Descomposición catalítica del peróxido de...
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Descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno
2H2O2 (ac) 2H2O (l) + O2 (g)
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I. OBJETIVO GENERAL Analizar el efecto que tiene la adición de un
catalizador sobre la rapidez de una reacción.
II. OBJETIVOS PARTICULARES
a.Aplicar el método integral para evaluar las
constantes de rapidez de reacción a diferentes
concentraciones de catalizador.
r = k(A)n
b. Seleccionar la técnica analítica adecuada
para seguir el avance de la reacción.
c. Determinar el orden de reacción respecto al sustrato
y al catalizador.
0Catkk c
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III. PROBLEMA Determinar la ecuación de
rapidez de reacción para una
reacción catalítica.
¿Pero que es un catalizador?
Es una sustancia que acrecienta la velocidad de una
reacción química, pero que puede recuperarse sin
cambios después de la reacción.
Sustancias que proveen un mecanismo alterno con una
Ea menor
que la de la reacción sin catalizar, por lo que la rapidez
aumenta.
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Reacción no catalizada
Reacción catalizada
ΔE
ξ
Ep ‡
‡
Una cantidad pequeña de catalizador ejerce un efecto
considerable en la rapidez, ya que actúa con un
mecanismo alterno en la reacción.
PERFIL
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Rápida H2O2(l)
cat ½ O2(g) + H2O(l)
CATALIZADORES POSIT o NEG, INH,
CAT BIOLOGICOS
Determ cuantitativa: KI, K2Cr2O7
Determ cualitativa: ENZIMAS
Catalaza en el jugo de papa o zanahoria
2H2O2 (l) 2H2O(l) + O2 (g)
REACCIÓN LENTA (hetero)
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productos
Reactivos productos
Sin catalizador
Con catalizador
r0
r0
rC
r=ko[H2O2]n
2H2O2 2H2O + O2 (g)
r=ko[H2O2]n + kc[CAT] [H2O2]
n
r = {ko+kc[CAT]} [H2O2]n
r=kaparente[H2O2]n
Reactivos
cotot rrr
ctotoc rrrr ,
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EXPERIMENTALMENTE
Calcular el orden de reacc para el peróxido por el metodo integral determinanando la Kap
Análisis de variables T (temp amb)
P (Cd de México)
t (min)
V volumen en mL
Conc PEROXIDO 1.5% en vol
Catalizador DICROMATO 0.01M
n
tot OHkapr 22
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•Si nuestra reacción se desprenden gases
• Explique cómo se determina el avance de la reacción.
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Aplicación del método integral para conocer Kap a
diferentes [Cat].
Orden cero
0cktc ttktcc tt 0
kt
cct 0
i
tttt
OHV
Odevol
OHV
22.max
2
22
..max0
.max
Vc
VVc tttt
2H2O2 2H2O + O2 (g)
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Sustituyendo
0
.max.max kt
VVVt
Primer orden
1
.max
.maxln
kt
V
VVt
2
.max.max
11
kt
VVVt
Segundo orden
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PARA DETERMINAR LA Kc
En este caso:
0Catkk cap
Podemos construir una
grafica
k vs. [Cat], con ordenada al origen en
cero
donde la pendiente equivale a kc.
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Se preparó la solución de peróxido de hidrógeno al 1.5% tomando 5 mL de
peróxido de hidrógeno al 30% y llevándolos a un volumen total de 100 mL.
mLg
OH1122.1
22
En 5 mL
%306683.1
%100561.5
g
g
mLg
mLgmL
g
5083415.0
1016683.0100
6683.1
H2O2
molgOH
gn
34
083415.022
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Calculo de cantidad de VOLUMEN máximo
O2
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002453.022OH
nDe acuerdo con: H2O2 → H2O + ½O2
00122.02
22
2
OH
O
nn
p
RTnV
O2
.max atm
Kmol molK
atL
77.0
15.298082.000122.0
CamLLV o2594.3803894.0.max
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kapa
rente
b)
kc
k0
kap = ko+kc[CAT] [CAT]
Problema:
a) Determinar el orden de la reacción respecto a H2O2.
b) Calcular los valores de k0 y kc
CONCLUSION
2H2O2 2H2O + O2 (g)
n
ap OHkdt
OHd][
][22
22a)
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PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
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MANIPULACIÓN y
obtención de datos
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GASÓMETRO 1. DETECTAR POSIBLES FUGAS