Experimentos de bioquímica medica. Cinética Química Y Catálisis. PDF

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Experimentos sobre la comprobación de la ley de las masas, velocidad de la descomposición del peróxido de hidrógeno, influencia de la temperatura sobre la velocidad de una reacción química, efecto de la concentración de protones de hidrógeno sobre la velocidad de una reacción química, efecto de una ...

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CINÉTICA QUÍMICA Y CATÁLISIS EXPERIMENTO 1 COMPROBACIÓN DE LA LEY DE LAS MASAS Evidencias de aprendizaje 1) Escribir la reacción química que se ha efectuado. NH4SCN + FeCl3

NH4CL + Fe (SCN)3

2) Describir lo que observó de acuerdo con la intensidad de la coloración en cada frasco y, según la Ley de Acción de Masas y el principio de Le Chatelier, explique el fenómeno: Al aumentar el volumen de reactivos en el frasco 1 se observo una coloración más intensa, lo que nos indica que hay mayor concentración de productos, por consiguiente, la velocidad de reacción según la ley de acción de las masas es mayor. En el frasco 2 debido a que el volumen de reactivos que se le agrego fue mayor con respecto al frasco 1, la concentración de productos es más alta, y por lo tanto se observa una coloración un poco más intensa en comparación al frasco 1, lo que nos indica que la velocidad de reacción es mayor que la del frasco anterior. En el frasco número 3 al agregar más producto la coloración se torno más clara y brillante, y su velocidad es mayor debido a cantidad de volumen de NH4CL que se le agrego. La ley de acción de las masas nos explica que la velocidad de una reacción es proporcional a la concentración de las sustancias que reaccionan, por lo que a mayor concentración de reactantes mayor será la velocidad de la reacción como lo vimos en el experimento. Mientras que el principio de Le Chatelier nos explica que en una ecuación en equilibrio si aumentamos o disminuimos las concentraciones de los reactivos o de los productos el equilibrio se desplazara en la dirección que tiende a neutralizar dicha reacción. Y como lo pudimos observar, al aumentar la concentración de reactivos la reacción se favorecía a la formación de productos por lo que se tornaba de un color mas oscuro y concentrado y al aumentar la concentración de productos la reacción se favorecía a la formación de reactivos por lo que la coloración se hacia más clara y brillante.

EXPERIMENTO 2. VELOCIDAD DE DESCOMPOSICIÓN DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (H2O2) Tiempo/s

Gasto KMnO4 0.01 MmL 8.5 6.5 3.8 2.3 1.7

300 600 1200 1800 2400

X (H2O2 M/litro) 0.0085 0.0065 0.0038 0.0023 0.0017

(a-x) Moles/litro 0.0175 0.0195 0.0222 0.0237 0.0243

Log a/(a-x)

Ke

0.171 0.125 0.068 0.040 0.029

0.0013 0.00047 0.00013 0.000051 0.000029

Evidencias de aprendizaje: 1) Determinar el orden de reacción gráficamente. Para calcular la Kea cada tiempo se debe utilizar la ecuación:

Velocidad de la descomposición del H2O2 Concentración de H2O2 (M/L)

0.009 0.008

0.007 0.006 0.005 0.004 0.003

0.002 0.001 0 0

500

1000

1500

2000

Tiempo (Segundos)

Reacción de 1º orden. 2) Escribir las reacciones químicas que se han efectuado. Catalasa reacciona con 2H2O2

2 H2O + O2

Reacción REDOX. 3 H2SO4 + 2 KMnO4 + 5 H2O2

8 H2O + 5 O2 + K2SO4 + 2 MnSO4

2500

3000

EXPERIMENTO 3: INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN QUÍMICA. Evidencias de aprendizaje 1. Escribir las reacciones químicas que se han efectuado. H2O2 + 2 HI

I2 + 2 H2O

I2 + 2 Na2S2O3

NaS2O6 + 2 NaI

Nota: I2 + almidón nos da la coloración violeta 2. Trazar la gráfica de 1/tiempo de reacción en las ordenadas contra la temperatura en las abscisas.

Temperatura cº

Influecia de la temperatura sobre una reacción química (almidon) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Tiempo 1/s

Por medio del reactivo de Lugol que contiene una mezcla de yodo y yoduro se puede reconocer al almidón gracias a que se pueda observar una coloración azul violeta intensa en presencia de almidón. Y esto se debe a la estructura que tiene el almidón, ya que la amilosa (parte lineal del almidón) adopta una estructura helicoidal, la cual se estabiliza por puentes de hidrógeno. Y en el orificio que forma la amilosa por la forma helicoidal que adopta se acomoda el yodo en forma de I3O I5-. Y esta interacción es la que provoca la identificación del almidón.

EXPERIMENTO 4. EFECTO DE LA [H+] SOBRE LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN QUÍMICA Evidencias de aprendizaje: 1) Trazar una gráfica con el 1/tiempo en segundos en las ordenadas y la concentración de H+ en las abscisas Concentración de H+ 1*10-7 1*10-2 1*10-1 1 2

Tiempo (s) 16 13 10 6 4

1/tiempo de reacción 0.0625 0.0769 0.1 0.1666 0.25

Efecto de la {H+} sobre la velocidad de la reacción 0.3

1/tiempo (s)

0.25

0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

Concentración de H+

EXPERIMENTO 5. EFECTO DE UN CATALIZADOR INORGÁNICO SOBRE LA VELOCIDAD DE HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA. Evidencias de aprendizaje. 1) ¿Se puede considerar al H2SO4 como un catalizador? ¿Por qué? Sí por que como se pudo observar en el tubo donde no se le aplico ácido sulfúrico, al reaccionar con el reactivo de Fehling no se formo el precipitado rojo correspondiente a la formación óxido cuproso, lo que nos indica que no hay presencia de azucares reductores, o en otras palabras que la sacarosa que no es un azúcar reductor no se hidrolizo para formar azucares reductores. Por

otra parte, en el tubo donde si se le agrego H2SO4 se formó el precipitado rojo, que nos indica que la sacarosa si se hidrolizo en azucares reductores, por lo tanto, el ácido sulfúrico funciono como catalizador en esta reacción. EXPERIMENTO 6. EFECTO DE UN CATALIZADOR BIOLÓGICO SOBRE LA VELOCIDAD DE HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA. Evidencias de aprendizaje 1) Comparar este experimento con el anterior y explique qué sucede. De igual manera que el experimento anterior el catalizador ayudo a la formación de los azucares reductores (glucosa y fructosa por medio de la hidrolisis de la sacarosa, por lo que se observa el precipitado rojo al agregar el reactivo de Fehling. Sin embargo, la enzima invertasa, la cual cataliza la esta reacción, se tuvo poner en una solución amortiguadora con un pH de 4.7 ya que al ser proteína su funcionamiento puede cambiar si se altera el pH. Por lo que las enzimas requieren de factores un poco más específicos a diferencia de los catalizadores inorgánicos....