapidez. Procederemos directamente a ver la afección que tendría añadir un catalizador sobre una constante y sobre el orden de reacción. porque en ellos no se registró cambio de volumen alguno. . y de cuya ecuación (ecuación de la recta). sobre el gráfico más parecido a un recta. 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. la cual tomará un valor de k. y planteando el mismo. t para determinar el orden de la reacción. lnA vs t. t. para diversos volúmenes agregados de catalizador. A vs t · Para orden 1.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica gráficos V vs. y siguiendo el método gráfico ya conocido para la determinación de las constantes de rapidez y orden de reacción. ln V vs. t y 1/V vs. indicando únicamente que los gráficos serán ahora: V vs t. Se procederá a trazar una serie de gráficos V (volumen) vs tiempo por lo que con esto. esto es trazando los gráficos: · Para orden 0. 1/A vs t Donde A es la concentración y t el tiempo transcurrido. se podrá determinar la constante de rapidez y el orden de reacción. 1 y 2 correspondientemente. así como para evitar inconsistencias matemáticas como el ln 0 o bien la división entre 0. para asignar el orden de reacción. a partir de la pendiente m. ln A vs t · Para orden 2. 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. ALGORITMO DE CÁLCULO. NOTA: Los tiempos no llevan en algunos casos coherencia. haremos uso una vez más de los gráficos A vs t. por lo que fueron eliminados para evitar problemas en sus correspondientes gráficos. 00031 3300 8. 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.39 1.38 6.071 0.378 0.824 0.12 6.57 4.35 5.09 0.551 0.00056 1900 7.039 0.53 7.3901x + 5.15 3.04 2.00333 400 5.901 0.005 300 5.00125 900 6.2 R² = 0.002 600 6.00042 2500 7.972 0.00053 2000 7.00034 3000 8.00045 2300 7.0025 500 6.Burk suponiendo orden 0: V vs t 4. Peróxido de hidrógeno al 7% y 1 ml de FeCl3 Fig 1.704 0.45 2.601 0.9919 5000 Volumen 0.36 3.001 1100 7.19 Vol/ml Ln V 1/V 100 4.8251 10 8 LnV T 6 4 2 0 0 2 4 6 TIEMPO T (MIN) 8 10 .802 0.00048 2200 7.00028 3700 8.07 4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 tiempo t (min) 1 mL FeCl3 y = 0.496 0.189 0.09 6.09 7.5 5 5.00036 2900 7.937 0.102 0.15 2.324.741 0.18 4.55 8.72x .216 0.003 0.39 4.696 0.1 Grafica tipo Lineweaver.00063 1700 7.25 2.783 0.0004 2600 7.26 7.36 2.00167 700 6.00143 800 6.55 0.24 5.161 0.00029 3500 8.991 0.215 0.25 6.00067 1600 7.05 1.05 3.11 5.685 0.0003 3400 8.244 0.00029 3600 8.006 0.17 0.47 3.00111 1000 6.00038 2700 7.438 0.65 0.00083 1300 7.6641 R² = 0.25 3.0005 2100 7.397 0.00091 1200 7.00037 2800 7.132 0.00027 1 mL FeCl3 y = 533.605 0.00043 2400 7.00033 3100 8.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 %.298 0.908 0.47 5.00032 3200 8.23 1.6833 1.01 200 5.313 0.00077 1400 7.56 3.00071 1500 7.28 4.54 2.59 6.00059 1800 7.863 0. 3824 0.84x – 94. podemos determinar que la figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2.72 *Vm = 1. 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. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.1 cuya ecuación es: Y= 768. recíproca de la ec. 1.Mentel: De esta forma.2 Vm= 0.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 1 mL FeCl3 y = -0.01 1/V 0.72 [Km/Vm] x ( 1/S) – 342. se infiere como de orden 0.068 destacando además que la reacción.004 0. de Michaeles.5584 .72 Km = 533.002 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) 6 7 8 9 De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig.012 0.008 0.00292 Km/Vm = 533.2 [1/ Vm] 1/Vm = -342.006 0.0034 R² = 0.002 0 -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. 26 2600 3.31322039 7.55 1300 2.39692966 6.00047619 0.97246602 8.8 300 1 400 1.80239476 6.84x .00055556 0.28 1800 2.90100705 7.00043478 0.00083333 0.24 700 1.29831737 5.07090609 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 Tíempo t (min) Fig 2.54 2200 3.45 3100 5.1 Grafica tipo Lineweaver.47 2100 2.69621264 7.58 200 0.00041667 0.49 1200 1.78322402 7.34 1900 2.7406644 7.001 0.9482 Chart Title 5000 Volumen V (ml) Ln V 4.6176x + 5.29 800 1.15 3200 6 4 2 0 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 6 .0025 0.00125 0.48 2800 4.00035714 0.0003125 Fig 2.9373747 7.22 1700 2.44 1100 1.00032258 0.09007684 7.005 0.34 900 1.03915739 8.00037037 0.60517019 5.Burk suponiendo orden 0: V vs t y = 768.00052632 0.94.00333333 0.00066667 0.03 2900 4.19 600 1.55108034 6.03 2300 3.24422752 7.0005 0.60090246 7.4 2000 2.2146081 6.0004 0.19 3000 4.99146455 6.00636757 8.54960917 7.11 2400 3.7529 R² = 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 1 ml de FeCl3 1/V 0.00166667 0.16 1600 2.068 R² = 0.01 0.00111111 0.45 100 0.00033333 0.735 1 mL FeCl3 10 8 Ln V t/min Vol/ml 0.37775891 7.09 500 1.43838353 7.16 2500 3.00058824 0.00076923 0.86326672 7.00034483 0.82404601 7.39 1000 1.17011954 7.002 0.02 1400 2.00306546 7.36 2700 3.00038462 0.00142857 0.64969262 7.09 1500 2.70378247 5.90775528 7.49554194 7.00045455 0.68461173 6.00090909 0.000625 0.00071429 0.2 Suponiendo primer orden: Ln V vs t y = 0. 2.0034 R² = 0.012 0. podemos determinar que la figura más parecida a la recta buscada la posee la Figura 2.Mentel: Vm S 1 Km S 1 Km 1 1 V Km S V Vm S V Vm S Vm De esta forma. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . 1/mL 0.1 cuya ecuación es: Y= 768.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t y = -0.006 0.84 [Km/Vm] x ( 1/S) – 94. 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 = 768.84x – 94.0009x + 0.068 [1/ Vm] 1/Vm = -94.068 Vm= -0.1732 . se infiere como de orden 0.01 1/V.068 destacando además que la reacción.84 Km = 768.002 0 1 2 3 4 5 6 Tiempo t (min) De manera que de acuerdo con los gráficos mostrados. de Michaeles.3385 1 ml FeCl3 0. De ese modo podemos calcular la expresión de L-B.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig.84 *Vm = -8. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.008 0.01063 Km/Vm = 768.004 0. recíproca de la ec.002 0 -0. 000526 0.15 1.600902 7.000769 0.000357 0.04 3.44 2.22 2.36 1.000385 0.244228 7.000256 0.29405 1/ V 0.9333333 1 1.39693 6.242756 8.0005 0.937375 7.001111 0.268732 8.101678 8.18 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 4.55108 6.8 0.684612 6.000417 0.649693 7.48 1.000345 0.27 2.001429 0.11 1.000323 0.5 2.07 2.03 1.07 1.35 1.802395 6.000625 0.60517 5.29 1.000286 0.00027 0.006368 8.377759 7.216088 8.000333 0.56 2 2.01 0.5 0.003065 7.039157 8.22 1.972466 8.5 ml de FeCl3 Tiempo Vol.003333 0.824046 7.703782 5.000588 0.991465 6.001 0.21 3.740664 7.002 0.000667 0.09 2.5833333 0.8666667 0.000556 0.13 2.000294 0.57 3.001667 0.12 3.863267 7.4 1.000435 0.298317 5.495542 7.33 1.000455 0.000313 0.214608 6.38 2.000476 0.31322 7.000909 0.783224 7.070906 8.160518 8.6666667 0.907755 7.005 0.0025 0.00125 0.901007 7.4166667 0. 0.17012 7.438384 7.000833 0.000278 0.188689 8.7166667 0.00037 0.18 2.131531 8.0004 0.549609 7.44 1.696213 7.090077 7.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 1.52 1.00025 .000714 0.000303 0.000263 0.33 2. 8059 R² = 0.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t Chart Title y = -0.5 1 1.64 R² = 0.5 2 Axis Title 2.0031 R² = 0.5 2 2.2 Suponiendo primer orden: Ln V vs t Chart Title 10 y = 0.5 1 1.5 Axis Title Fig.004 0.002 0 -0.0012x + 0. 3.7376 Axis Title 8 6 4 2 0 0 0.006 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 3.5 3 3.002 0 0.01 Axis Title 0. 3.5 3 3.008 0.9573 Axis Title 4000 3000 2000 1000 0 0 0.1 Grafica tipo Lineweaver.8x .Burk suponiendo orden 0: V vs t Chart Title 5000 y = 1442.9462x + 5.31 0.324.012 0.5 1 1.5 .5 Axis Title Fig.5 2 2.5 3 3. De Michaeles.64 Vm= -0. en este caso.8x – 324.444 Por el tipo de gráfico la reacción se establece como de orden cero .Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma.8 Km = 1442. la figura más afín a la recta deseada corresponde a la Figura 3.8 *Vm = -4.64 podemos calcular la expresión de L-B. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b. de manera que a partir de su ecuación: Y=1442.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica De igual manera.8[Km/Vm] x ( 1/S) – 324. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . 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. recíproca de la ec.1.00308 Km/Vm = 1442.64 [1/ Vm] 1/Vm = -324. 18 1.3969 0.52 1. 4.4955 0.901 0.8904 2 mL Fe Cl3 5000 4000 Volumen Tiempo Vol 0.9725 0.000323 Fig.2442 0.23 1.54 3.00125 900 6.Burk suponiendo orden 0: V vs t y = 923.42 2.09 2.000667 1600 7.000625 1700 7.000476 2200 7.6009 0.000833 1300 7.7377x + 5.68333 0.000909 1200 7.7407 0.000714 1500 7.42 1.59 2.9078 0.000385 2700 7.0901 0.6497 0.000417 2500 7.000455 2300 7.003333 400 5.5511 0.000435 2400 7.01 200 5.002 600 6.000588 1800 7.23 3.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t 2ml FeCl3 y = 0.2 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) Fig. 4.000345 3000 8.58333 0.5 0.6962 0.2983 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 2 ml de FeCl3 Ln V 1/V 100 4.3778 0.15 2.03 2.05 1.000526 2000 7.22 2.47 1.91667 1 1.05x + 80.0025 500 6.9097 R² = 0.6846 0.824 0.85 0.39 4.5496 0.8633 0.0031 0.001429 800 6.0064 0.37 1.09 1.9915 0.001111 1000 6.9374 0.6052 0.2146 0.1 Grafica tipo Lineweaver.28 1.7832 0.0005 2100 7.3 2.005 300 5.0392 0.6459 10 8 Ln V 6 4 2 0 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 .0004 2600 7.1701 0.8024 0.001667 700 6.32 1.4384 0.001 1100 7.000357 2900 7.000556 1900 7.76667 0.7038 0.1 3.3132 0.41667 0.000333 3100 8.13 1.345 R² = 0.000769 1400 7.00037 2800 7. 008 1/V 0. . la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.4188 Se establece Orden cero.3450 [1/ Vm] 1/Vm = 80.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 4.05 *Vm = 11. recíproca de la ec.05 Km = 923.05x + 80.01 0.0124 Km/Vm = 923.3450 Vm= 0.0031 R² = 0.004 0. por lo que partiendo de su ecuación: Y= 923.05 [Km/Vm] x ( 1/S) 80.2793 0.3450 Calculamos la expresión de L-B.002 0 -0.0011x + 0.002 0 1 2 3 4 5 -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 = 923. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma. de Michaeles.006 0.004 tiempo t (min) La Figura 4.1 posee la recta mejor formada.012 0.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 2 Ml FeCl3 y = -0. 82405 0.001 0.00037 2 2800 7.001111 0.03916 0.1 Grafica tipo Lineweaversuponiendo orden 0: V vs t 2.4 3500 8.54961 0.18 1900 7.001429 0.38 2300 7.2 3200 8.15 3100 8.28 2100 7.000526 1.18869 0.42 2400 7.000294 2.0004 1.2645 R² = 0.000769 0.07 3000 8.000333 2.09008 0.002 0.29405 0.000357 2.55 2700 7.8 1100 7.13153 0.86327 0.000233 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 tiempo t (min) 4 5 .000263 3.000588 1.0025 0.36637 0.73333 900 6.005 0.0005 1.000625 1.33 3400 8.06 1600 7.45 400 5.33 2200 7.00307 0.51667 500 6.9286 6000 Volumen 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 Tiempo t (min) Fig.46 2500 7.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Peróxido de hidrógeno al 7% y 2.21461 0.02 1500 7.10168 0.90776 0.24276 0.19 R² = 0.000286 2.99146 0.5 ml de FeCl3 Fig 5.23 4000 8.90101 0.04 3800 8.74066 0.6717 2.37776 0.000323 2.34284 0.000238 4.00637 0.17012 0.000345 2.00027 3.000667 1.5 ml FeCl3 Burk y = 1233x + 239.78322 0.000455 1.9 1300 7.31667 200 5.97247 0.14 1800 7.93737 0.17 4300 8.58333 600 6.38333 300 5.24423 0.24 2000 7.70378 0.000909 0.001667 0.000278 2.000714 1.003333 0.000833 0.69621 0.000417 1.55108 0.31874 0.80239 0.01 0. 5.7339x + 6.86667 1200 7.51 2600 7.27 3300 8.31322 0.55 3700 8.000303 2.13 3900 8.29832 0.04 2900 7.000256 3.43838 0.00025 3.21609 0.26873 0.000385 1.5 ml Ln V Tiempo Vol.1 1700 7.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t y = 0.07091 0.76667 1000 6.21666 100 4.68461 0.60517 0.000244 3.68333 800 6.00125 0.5 4200 8.63333 700 6.49554 0.95 1400 7.39693 0.6009 0.48 3600 8.16052 0.000313 2.000476 1.000556 1.000435 1. Ln V 1/V 0.64969 0.35 4100 8. 1 posee la recta mejor formada.0009x + 0.004180 Km/Vm = 1233 Km = 1233 *Vm = 5.2547 0. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b. por lo que partiendo de su ecuación: Y= 1233x + 239. .012 0.01 1/V 0.19 Vm= 0. recíproca de la ec.5 ml FeCl3 y = -0.1548 Se establece Orden cero.008 0.006 0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y . de Michaeles.002 0 -0.002 0 1 2 3 Tiempo t (min) 4 5 La Figura 5.19 [1/ Vm] 1/Vm = 239.0024 R² = 0.19 Calculamos la expresión de L-B.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 5.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t 2. 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.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma.004 0. 18869 8.0025 Fig 5.45532 3mL FeCl Ln V T Vol.00036 8 0.06667 100 0.13153 8.99146 6.37776 7.00053 0.36 4500 4.8 600 0.00143 0.49 2100 1.00029 0 1 2 3 4 5 6 0.97247 8.00077 2000 0.11 2600 0.08 3600 3.09 4300 4.002 orden 0: V vs t 0.00167 0.00637 8.44 2000 1.64969 7.43838 7.43381 8.21 3800 3.16 2700 2.74066 7.3 3900 3.36 1800 1.34284 8.00071 1000 0.38936 8.55108 6.001 5000 0.26873 8.90101 7.26 2900 2.01 0.00023 0.16 1300 1.36 3100 0.00042 y = 0.00032 4 0.2 Suponiendo primer orden : Ln V vs t 0.48 3300 2.00029 0 0.41183 8.00045 Fig.00027 0.00307 7.28 1600 1.17012 7.21609 8.00091 4000 0. 0.66667 400 0.00023 0.86327 7.06 2500 2.29x + 479.93333 800 1 900 1.4666 0.57 2300 2.09 1100 1.8 R² = 0.6009 7. 6.36637 8.38333 200 0.54961 7.01 2400 2.39693 6.68461 6.00024 0.00048 0.22 4400 4.31322 7.24276 8.60517 5.78322 7.00022 0.0003 2 0.24 1500 1.54 3400 3 3500 3.2 1400 1.00038 10 0.21 2800 2.00028 TIEMPO T (MIN) 0.00031 0.57 4200 4.49554 7.005 Peróxido de hidrógeno al 7% y 3 ml de FeCl3 0.86667 700 0.3 4700 .05 1000 1.00083 3000 0.15 3700 3.8123 0.00026 0.0005 0.58333 300 0.5822 0.5253x + 6.Burk suponiendo 0.00022 0.38 4000 3.73333 500 0.12 1200 1.00025 0.31 3000 2.00125 y = 961.70378 5.42 3200 2.00037 0.29405 8.10168 8.82405 7.4 1900 1.00043 0.00026 0.00021 3mL FeCl3 Volumen Ln V 4.07091 8.1 Grafica tipo Lineweaver.31874 8.69621 7.53 2200 1.21461 6.24423 7.00034 6 0.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica 1/V 0.29832 5.16052 8.47 4100 3.00024 0.00063 0 1 2 3 4 5 6 0.00111 6000 0.00333 0.31 1700 1.00056 0.56 4600 5.93737 7.03916 8.00067 0 0.09008 7.00059 tiempo t(min) 0.0004 3 R² = 0.90776 7.00033 0.80239 6. al parecer.00208 Km/Vm = 961. 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 = 961.003 Se establece Orden cero.1 como la recta mejor formada y partiendo de su correspondiente ecuación: Y= 961.29 [Km/Vm] x ( 1/S) 479.008 0.29 *Vm = 2.Mentel: V Vm S 1 Km S Km S V Vm S 1 Km 1 1 V Vm S Vm De esta forma. Sin embargo.0021 R² = 0. que pueden estar afectando el comportamiento de la reacción al momento de tabular.006 0.29 Km = 961. Considerando a la Figura 6.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica Fig 6.012 0.8[1/ Vm] 1/Vm = 479.8 Calculamos la expresión de L-B.01 Axis Title 0. de Michaeles.8 Vm= 0.0006x + 0. hubo errores metodológicos que arrojaron ciertos datos.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.002 0 -0.2277 3 mL FeCl3 0. . recíproca de la ec. la última expresión representa una línea de tipo Y =mx+b.004 0. donde: Y = 1/V : Variable en eje y .29x + 479.3 Suponiendo segundo orden: 1/V vs t y = -0. 00292 0. Del catalizador (ml) 1 0. De reacción (mol/min) 0.004180 0.00308 0. de acuerdo a la expresión .5 6 3 TABLA 7. que si se aumenta la cantidad de volumen de catalizador a la reacción. concluyendo de esta manera que al alterar las condiciones como la presión la temperatura o el catalizador. implica la afección del valor de la constante de rapidez. al igual.5 4 2 5 2. descrita como la adición de un catalizador. . y nos permitió corroborar así algunos puntos indicados como es la modificación del valor ya mencionado.5584 0 8.1732 0 4. se puede apreciar que éste sí se mantiene constante. quiere decir que los reactivos se transformarán en productos mucho más rápido.0124 0.00208 incrementa la velocidad de una reacción. con la temperatura. de rapidez Orden km reacción 1. la constante de rapidez también incrementará. el cual si por su definición misma es aquella especie química que acelera o Experimento Vol. establecemos de manera general. que como veíamos.003 0 de Vel. por lo que experimentalmente se obtuvieron una serie de valores para la constante de rapidez a diversos volúmenes de catalizador agregado. invitaba a pensar que pudiera modificar los valores de la constante.5 2 1 3 1.Descomposición Catalítica del peróxido de hidrogeno Ingeniería Bioquímica RESULTADOS Y DISCUCIONES Como el objetivo lo marca. si la rapidez de reacción aumenta.01063 0. . ahora toca el turno de establecer una nueva propiedad o variable que modifica la constante de rapidez de una reacción. y viceversa. lo cual implicará el aumento de nuestra constante. lo cual tiene sentido. Teniendo de esta manera que conforme la Tabla 7 lo indica. más no la alteración del orden de reacción.444 0 11.4188 0 5. Por otra parte al hacer el análisis de cómo se modifica el orden de reacción.1548 0 2. Resultados Cte. y por ende el orden de reacción que esta pudiera poseer. ajustándose a la gráfica [A] vs. el orden de la reacción fue cero.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. puesto que no mostraron variaciones grandes. y no el orden de la reacción. Se puede decir que nuestros resultados son buenos. sin embargo. Raymond. CUESTIONARIO . 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. Los valores de la velocidad de reacción fueron también muy similares. 3° ed. Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas. ya que para los 6 experimentos. experimentalmente se observó que la mayor concentración de catalizador. t. McGraw-Hill Interamericana. México. BIBLIOGRAFIA Chang. favorecía el mayor volumen de oxígeno en menor tiempo. con distintas concentraciones de catalizador.
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