Estudiar la velocidad de una reacción química siguiendo la evolución temporal de la concentración de uno de los reactivos por métodos espectroscópicos

...

- Ln (A) vs tiempo

El orden de reacción, que se obtendrá si dicho grafico es el buscado, será igual a uno y la ecuación de tiempo medio en este caso será: T1/2= Ln (2)/ a . k

- 1/A vs tiempo

Como ultimo, se tendrá un orden de reacción con valor dos si este grafico cumple con la condición lineal y asi se tiene que T1/2= 1/ a . k . [CH3CH2OH]o (inicial)

- Resultados obtenidos:

[pic 1]

- Conclusiones:

Así, creemos que el método utilizado para el análisis de la cinética de la reacción es eficaz ya que hemos podido determinar el orden de la reacción utilizando dicho método.

Algo importante que hemos notado, a partir del análisis de los resultados obtenidos para la vida media de la reacción, es que si bien la mayoría de las reacciones entre iones son muy rápidas, esta es una de las excepciones, ya que no sólo la vida media no toma un valor muy chico sino que además la velocidad de reacción es relativamente fácil de medir.

Como segunda observación, verificamos, mediante el análisis de los gráficos de absorbancia en función del tiempo, que la velocidad instantánea de una reacción disminuye con el tiempo, es decir, (en términos del gráfico) que la variación de absorbancia (y por ende concentración) para una reacción se hace más pequeña a medida que se toman iguales intervalos para mayor tiempo transcurrido.

Para explicar los valores obtenidos para K’ (cabe aclarar que esta K’ no es en realidad la misma que la de la ley de velocidad planteada ya que se ha tenido en cuenta la absorbancia para su cálculo y no la concentración), dividiremos a las experiencias en dos grupos: la 1 y 2 por un lado (grupo A) y la 3 y 4 por otro (grupo B). Como se muestra en la tabla de resultados, los valores de K’ para el grupo "B" son mayores que los del "A" y la vida media es menor. Esto se debe a que en las reacciones del segundo grupo, el número de moléculas de etanol es el doble que en las reacciones del primer grupo; Y de esta manera siendo mayor el número de moléculas de los reactivos, más fácilmente podrán colisionar y cuanto mayor sea el número de colisiones por unidad de tiempo, más probable será la realización de un choque eficaz que dé lugar formación de productos.

Dentro del primer grupo, la disminución de K’ y el aumento de la vida media puede explicarse también en función de la cantidad de moléculas: si bien en la segunda experiencia se agrega un ml. de ácido sulfúrico, el número de moléculas de K2Cr2O7 disminuye a la mitad. Esta importante disminución de Cr(VI) hace que sea “difícil” para las moléculas de etanol y H2SO4 encontrar moléculas de K2Cr2O7 con las cuales reaccionar y que haya por ende una menor cantidad de choques efectivos. Además, al disminuir a la mitad la concentración de K2Cr2O7 dejando constante la de etanol, por ser una reacción de pseudo-orden uno, es lógico que la velocidad disminuya a la mitad también.

Por último, en el segundo grupo, observamos que la tendencia es la opuesta a la explicada para el primer grupo: al disminuir a la mitad la concentración de K2Cr2O7, disminuyó la vida media de la reacción y aumentó la constante de velocidad.

- Gráficos: (Sabiendo que todos los órdenes de reacción del ion cromato acido para las diferentes experiencia son uno)

- Experiencia 1:

- Absorbancia vs tiempo

[pic 2]

*orden cero*

- Ln (A) vs tiempo

[pic 3]

*orden uno*

- (Absorbancia)-1 vs tiempo

[pic 4]

*orden 2

De esta manera se puede extraer de los gráficos, de la primera experiencia, que el orden de reacción para el ion cromato va a ser igual a 1, ya que, en dicho grafico se tiene el menor error de la gráfica de la función lineal (el valor de R2 tiene que ser más cercano a 1)

- Experiencia 2:

- Ln (A) vs tiempo

[pic 5]

- Experiencia 3:

- Ln (A) vs tiempo

[pic 6]

- Experiencia 4: [pic 7]