Energía de activación. El estudio de la cinética química

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RESUMEN

En la presente práctica experimental se emplearan mediciones  de magnitudes físicas como temperatura, tiempo y volumen  seguidamente registraremos datos para luego hacer cálculos posteriores, como por ejemplo las concentraciones, para luego calcular la constante “K” , el valor del orden que es “n” y la energía de activación “Ea.”.

Para la reacción:

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Tabla de volúmenes de reactivos utilizados:

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Contenido

1.        INTRODUCCIÓN        2

2.        OBJETIVOS        2

3.        FUNDAMENTO TEÓRICO        2

3.1.        Energía de activación.        3

3.2.        Ecuación de Arrhenius        4

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        4

4.1.        ESQUEMA EXPERIMENTAL        5

4.2.        DESARROLLO EXPERIMENTAL        5

5.        DATOS Y RESULTADOS        6

6.        DISCUSIÓN        6

7.        CONCLUCION – OBSERVACIONES        6

8.        BIBLIOGRAFIA        6

APENDICE        6

1. INTRODUCCIÓN

El estudio de la cinética química es una consideración dinámica y estudia la velocidad de las reacciones químicas y los mecanismos de reacción. Cuando se considera la naturaleza de las reacciones químicas, estas pueden ser desde el punto de vista de su velocidad de reacción: Rápidas, lentas o extremadamente lentas.  

Sobre la velocidad de reacción influyen muchos factores, tales como el estado de agregación de las sustancias, concentración de las sustancias reaccionantes, velocidades de agitación, efecto de catalizadores, temperatura, etc. Este último factor, tiene gran influencia sobre las reacciones, por lo general, un incremento en la temperatura, aumenta la velocidad de reacción, el estudio de este factor es importante para determinar la energía de activación de las sustancias reaccionantes.

El estudio cinético de las reacciones es posible cuando se consideran varios de estos factores como invariables.

Es importante también manejar los siguientes conceptos:

• Las sustancias químicas reactivas para iniciar su transformación requieren de una energía mínima.
• La energía se logra por colisión molecular.
• La colisión se incrementa por aumento de temperatura.

1. OBJETIVOS

• Estudiar experimentalmente, cinéticamente la velocidad de reacción del tiosulfato de sodio, utilizando como catalizador una solución acuosa a través del tiempo para determinar la energía mínima denominada energía de activación.
• Analizar la información cinética a las diferentes temperaturas para calcular la constante de velocidad especifica de la reacción a las temperaturas estudiadas, para determinar la energía de activación de la reacción mediante la ecuación de ARRHENIUS.
• Representar el diagrama de energía total, de la reacción en función de su transformación química y calcular la energía de activación según la ecuación de Arrhenius.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

Es muy importante resaltar que la cinética química es hoy por hoy un estudio puramente empírico y experimental, pues a pesar de la gran cantidad de conocimientos sobre química cuántica que se conocen, siguen siendo insuficientes para predecir ni siquiera por aproximación la velocidad de una reacción química. Por lo que la velocidad de cada reacción se determina experimentalmente.

El efecto de temperatura sobre la velocidad de reacción tiene una influencia significativa, muchas reacciones que son infinitivamente lentas a temperaturas ordinarias; Por ejemplo, la combinación de hidrogeno con el gas yodo, se producen con la rapidez cuando se incrementa la temperatura.

Vant’ Hoff, quien estudio un sin número de reacciones a temperaturas por encima de las ordinarias, obtuvo de la regla emperica: “Un aumento de temperatura en 10ºC , lleva consigo el que la velocidad de reacción se haga entre dos o tres veces mayor”. A temperaturas del ambiente, la velocidad aumenta de 10% a 20% por cada grado de elevación en la temperatura. No obstante, la frecuencia de colisión entre las moléculas aumenta solo en un 0.2%.