Equipo 7 Reporte Practica 8 Efecto Salino LI2 PDF

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA

LABORATORIO INTEGRAL II AGOSTO – DICIEMBRE / 2020 GRUPO: 182402 CATEDRÁTICO(S): I.I.A. MIRIAM MEDINA ESQUIVEL PRÁCTICA No. 8: “EFECTO SALINO EN UNA CINETICA DE REACCIÓN” INTEGRANTE(S) NOMBRE: Colín Mendoza, José Francisco1, García Terán, Gibran Omar2, Jaimes Orive, Aldo Roberto3, Muciño Salazar Victor4.

RESUMEN La cinética química de una reacción depende de distintos factores para que esta aumente o disminuye su velocidad de reacción o formación, uno de esos factores que favorecen este fenómeno es el efecto salino, aunque de manera más iónica con respecto a las especies presentes. El desarrollo de esta practica tiene como objetivo reconocer de forma experimental lo que provoca este efecto salino en la velocidad de una reacción propuesta. Teniendo como resultado que en los cinco matraces donde se llevo a cabo la experimentación el orden de la reacción fue el mismo, y que la constante de velocidad por consecuencia se favorece a causa del efecto salino y el aumento de temperatura en el baño. Palabras clave: Cinética química, efecto salino, solubilidad. Fecha de entrega: 25 de noviembre de 2020

SALT EFFECT IN A REACTION KINETICS ABSTRACT The chemical kinetics of a reaction depends on different factors so that it increases or decreases its reaction or formation speed, one of those factors that favor this phenomenon is the saline effect, although in a more ionic way with respect to the species present. The development of this practice aims to recognize experimentally what causes this saline effect in the speed of a proposed reaction. Thus, in the five flasks where the experimentation was carried out, the order of the reaction was the same, and that the rate constant was consequently favored due to the saline effect and the increase in temperature in the bath. Keywords:

Chemical

kinetics,

saline

Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica Docente: I.I.A Miriam Medina Esquivel

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effect,

solubility.

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1.

MATERIALES Y MÉTODO La metodología con la que se lleva a cabo esta práctica se explica en el siguiente gráfico:

INTRODUCCIÓN Cinética química: Campo de la química que se ocupa de la rapidez o velocidad con la que ocurren las reacciones químicas, es decir, la desaparición de reactivos para convertirse en productos; así como de los mecanismos de estas. 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. Velocidad de una reacción química. Es la cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo. La velocidad de reacción no es constante. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de la reacción. La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo.

Fig 1. Descripción del método.

3.

RESULTADOS

Mol para cada titulacion

La velocidad media de aparición del producto en una reacción está dada por la variación de la concentración de una especie química con el tiempo: [1] (Las concentraciones de reactivos están elevadas a su correspondiente coeficiente cinético sólo en el caso en el que la reacción sea elemental). Efecto salino: es la alteración de las propiedades termodinámicas o cinéticas de una disolución electrolítica. Esta alteración es provocada al modificarse el coeficiente de actividad de los iones electrolito primario, debido a la presencia de los iones del electrolito secundario. En esta práctica se realizó el estudio de la siguiente reacción química:

S2O82- + 2I– → 2SO42- + I2

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Tabla 1. Resultados a 29°C

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Tabla 2. Resultados a 30.5°C

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Tabla 3. Resultados a 37°C

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Tabla 4. Resultados a 44°C

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Figura 2. Gráfico Ln vs tiempo a 25°C

Figura 3. Gráfico Ln vs tiempo a 29°C

Figura 4. Gráfico Ln vs tiempo a 30.5°C

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Figura 5. Gráfico Ln vs tiempo a 37°C Figura 6 : 0.2% en W de NaCl agregado

4.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS Se observa que en los matraces utilizados, cada uno con una mezcla de KI y K2S208 pero con una temperatura diferente en el baño, arroja un valor distinto en su constante de velocidad, esto debido a dos factores, en primer instancia la presencia de un aumento de temperatura, que como se ha estudiado, aumenta la velocidad de reacción y por ende afecta a la constante de velocidad; por otro lado se observa como el efecto salino de la sal utilizada también favorece a esta constante de velocidad cumpliendo así el principio de una presencia de sal en una reacción química. Es importante también destacar que en cada uno de los matraces el orden de reacción fue 2, ya que gráficamente es en donde menor dispersión de los puntos conforme a la línea de tendencia hubo. Otro punto importante es que al utilizar NaCl, que es una sal con solubilidad alta, la solubilidad y la fuerza iónica del medio (reacción) empleada en los matraces, aumenta, por lo que favorece a la cinética de esta reacción. Por otro parte a partir del artículo científico estudiado “Estudio cinético de la hidro termólisis de compuestos modelo de la lignina en agua sub y supercrítica” en el cual el acido vainillico y el dibencil éter fueron los compuestos modelo escogidos para explorar la hidrolisis térmica de algunos grupos funcionales presentes en la lignina. Para estudiar el efecto salino se utiliza NaCl arrojando las siguientes representaciones graficas.

Figura7 : 1.4% en W de NaCl agregado.

Figura

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9

8 :

3%

en

W

de NaCl

agregado.

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA 7.

5.

CONCLUSIÓN Como parte final de esta practica es interesante recalcar como el simple hecho de agregar una sal, que en cierta forma no es un compuesto difícil de obtener, se pueda favorecer la cinética de una reacción química aumentando los iones que se encuentran en un reactivo. Sin embargo el principio por el cual se obtiene una constante de velocidad no se ve alterada, ya que como se calculo, en cada uno de los matraces empleados, el orden de reacción siempre fue 2 ya que existió una pequeña variación de los puntos. Finalmente se considera un procedimiento correcto, al identificar el uso y comportamiento de una sal dentro de una reacción, así como su variación en la cinética de reacción. José Francisco Colín Mendoza: De acuerdo con lo realizado durante la practica se observa el efecto que puede tener una sal sobre la cinética de reacción, fungiendo como catalizador en ciertos casos y acelerando o desacelerando la reacción dependiendo lo que se busque. Gibran Omar García Terán: Se puede afirmar por lo notado en la practica que el efecto salino afecta directamente la cinética de una reacción, actuando como catalizador al momento en que esta actuando dicha reacción y dependiendo de los compuestos que tengas se acelerará o inhibirá el curso de la reacción. Aldo Roberto Jaimes Orive: El efecto salino va a actuar como un catalizador en una reacción química, afectando directaamente a la velocidad con la que se lleva a cabo una reacción. Víctor Muciño Salazar: El efecto salino, aunque no se consideren en ciertas fuentes, es un factor que influye en la cinética de una reacción, aunque de maneras mas molecular, sin embargo se debe considerar en cualquier determinación.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] P. W. Atkins: Química General. Omega 1992. [2] FOGLER, H. S. (2008). ELEMENTOS DE INGENIERIA DE LAS REACCIONES QUIMICAS (4a. ed., 4a. reimp.). MEXICO: PEARSON EDUCACION. [3] Hill, C., R. Thatcher. (2014). Introduction to Chemical Engineering Kinetics & Reactor Design. 2ª Ed. Wiley.

8.

USOS El concepto de efecto salino es relacionado directamente con la solubilidad y tiene aplicaciones en la industria como: • Sal (cloruro de sodio) en agua. • Bebidas gaseosas • El oxígeno en la sangre • Los gases atmosféricos. Aunque este efecto puede también encontrar en los puentes salinos que se forman en las baterías o celdas galvánicas.

6.

TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS. Al tener una solución salina, es recomendable medir el pH y tratarlo agregando HCl o NaOH según sea el caso, para lograr un pH de 7 o cercano.

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