Determinación de la cinética de la reacción entre HCl y Mg metálico

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Para los gases la concentración de un reactivo o producto se expresa en términos de su presión parcial (atm, mmHg, etc.) por unidad de tiempo.

Velocidad de reactivos y productos

La velocidad se puede expresar como:

Velocidad = -[A]/t o [B]/t

Donde [A] y [B] representan los cambios de la concentración de reactivos y productos en un intervalo de tiempo respectivamente.

La velocidad de una reacción siempre tiene valor positivo, por consiguiente como el cambio de concentraciones de los reactivos es una cantidad negativa, al escribir la ecuación debe ir precedida de un signo menos.

Velocidad instantánea

Corresponde a la pendiente de la línea recta que es tangente a la curva de concentración en función del tiempo en un punto determinado, puede evaluarse empleando las coordenadas de concentración, tiempo ([ ], t) de dos puntos cualquiera sobre la pendiente de la tangente a la curva.

Ley de velocidad

La ley de la velocidad depende de la concentración de los reactivos y de la temperatura.

aA + Bb -> productos ,

la ley de velocidad o ecuación de velocidad es proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias que reaccionan, elevadas cada una de ellas a una potencia, multiplicadas por una constante especifica de velocidad.

velocidad =K[A]m[B]…

Orden de la reacción:

Los exponentes m y n se denomina orden de la reacción, cuando la suma de estas lo exponentes (m+n) es uno, se dice que la reacción es de primer orden, si es dos, la reacción es de segundo orden y así sucesivamente.

Constante especifica de velocidad

Es característica de cada reacción y su valor numérico depende de la temperatura. Si la temperatura se mantiene constante, el valor de k se mantiene constante. Valores altos de k indican que la reacción es rápida; mientras que valores bajos de k indican que la reacción es lenta.

Determinación de la ley de velocidad

La velocidad de una reacción se determina siempre de manera experimental. Usualmente la velocidad se determina midiendo la variación de la concentración de algún reactivo o producto a diferentes tiempos de la reacción.

Determinación matemática de la ley de velocidad

Determinación de los exponentes

De acuerdo con la ley de velocidad, se requieren dos ecuaciones para determinar las dos incógnitas (m y n) para tal fin se debe seleccionar dos experimentos en donde la concentración de la especie química afectada por dicho exponente varíe y la concentración de la otra especie química se mantenga constante.

Orden de la reacción

El orden se la reacción se determina sumando los valores de los exponentes de la ecuación que describe la ley de velocidad.

Calculo de la constante específica de velocidad (k)

Se puede tomar cualquier dato de los experimentos, remplazarlos en la ley de velocidad y despejar k.

Metodología

Una vez asignados los reactivos (Magnesio sólido y ácido clorhídrico) y sus volúmenes, se realizó el montaje para la recolección de gases. Figura 1 Se llenó con agua una bureta de 100 mL y presionando firmemente con el pulgar se invirtió dentro de un recipiente plástico evitando la entrada de aire. Con ayuda de una pipeta se midieron 4 mL de HCL 1.0 M , se agregaron a un tubo de ensayo con salida lateral, y en el cuello de este se colocó 0.244 gramos de magnesio. Se cerró el sistema con un corcho y se agito para dar inicio a la reacción, midiendo el volumen de gas producido para diferentes tiempos.