Pre-reporte Práctica No. 8 Cinética de la reacción de azul de metileno ácido ascórbico

Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraEscuela de Ingeniera Qumicarea de FisicoqumicaLaboratorio de Fisicoqumica2Seccin AIng. William Fagiani

Pre-reporte Prctica No. 8Laboratorio de Fisicoqumica 2

Grupo No. 4

Nombre Carn

Clara Sofa Motta Rodrguez2011-14509

Gilberto Antonio Mazariegos Meja2009-15350

Carlos Guillermo Lpez Barillas2009-15211

Silvia Noem Hernndez Tecn2010-10600

Cristian Obeldo Mndez Dardn2010-20826

Guatemala Primer Semestre 2014

JustificacinPara el anlisis de la cintica de la reaccin del cido ascrbico con el azul de metileno, el mtodo de espectrofotometra permite obtener los datos necesarios para la deduccin, anlisis y clculo de las variables para ilustrar las reacciones.Se preparar una solucin de azul de metileno con la que se trabajaran las disoluciones de cido ascrbico a diferentes concentraciones y medir su transmitancia en el espectrofotmetro.Las soluciones con sus respectivas concentraciones iniciales de cido ascrbico se trabajarn en una grfica que luego de linealizar encontraran las concentraciones finales para determinar su velocidad media inicial de reaccin.

Las velocidades iniciales de reaccin se determinarn con el cambio de las concentraciones con respecto al tiempo.

El orden de la reaccin se define como el cambio del logaritmo natural con respecto el logaritmo natural de la concentracin de las soluciones de cido ascrbico.

Por definicin de la linealizacin ecuacin de Arhenius del logaritmo natural de la constante K en funcin de la temperatura inversa en Kelvin nos resulta en la Energa de activacin de la reaccin de cido ascrbico en la solucin de Azul de Metilo.

ObjetivosGeneralPor medio del anlisis espectrofotomtricos observar y analizar las velocidades iniciales de reaccin en funcin de las concentraciones iniciales de cido ascrbico en las soluciones para determinar el orden global de la reaccin de cido ascrbico; observar y analizar el comportamiento del orden parcial del cido ascrbico con respecto a la temperatura; seguidamente con la ayuda de las concentraciones de la muestra determinar la ley de velocidad de la reaccin de azul de metileno para determinar y analizar el comportamiento de la constante de la reaccin con respecto a la temperatura y por ultimo determinar e interpretar la energa de activacin de la reaccin de cido ascrbico, trabajando a condiciones de 1 atmsfera de presin y 298.15 grados kelvin. Por ltimo analizar e identificar las posibles fuentes de error en la prctica con la finalizar de interpretarlos y reducirlos.Especficos1. Observar y analizar las velocidades iniciales de reaccin en funcin de las concentraciones iniciales de cido ascrbico.2. Determinar el orden global de la reaccin de cido ascrbico.3. Observar el comportamiento del orden parcial del cido ascrbico con respecto a la temperatura.4. Determinar la ley de velocidad de la reaccin de azul de metileno por medio de las concentraciones de la muestra.5. Determinar y analizar el comportamiento de la constante de la reaccin con respecto a la temperatura.6. Determinar e interpretar la energa de activacin del cido ascrbico.7. Analizar e identificar las fuentes de error en la prctica para reducir su efecto en la misma.

HipotesisHiptesis ConceptualEl mtodo de anlisis ptico (espectrofotometra) se puede utilizar para obtener distintos datos de concentracin de la sustancia que se desea analizar, para una cintica de reaccin las concentraciones son proporcionales a la absorbancia medida, el orden de la reaccin est caracterizada por el comportamiento de la reaccin durante los primeros instantes as como la variacin de la concentracin al transcurrir periodos de tiempo, esta es llevado a cabo desde el inicio por la energa de activacin la cual es la energa necesaria para iniciar dicha reaccin entre los componentes s que estn llevando a cabo.1. Se debe por observar las velocidades de reaccin iniciales de los compuestos en los primeros instantes de la reaccin en un t=0.2. El orden global obtenido del cido ascrbico desde ser aproximado a un valor terico de 3.1 3. Los rdenes parciales del cido ascrbico deben presentar una variacin a media que la reaccin se lleve a cabo en intervalos de temperatura definidos con un aumento aproximado entre el 6 y 8 %.4. La ley de velocidad de los compuestos en una reaccin est en funcin de sus concentracin en un intervalo de tiempo as como el tipo de orden de la reaccin, se debe poder determinar dicha ley con un serie de datos de concentracin en funcin del tiempo para poder aplicar el mtodo diferencial o el mtodo de integral para el clculo.5. De acuerdo a la ecuacin de energa de activacin, la constante de reaccin depende considerablemente de la temperatura en la que la reaccin se lleve a cabo, por lo que se espera un cambio en la constante de reaccin proporcional a la temperatura.6. En cuanto al anlisis de la energa de activacin del cido ascrbico su valor puede variar en funcin de la temperatura o el medio en que se lleve a cabo la reaccin como lo sera un cambio de presin.Hiptesis EstadsticaLos parmetros establecidos para la hiptesis nula en base al procedimiento experimental para mostrar el efecto de las variables manipulables con las variables de medicin o las variables a determinar, suponiendo una significancia del 5%: el valor sebe ser aproximado a las medidas ms pequeas en base a los instrumentos de medicin a utilizar dentro de la prctica. Incertidumbre de confianza y varianzas esperadas por Hiptesisnula: H0 (Hiptesis Nula): H1 (Hiptesis Alterna):

Parmetros para establecer la incertidumbre de confianza.Instrumento de medicinVariable manipulableValor promedio esperadoError (Incerteza del instrumento)Nmero de repeticiones

Balanza analticaMasa (Kg)3.99g0.05g3

Baln (500mL)Volumen (mL)500mL0.08mL3




Pipeta serolgica (5mL)Volumen (mL)5mL0.1mL3

CronometroTiempo (s)120s0.01s3

Termmetro (200C)Temperatura (C)24.8C0.2C3

Fuente: Elaboracin propiaIntervalos de confianza de los distintos instrumentos.Instrumento Valor promedio Varianza esperadaIntervalo de incertidumbreIntervalo de Varianza

Baln (100mL)100mL99.84100.160.0162.35

Termmetro (200C)24.8C24.6250.023.15

Baln (250mL)250mL249.88250.120.0131.89

Pipeta serolgica (5mL)5mL4.95.10.011.57

Baln (500mL)500mL499.92500.080.00871.2629

Balanza analtica3.99g3.944.090.0050.78

Baln (50mL)50mL49.9950.010.0010.157

Cronometro120s119.99120.010.0010.15

Fuente: Muestra de clculo de hiptesis nula.

Algoritmo Experimental

Diagrama de Metodologa de Clculo.Inicio A, Ca

Software: Excel 2007

Determinacin de Velocidad Inicial (Vo)

Ec. 1 Ref. No.2Determinacin de Concentracin Final (Caf).

A

Cao

Ec. 2 Ref. No.2

Ln (V)Ln (Ca)

m=


BA

BLinealizacin de la Figura No. 2Ln (V)=Ln(Ca)+LnK

A

Efecto de la Temperatura

Ec. 3 Ref. 3

Determinacin de Orden y Constante Cintica de la Reaccink=

m=-Ea/R


Linealizacin de la Figura No. 3Ln (k1)=-(Ea/R)*(1/T)-(Ea/R)=mEa=-m*R

Fin

Variables y UnidadesSmboloSignificadoUnidad

tTiempos

CaoConcentracin Inicialmol/L

CafConcentracin Finalmol/L

AAbsorbencia----------

VVelocidad de Reaccinmol/L*s

VoVelocidad Inicial de Reaccinmol/L*s

Orden de la Reaccin ----------

KConstante Cintica----------

K1Constante Cintica Efecto de la Temperatura----------

EaEnerga de ActivacinJ/mol

RConstante de los gases.KJ/Kmol*k

TTemperaturaK

QConstante pre-exponencial.----------

Fuente: Elaboracin propia.

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAESCUELA DE INGENIERA QUMICA

FACULTAD DE INGENIERAREA DE FISICOQUMICA

LABORATORIO DE FISICOQUMICA: SECCIN:

2A

PRE-REPORTE 3

DATOS DE LA PRCTICA

CDIGO:TEMA DE LA PRCTICA:Cintica de reaccin azul de metileno- cido ascrbico

37314

NMERO:FECHA:

ENTREGA (LFQ)714

FECHA DE ENTREGA: SELLO:OBSERVACIONES:

10

HORA DE ENTREGA:

REVISIN (LFQ)

CATEDRTICO

FECHA DE REVISIN:FIRMA: CALIFICACIN:

INSTRUCTOR

GRUPO#CARNNOMBRE

44.12011-14509Clara Sofia Motta Rodriguez

4.22009-15350Gilberto Antonio Mazariegos Meja

4.32009-15211Carlos Guillermo Lpez

4.42010-10660Silvia Noem Hernndez

4.52010-20826Cristian ObeldoMendezDardn

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS ESCUELA DE INGENIERA QUMICAFACULTAD DE INGENIERA REA DE FISICOQUMICA

XNB

22

Laboratorio de Fisicoqumica A

Seccin: XX

3

Fecha 6 03 14 Semana Prctica No.

Nombre de la prcticaCintica de reaccin: azul de metileno-cido ascrbico

GRUPO#CARNNOMBRECOORDINADOR



4.32009-15211Carlos Guillermo Lpez X



HOJA DE CLCULO DE REACTIVOS

No.1 Clculo del volumen de cido sulfrico a utilizar:

No.2 Clculo de los gramos de azul de metileno a utilizar:

No.3 Clculo de los gramos de azul de metileno a utilizar:

Firma pgina de Sello


BA12X

Laboratorio de Fisicoqumica 8XN

Seccin:

Fecha 6 03 14 Semana Prctica No. 3

Cintica de reaccin: azul de metileno-cido ascrbico

Nombre de la prctica







HOJA DE CLCULO DE REACTIVOS

Transmitancia inicial de la solucin de azul de metileno a diferentes temperaturas

SolucinTransmitancia inicialTemperatura (C)

Azul de metileno (5x10-4M)25

37

52

Fuente: Elaboracin propia


Transmitancia de la mezcla de azul de metileno con cido ascrbico a 25C

No. de mezclaT1 T2T3T (promedio)

1

2

3

4

5




1

2

3

4

5




1

2

3

4

5



Incerteza de los instrumentos utilizados

InstrumentoIncerteza


Observaciones Cualitativas

No.Observaciones Cualitativas

1

2

3




BA12X

Laboratorio de Fisicoqumica

Seccin NXN

14Semana37

Fecha Prctica3

Nombre de la prcticaCintica de reaccin: azul de metileno-cido ascrbico







Cristalera y Equipo

CantidadDescripcinRevisin 1Revisin 2

PropuestaReal

2Baln aforado (500mL)



1Beacker (600mL)

1Beacker (200mL)

1Beacker (100mL)

8Beacker (50mL)


3Pipeta Serolgica (5mL)

1Cronometro

1Termmetro (200C)

1Plancha

4Vidrios de Reloj

1Celda espectrofotomtrica


Bibliografa

1. BROWN, Theodore L. Qumica: La Ciencia Central. Escalona y Garca, Hctor (Traductor), Escalona y Garca, Roberto (Traductor). Novena Edicin. Mxico: Pearson Education, 2004. Pgs. 485-500.2. LEVINE, Ira N. Fisicoqumica Gonzles Urea, ngel (Traductor). Quinta Edicin. Espaa: McGraw-Hill, 2004. En Cap. 13 y 143. PERRY, Robert H. Perrys Chemical Engineers Handbook Green, Don W. (Editor). Seventh Edition. United States Of America: McGraw-Hill, 1997. Chapter 4 Thermodynamics.4. SMITH, J.M., VAN NESS H.C. Introduccin a la Termodinmica en Ingeniera Qumica. Urbina Medal Edmundo G. (Traductor). Quinta Edicin. Mxico: McGraw-Hill, 1996.

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