UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA QUMICA ESCUELA DE INGENIERA QUMICAINGENIERA DE LAS REACCIONES 1

TEMA: Estudio Cintico de la reaccin de cido Clorhdrico con Hidrxido de sodio utilizando el mtodo de valoracin cido-Base.

Semestre: SptimoParalelo: 1

Grupo: 7Integrantes: Atarihuana David Lega Jessica Villamarin Estefana Fecha de entrega: 2015-07-08

Quito-Ecuador

TEMA: Estudio Cintico de la reaccin de cido Clorhdrico con Hidrxido de sodio utilizando el mtodo de valoracin cido-Base.1. Descripcin del mtodoLa valoracin Acido-Base, es un mtodo qumico donde las muestras extradas del reactor a tiempos conocidos son volmenes, que al realizar Titulaciones Acido-Base podemos determinar la variacin de la concentracin que experimenta una reaccin qumica a un tiempo determinado. El presente mtodo es aplicado en general a reacciones lentas. Una titulacin cido-base procede mediante una reaccin de neutralizacin, en la que se hace reaccionar un cido con una cantidad equivalente de base. Mediante la construccin de una curva de titulacin se puede explicar fcilmente cmo se pueden detectar los puntos finales de estas titulaciones; el punto final indica que la reaccin ha concluido. 1.1. Equipo

1.1.1. Vasos de precipitacin. 1.1.2. Cronmetro. 1.1.3. Jeringuilla. 1.1.4. Bureta. 1.1.5. Agitador magntico. 1.1.6. Soporte Universal.

Figura 1.1. Equipo para titulacin Acido-Base

2. Estudio Cintico Una titulacin es una reaccin que se efecta entre una sustancia de concentracin desconocida y otro de concentracin conocida, la reaccin debe de ser rpida y cuantitativa. Una de las dos sustancias se coloca en bureta para conocer el volumen en el punto de equivalencia. Este punto se detecta mediante el cambio de color de un indicador que se aade a la solucin.

Uno de los indicadores ms utilizados es la fenolftalena la misma que cambia de incoloro a rojo violceo al aumentar el pH. Tiene un rango de 8-9.6.

La ms comn es la reaccin de neutralizacin utilizada es la de un cido fuerte contra una base fuerte. Por ejemplo:

HCl + NaOH NaCl + H2O Ec. 2-1

Ec. 2-2

El y el se combinan para formar y los otros iones (y) permanecen sin cambio, de modo que el resultado neto de la neutralizacin es la conversin del HCl en una solucin neutra de NaCl.Experimentalmente:a) Llenar las buretas con las soluciones de HCl (0,5N) y colocar en un vaso de precipitacin 100 mL de NaOH (0,5N).b) Agregar gotas del indicador en el vaso que contiene el NaOH (0,5N). c) Abrir la llave de la bureta regulando que salga una gota por segundo.d) Con el cronmetro cada 1 minuto tomar una muestra de 5 ml, realizarlo hasta que se neutralice la solucin sobrante. e) Colocar una gota de fenolftalena en cada vaso y titular con HCl, registrar el volumen gastado en las muestras.

El avance de la reaccin se mide al reportar el tiempo en funcin de la concentracin obtenida para las diferentes muestras.Tabla 2-1Datos ExperimentalesN t, [s] VHCl, [ml]

1 0 5

2 30 4.8

3 60 4.6

4 90 4.3

5 120 3.3

6 150 3.2

7 180 3.1

8 210 2.9

9 240 2.8

10 270 2.6

11 300 2.5

12 330 2.3

13 360 2.1

14 390 1.8

15 420 1.7

16 450 1.5

17 480 1.4

18 510 1.1

19 540 0.9

20 570 0.6

21 600 0.4

3. MANEJO DE DATOS Y MODELO CINETICO

3.1 Manejo de datos

3.1.1. Clculo de la normalidad del hidrxido de sodio.

Nbase Vbase = Ncido Vcido

Nbase = (0.5 N *5 ml) / 10 ml

Nbase =0,25( Eq-g / L )0,25Eq-g*1mol NaOH=0,25M

L1Eq-g

Tabla 3.1.1-1Concentracin de NaOHt(s)NbaseMbase

00,250,25

300,240,24

600,230,23

900,2150,215

1200,1650,165

1500,160,16

1800,1550,155

2100,1450,145

2400,140,14

2700,130,13

3000,1250,125

3300,1150,115

3600,1050,105

3900,090,09

4200,0850,085

4500,0750,075

4800,070,07

5100,0550,055

5400,0450,045

5700,030,03

6000,020,02

3.1.1.2. Clculo del mtodo Diferencial. Diagrama: CA = f (t) (Anexo 1)Diagrama : CA = f(t) anexo 1 CA= a1 +a2t+ a3t3Ca= 2E-07t2 - 0.0005t + 0.2459Derivando Ec. 3.1.1.2-1 Ec. 3.1.1.2-2

-4.10e-7t +0.0005

Diagrama Ln ( Ver Anexo 2)Ln Ec. 3.1.1.2-3Ln Ec. 3.1.1.2-4

Ec. 3.1.1.2-5

Ec. 3.1.1.2-6

Ec. 3.1.1.2-7

Entonces del diagrama obtenido:

; ln(K)=-7.2703

K=e-7.2703

K=7.24e-4n=0.28

3.1.1.3. Clculo del Mtodo Integral

Asumir un orden de reaccin: ( n= 1)

Ec.3.1.1.3.-1 Ec.3.1.1.3.-2 Ec.3.1.1.3.-3 Ec.3.1.1.3.-4

Diagrama: Ln CA=f(t) Anexo 3

Entonces del diagrama obtenido:a= LnCA0b= k

3.1.1.4. RESULTADOS

Tabla 3.1.1.4-1Mtodo Integral

Nt, sCA (L/mol)-Ln(CA)

100,50,69

2300,480,73

3600,460,78

4900,430,84

51200,331,11

61500,321,14

71800,311,17

82100,291,24

92400,281,27

102700,261,35

113000,251,39

123300,231,47

133600,211,56

143900,21,61

154200,181,71

164500,171,77

174800,151,9

185100,141,97

195400,112,21

205700,092,41

216000,062,81

226300,043,22

Tabla 3.1.1.4-2Mtodo DiferencialNt, s(-dCA/dt)Ln(-dCA/dt)Ln(CA)

100,0005-7,6009025-1,38629436

2300,000488-7,6251952-1,42711636

3600,000476-7,6500927-1,46967597

4900,000464-7,675626-1,53711725

51200,000452-7,7018284-1,5847453

61500,00044-7,7287358-1,66073121

71800,000428-7,7563874-1,71479843

82100,000416-7,7848253-1,83258146

92400,000404-7,8140957-1,96611286

102700,000392-7,8442487-2,04022083

113000,00038-7,8753393-2,07944154

123300,000368-7,9074276-2,16282315

133600,000356-7,9405798-2,25379493

143900,000344-7,9748689-2,40794561

154200,000332-8,0103756-2,46510402

164500.00032-8,0471896-2,59026717

174800.000308-8,0854108-2,73336801

185100.000296-8,1251511-2,90042209

195400.000284-8,1665363-3,10109279

205700.000272-8,2097085-3,5065579

216000.00026-8,2548289-3,91202301

Tabla 3.1.1.4-3Orden de reaccin y constante cinticaOrden de reaccin y constante cintica

MtodoOrden de reaccinConstante cinticaEcuacin cintica

Integral10,5453rA =0,5453CA

Diferencial0.287.24e-4rA = 7.24e-4 (CA)(0,28)

3.2. Modelo Cintico

3.2.1. Mtodo Integral

rA =0,5453CA

3.2.2. Mtodo Diferencial

rA = 7.24e-4 (CA)(0,28)

4. BIBLIOGRAFA

4.1.1. Gary D. Cristhian, Qumica Analtica, trad. Del ingls, Sexta Edicin, Editorial McGraw-Hill, Mxico, 2009.

4.1.2. AVERY,H, Cintica Qumica Bsica y Mecanismos de Reaccin, Editorial Revert, Espaa, 1982.4.1.3. BURNS, Ralph: "Fundamentos de Qumica", 2edicin, Editorial Pentice Hall Hispanoamericana, Argentina.

5. ANEXOS

5.1. Anexo 1: Diagrama CA=f(t)

5.2. Anexo 2 Diagrama Ln (- dCA/dt) = f ( Ln (CA)).

5.3. Anexo 3: Diagrama LnCA=f(t)