Pràctica 6 - velocitat de reacció PDF

Preview

Summary

informe de pràctiques...

Description

PRÀCTICA 6:

VELOCITAT DE REACCIÓ

Montserrat Puig 14-4-2015 1r BAT B

OBJECTIU Aprendre a determinar velocitats de reacció. Estudiar la variació de la velocitat amb el temps per a la reacció del carbonat de caci amb l’àcid clorhídric. HIPÒTESIS Les nostres hipòtesis són que abans que el CaCO3 i HCl reaccionin entre ells la pressió dins l’erlenmeyer tapat serà igual que la pressió atmosfèrica, és a dir, igual que la de l’habitació. També podem saber que al reaccionar el dos reactius es formarà CO2 i com més avanci la reacció més gas hi haurà i això farà que la pressió també vagi augmentant. En aquesta pràctica hem predit el gràfic velocitat - temps de la reacció, que ha sigut aquest: v (m/s)

t (s)

INTRODUCCIÓ La nostra reacció serà la mescla de CaCO3 i HCl. És aquesta  CaCO3 (s) + 2 HCl(aq)  CaCl2 (aq) + CO2(g) +H2O(l) La velocitat de reacció és la variació de la concentració d’un reactiu o d’un producte en un període de temps determinat. Sabem que la velocitat de reacció si la temperatura i el volum es mantenen constants, és proporcional a la variació de pressió. Aquesta és la fórmula que utilitzarem:

MATERIAL Erlenmeyer de 100 ml

Carbonat de calci CaCO3

Tap de goma per l’erlenmeyer

HCl (0.25 M)

Agulles hipodèrmiques Xeringa de 20 ml Allargador de pressió Proveta Vas de precipitats Balança Interfície Multilog-Pro amb cables USB Sensor de temperatura Sensor de pressió Ordinador PROCEDIMENT 

Determinar el volum de l’erlenmeyer

1. Omplim l’erlenmeyer d’aigua fins a on arriba el tap 2. Aboquem l’aigua en una proveta 3. Anotem el resultat obtingut 

Connectar el tap al sensor de pressió

1. Ajustem el sensor de pressió al tub allargador 2. Ajustem l’allargador a una agulla hipodèrmica al tap de goma



Muntatge de l’experiència

1. Calculem la quantitat de dó mare i d’aigua que necessitem per fer una dó diluïda de 0.25M

2. Fem la dilució de l’HCl 3. Posem 0.15 g (aprox.) de CaCO3 dins l’erlenmeyer 4. Omplim la xeringa de 20 ml plena d’HCl 0.25 M 5. Acoblem la xeringa a una de les agulles del tap i l’altra agulla la connectem al tub allargador i al sensor de pressió. 6.Tapem bé l’erlenmeyer amb el tap (si no es tapa bé hi haurà pèrdues de gas i les dades de pressió no seran vàlides). 7. Connectem el sensor de temperatura i el sensor de pressió. 8. Engeguem el Multilog i llavors el programa Multilab. 9.Configurem el sistema. 10. Posem en marxa el Multilab.

11. Premem l’èmbol de la xeringa de manera que l’HCl caigui tot d’un cop i agitem l’erlenmeyer. 12. Observem el gràfic resultant, i aturem l’adquisició de dades.

RESULTATS Determinar el volum de l’erlenmeyer



En acabar d’omplir l’erlenmeyer d’aigua i posar-la a una proveta vam veure que el volum de l’erlenmeyer era 132 ml. Gràfic



El nostre gràfic fet per el programa Multilab ens ha donat d’aquesta manera:

20

120

110

18

100

16

90

14

80

12

10

70

8

60

6

50

40

4

30

2

20

0

10

-2

-4

0 0

2

4

6

8

10

12 Temps(s)

14

16

18

20

La línia vermella són les dades de la pressió

22

Aquesta és la taula de dades obtinguda

ANÀLISI DE RESULTATS Com hem pogut comprovar el gràfic que havíem predit i el gràfic obtingut han sigut iguals, per tant podem dir que les nostres hipòtesis s’han complert. Al principi la pressió del gràfic és constant perquè encara no havíem buidat l’HCl però una vegada l’afegim podem veure que la pressió dins l’erlenmeyer va augmentant proporcionalment i quan s’acaba la reacció la pressió torna a quedar-se constant. La pressió i la temperatura inicials no són 0, ja que aquests valors depenen de la classe on ens trobem. En la nostra aula han sigut: pressió  99.286 Pa i temperatura 19.13 ºC La temperatura s’ha mantingut més o menys constant durant tot el procés, només han variat una mica els decimals.

CONCLUSIONS Les nostres conclusions són que la pressió va augmentant a mesura que es va duent a terme la reacció, la temperatura no varia dins l’erlenmeyer, és sempre igual (més o menys) a la temperatura ambient. També hem comprovat que l’augment de la pressió és proporcional. A més hem observat que el reactiu limitant és l’HCl ja que al final de la reacció encara queda pedra de CaCO3.

QÜESTIONS 1. Per a la reacció que s’ha dut a terme a) Quin és el reactiu limitant? El reactiu limitant és l’HCl ja que al finalitzar la reacció encara tenim CaCO3 dins l’erlenmeyer. b) Creieu que s’obtindrien resultats similars si el reactiu limitant fos l’altre? Per què? Sí que s’obtindrien resultats similars perquè els dos components són els mateixos i la reacció seria igual, l’únic que canviaria seria que dins l’erlenmeyer quedaria HCl en comptes de CaCO3 .

c) Quin experiment s’hauria de fer per comprovar-ho? S’hauria de fer el mateix experiment però posant molta més quantitat d’HCl i poquíssima quantitat de CaCO3. 2. Imagina que estàs treballant en una indústria química que utilitza aquesta reacció, i que necessita velocitats de reacció més elevades. Indica quines propostes li faries i quin seria el disseny experimental adequat. Hauríem de canviar la concentració de l’àcid, la quantitat de grams del CaCO 3 i la temperatura. 3. Quina magnitud s’hauria de mesurar per a determinar la velocitat de reacció en els casos següents? a)Mg(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) +H2(g) La pressió ja que es formarà gas b)CH3COOH(aq) +CH3CH2OH(aq)  CH3CH2COOCH2CH3(aq) +H2O(l) El pH...