SEPSNEST DGEST INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA INGENIERÍA QUÍMICA PRÁCTICAS DE LABORATORIO INTEGRAL II (FISICOQUÍMICA II) ING. ALEJANDRO AGUIRRE CARBAJAL JUNIO DE 2008 PRACTICA I “PREPARACION DE SOLUCIONES” PRACTICA II “DETERMINACION DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO” PRACTICA III “EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN” PRACTICA IV “DETERMINACION DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO CON DIFERENCIAS DE CONCENTRACIONES” .METEPEC. MÉXICO. ormalidad: N % +olalidad: m % La composición de una solución se debe medir en términos de volumen y masa. 3/olución diluida es cuando la cantidad de soluto es muy peque4a. Las disoluciones m s !recuentes son aquellas cuyo disolvente es el agua. Preparar soluciones normales. llamadas disoluciones acuosas. por lo que es necesario conocer los procedimientos para su elaboración. 2osas las soluciones son e&emplos de mezclas homogéneas. . 3/olución concentrada es cuando la cantidad de soluto es muy grande. La concentración de una disolución puede e"presarse de di!erentes !ormas: #ramos por litro: g$L % Porcenta&e en masa: ' en masa de soluto % *racción molar: xsoluto % +olaridad: M % . 3/olución saturada es cuando se aumento mas soluto en un solvente a mayor temperatura de la normal (esto es porque cuando ya no se puede diluir. Las disoluciones binarias tienen dos componentes: disolvente (el mayoritario o el que da aspecto a la disolución) y soluto (el minoritario).PRACTICA I “PREPARACION DE SOLUCIONES” OBJETIVO.n la presente pr ctica se realizar n soluciones utilizando como concentración la molaridad. se calienta el solvente y se separan sus part1culas para aceptar mas soluto) 3/olución sobresaturada es cuando tiene m s soluto que disolvente o /oluto y -isolvente " ()) . por lo tanto es indispensable conocer la cantidad de soluto disuelto por unidad de volumen o masa de disolvente. . molares y porcentuales GENERALIDADES: Las disoluciones son mezclas homogéneas. el uso de soluciones se hace indispensable.stas soluciones est n con!ormadas por soluto y por solvente. . la normalidad y las relaciones porcentuales. -urante cualquier traba&o e"perimental. es decir su concentración.l soluto es el que esta en menor proporción y por el contrario el solvente esta en mayor proporción. CONCEPTOS o /olución 0na solución es una mezcla homogénea cuyas part1culas son menores a () ngstrom. se denomina soluto. ml ( =gitador magnético ( Pipeta vol. Las sustancias se clasi!ican en: 3/olubles: si su solubilidad es ). .. de ()) ml 9 +atraces vol.Las sustancias que est n presentes en la mayor cantidad se denomina disolvente. /@L0?8@.))( + 38nsolubles: si su solubilidad no llega a ). que se de!ine como la sustancia en la cual se disuelve otra. o /olubilidad La solubilidad de un soluto en un disolvente es la concentración que presenta una disolución saturada.) ml ( Probeta de .sp tula ( Piceta ( :alanza anal1tica ( Pipeta de () ml ( :ureta de 9. ml ( Pinza para bureta < +atraces de (9.a9?@< =naran&ado de metilo PROCEDIMIENTO =) PA.( + o 7. de ())) ml ( .1N a) +ida B./ 1) Preparar un litro de solución de HCl 0.a@> . 3Poco /olubles: si su solubilidad se sit6a entre ). que es la que disuelve en la primera. 5sta 6ltima. -.) ml REACTIVOS >?l conc. de () ml < vasos de . que est en equilibrio con el soluto sin disolver porque siempre habr algunas moléculas o iones que pasen a la disolución.( + y ).< ml de >?l concentrado b) ?oloque en un matraz volumétrico de ())) ml c) =!ore con agua destilada hasta ())) ml d) =gite para mezclar completamente .))( + MATERIAL ( +atraz vol.P=A=?8@. o sea. $) Pesar 0. ml b) =gregar C) ml de agua destilada c) =gregar . gotas de anaran&ado de metilo d) 8ntroducir el im n en el matraz. L= /@[email protected]@> b) ?olocarlos en un matraz volumétrico de ())) ml c) -isolver con agua destilada d) =!orar a ())) ml con agua destilada e) =gitar para mezclar completamente 3) Pesar 1. -.a9?@< en < matraces de (9. ml b) =gregar C) ml de agua destilada c) =gregar .2) Preparar un litro de solución de NaOH 0.1 gramo de %naran&ado de metilo disol!erlo en agua " a#orar a 100ml. con la bureta. L= /@L0?8@. -. gotas de anaran&ado de metilo d) 8ntroducir el im n dentro del matraz e) ?olocar el matraz y su contenido sobre el agitador magnético y !) =gregar lentamente. la solución de >?l hasta el indicador g) =note el volumen de >?l usado h) ?alcule la . -.ormalidad de la solución de . con la bureta.ormalidad de la solución de >?l ?) D=L@A=?8@. -. >?l a) ?olocar () ml de solución de .a@> en < matraces de (9. :) D=L@A=?8@. .a@> CONCLUSIONES encenderlo cambio de color del .a@> a) ?olocar () ml de solución de .2 gramos de Na2CO3 disol!erlo en agua destilada " a#orar a 100ml. la solución de >?l hasta el cambio de color del indicador !) =notar el volumen de >?l usado y calcular la . colocarlo en el agitador y encenderlo e) =gregar lentamente.1N a) Pesar C gramos de . la representación gr !ica de log()F en !unción de ($2 dar como resultado la energ1a de activación a partir de la pendiente de la curva.nerg1a de activación Llevando la ecuación anterior a la !orma logar1tmica.$A2 -onde: =: *actor de !recuencia o !actor pre e"ponencial . y el !actor de !recuencia a partir de la ordenada al origen. al ir disminuyendo la concentración de los reactivos. ?ampo de la qu1mica que se ocupa de la rapidez o velocidad con la que ocurren las reacciones qu1micas. =rrhenius !ue el primero en proponer la relación entre la constante de velocidad F y la temperatura: F% =e G. pues a pesar de la gran cantidad de conocimientos sobre qu1mica cu ntica que se conocen. también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de reactivo. La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración$tiempo. es decir.$ 9.PRACTICA III “EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN” OBJETIVO.<)< A2) . siguen siendo insu!icientes para predecir ni siquiera por apro"imación la velocidad de una reacción qu1mica. @bservar e"perimentalmente el cambio en la velocidad de reacción a di!erentes temperaturas. la velocidad de las reacciones aumenta (a menudo de !orma muy marcada) con la temperatura. . para una reacción qu1mica hipotética: . y la velocidad es mayor. CONCEPTOS ?inética qu1mica.s la cantidad de sustancia !ormada (si tomamos como re!erencia un producto) o trans!ormada (si tomamos como re!erencia un reactivo) por unidad de tiempo. . La velocidad media de aparición del producto en una reacción est dada por la variación de la concentración de una especie qu1mica con el tiempo: La velocidad de aparición del producto es igual a la velocidad de desaparición del reactivo. Delocidad de una reacción qu1mica. Por lo que la velocidad de cada reacción se determina e"perimentalmente.: .s evidente que determinando el valor de F para varias temperaturas. cuando la concentración de reactivos es mayor. -e este modo.s muy importante resaltar que la cinética qu1mica es hoy por hoy un estudio puramente emp1rico y e"perimental. La velocidad de reacción no es constante. = medida que la reacción avanza. =l principio. la desaparición de reactivos para convertirse en productosH as1 como de los mecanismos de las mismas. en la reacción e!ectuada entre Ecido =cético y el >idró"ido de /odio. GENERALIDADES ?on muy pocas e"cepciones. disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de la reacción. tenemos: Log() F % log() = 3 (. ?uanta mayor concentración. pero también son muy importantes la di!usividad del reactante en el medio.NBOcal$F mol. La !orma de acción de los mismos es modi!icando el mecanismo de reacción. o Pre"e*'&a #e !* 'a a(&+a#$r. no solo acelerarlas. las moléculas se mueven m s r pido y chocan con m s !recuencia y con m s energ1a.= es la energ1a de activación necesaria y 2 es la temperatura. Por norma general. Los catalizadores aumentan la rapidez de una reacción sin trans!ormarla. Los catalizadores también pueden llegar a retardar reacciones. La parte de la reacción qu1mica. la rapidez de reacción aumenta con la temperatura porque al aumentarla incrementa la energ1a cinética de las moléculas. =l encontrarse los reactantes en distintas !ases aparecen nuevos !actores cinéticos a analizar. . empleando pasos elementales con menor energ1a de activación. o C$*'e* ra'&.-) donde F es la constante de la velocidad. . como sigue: ln(L( $ L9) la hora de calcular la energ1a de activación e"perimentalmente. La mayor1a de las reacciones son m s r pidas cuanto m s concentrados se encuentren los reactivos. al linealizarla se tiene que el logaritmo neperiano de la constante de velocidad es inversamente proporcional a la temperatura. -onde los corchetes denotan la concentración de cada una de las especiesH KrK denota la velocidad de reacción y KLK es la constante de velocidad. y viene determinada por el equilibrio entre las !ases.=$A. es decir hay que estudiar las velocidades de transporte. tomando en cuenta que el valor de la constante universal de los gases es (.a $ A)(( $ 29 M ( $ 2() esta ecuación linealizada es muy 6til a puede ser descrito a través de la . ?on mayor energ1a cinética.o cabe duda de que una mayor rea de contacto reduce la resistencia al transporte. su rea de contacto es menor y su velocidad también es menor. *actores que in!luyen en la rapidez de reacción. el hierro 888 en la descomposición del peró"ido de hidrógeno) y catalizadores heterogéneos. reduciendo la obtención de productos no deseados. Para un buen n6mero de reacciones qu1micas la velocidad se duplica apro"imadamente cada diez grados cent1grados.l comportamiento de la constante de velocidad o coe!iciente cinético !rente a la temperatura % ln= M (. y su solubilidad. en este caso se suelen conocer como inhibidores.* #e ($" rea' &)$". que se encuentran en distinta !ase (por e&emplo la malla de platino en las reacciones de hidrogenación). que se encuentran en la misma !ase que los reactivos (por e&emplo. si el rea de contacto es mayor. mayor !recuencia de colisión.cuación de =rrhenius * % %exp( M +% $ . o E" a#$ F%"&'$ #e ($" Rea' &)$" /i en una reacción interact6an reactivos en distintas !ases. dado que esta es el l1mite de la concentración del reactante.La velocidad de reacción se de!ine como: r % ' I%Ja I(J) (Las concentraciones de reactivos est n elevadas a su correspondiente coe!iciente cinético sólo en el caso en el que la reacción sea elemental). haciendo un simple despe&e se obtiene ! cilmente esta energ1a de activación. . . pues en la mayor1a de los casos estas son mucho m s lentas que la velocidad intr1nseca de la reacción y son las etapas de transporte las que determinan la cinética del proceso. ya que la pendiente de la recta obtenida al gra!icar la mencionada ley es: 3. la velocidad es mayor. . = es el !actor de !recuencia. adem s me&oran la selectividad del proceso. ."isten catalizadores homogéneos.n cambio. o Tempera !ra. La constante de la !elocidad de una reacción (') depende también de la temperatura ya que la energ1a cinética depende de ella. .sa ecuación. 0na colisión con energ1a +a o mayor.*. consigue que los tomos de las moléculas alcancen el estado de transición. que es determinada de !orma emp1rica. Los valores de estos e"ponentes se conocen como orden de reacción. -e este modo si consideramos de nuevo la reacción hipotética la velocidad de reacción KrK puede e"presarse como Los términos entre corchetes son las molaridades de los reactivos y los e"ponentes m y n son coe!icientes que. o la super!icie espec1!ica disponible en una reacción gas3sólido catal1tica.n (BBB. éstas deben tener una energ1a cinética total que sea igual o mayor que cierto valor m1nimo de energ1a llamado energ1a de activación (+a). el qu1mico sueco /vante =rrhenius sugirió que las moléculas deben poseer una cantidad m1nima de energ1a para reaccionar. las moléculas solo rebotar n al chocar con otras moléculas y la reacción no sucede. salvo en el caso de una etapa elemental no tienen por que estar relacionados con el coe!iciente estequiométrico de cada uno de los reactivos. . La relación entre ' y la temperatura est dada por la ecuación de =rrhenius: -onde = es el !actor de !recuencia de la materia prima con la presión. >ay casos en que la velocidad de reacción no es !unción de la concentración. pero si las moléculas se mueven muy lento. La energ1a cinética sirve para originar las reacciones. . Para que reaccionen las moléculas. Pero para que se lleve a cabo la reacción es necesario también que las moléculas estén orientadas correctamente. en estos casos la cinética de la reacción est condicionada por otros !actores del sistema como por e&emplo la radiación solar. . recibe el nombre de ecuación de velocidad. o E*er-%a #e A' &)a'&.La obtención de una ecuación que pueda emplearse para predecir la dependencia de la velocidad de reacción con las concentraciones de reactivos es uno de los ob&etivos b sicos de la cinética qu1mica. donde el e"ceso de reactivo gas hace que siempre estén ocupados todos los centros activos del catalizador.sa energ1a proviene de la energ1a cinética de las moléculas que colisionan. 3?alcular anal1ticamente a partir de los datos el valor de la constante de velocidad de esta reacción.3 ?olocar 9 mL de >?l en la bureta. a temperatura de . 9.rlenmeyer colocar 9 mL de la mezcla: ?> <?@@> P . NOTA GENERAL: L$" pr$'e#&m&e* $" #e (a pr.3 Preparar un mezcla equimolecular de ?><?@@> P .a@> y el =cido =cético. <.($ /!e a #&1ere* e" '$*'e* ra'&$*e" #e . ml 9 vasos pp de . Q..n el matraz .a@>.' &'a IV e" e( m&"m$ /!e (a pr.3 ?omprobar la concentración de los reactivos hasta que esta sea igual para el >?l. es decir que la mezcla equimolecular se encuentre a esa temperatura.'&#$ 2 3a"e.)R? y 3()R?.) ml C pipetas de 9 ml C &eringas Pizeta REACTIVOS >idró"ido de /odio Ecido clorh1drico =cetato de etilo =naran&ado de metilo *enol!tale1na PROCEDIMIENTO (. DATOS OBTENIDOS CONCLUSIONES .3 .3Aepetir el procedimiento. C. O. . matraz de 9.' &'a II0 ".3+ontar el equipo de microtitulación.MATERIAL /oporte universal Pinzas para bureta Parrilla de agitación +echero :unsen :a4o mar1a +icro barra .a@> utilizando !eno!taleina como indicador. C. .32itular un muestra de 9ml cada dos minutos para conocer la concentración del producto !ormado con respecto al tiempo.
Report "Manual de Practicas_laboratorio Integral_ii"