INFLUENCIA DE LA TEMPERATURASOBRE LA RAPIDEZ DE LA REACCIÓN.

OBJETIVO GENERAL

Estudiar el efecto de la temperatura sobre larapidez de reacción.

OBJETIVOS PARTICULARES

a. Determinar la constante de rapidezde reacción a varias temperaturas.

b. Obtener la Ea de reacción y el factor

preexponencial «A» de la ecuación de Arrhenius.

PROBLEMA

Obtener la ecuación que relaciona lavariación de la constante de rapidezde reacción con la temperatura.

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA RAPIDEZ DE REACCIÓNLA RAPIDEZ DE REACCIÓN

•• 1884 Steven Arrhenius.1884 Steven Arrhenius.

Teoría de Teoría de ArrheniusArrhenius

•• 1918 Lewis1918 Lewis

Teoría de las colisiones Teoría de las colisiones

•• 1935 1935 EyringEyring y y PolanyiPolanyi

Teoría de las velocidades Teoría de las velocidades absolutasabsolutas

Teoría de Arrhenius

• Es la ecuación donde se observa la dependencia entre la K con la temperatura.

• En 1884 se descubrió empíricamente que la K esta relacionada con la temperatura absoluta.

• K= Ae-B/T donde A y B son ctes.

• Una regla aproximada, válida para muchas reacciones en disolución, es que cerca de la temperatura ambiente, k se duplica o triplica por cada aumento de temperatura de 10°C.

A medida que se incrementa la temperatura, larapidez de las reacciones químicas así como larapidez de muchos procesos fisiológicos seincrementa..

La teoría de Arrhenius

El aumento de la temperatura provoca un aumento en la rapidez de la

reacción, debido a que el numero de colisiones entre las

especies reaccionantes aumenta.

«ACTIVADAS»

EcEa

El modelo matemático que describe este comportamiento es:

RTEaAeK /−=

La ecuación solo es valida para reacciones sencillas de una sola etapa

Para hacerla mas manejable se lineariza

RTEaAeK /−=)/(lnln RTEAK

A−=

mxby +=

)/(lnln RTEAKA

−=A = factor preexponencial, factor de Arrhenius o factor de frecuencia,esta relacionado con la frecuencia de las colisiones y la probabilidadde orientación de los reaccionantes para que ocurra la reacción.

EA = Energía de activación

R = Constante de los gases 8.314 J/mol K

T = Temperatura absoluta (K)

A medida que la EA se incrementa, la K se hace mas pequeña debido aque la fracción de moléculas que poseen la energía requerida,disminuye. Por lo tanto, la rapidez de reacción disminuye a medidaque la barrera energética se incrementa.

∆E

ξ

E ‡

A+B

Y+Z

Complejo activado

Ea

Existen otras teorías para explicar el efecto de la temperatura:

Teoría de las colisiones (Lewis)

RTEaZPeK /−=Teoría del estado de transición de Eyring

EaH

eeNhRTK RTHRS

≡∆= ∆−∆ // ##)/(

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

ExperimentalmenteMedir ABSORBANCIAS a diferentes TEMPERATURAS

Calibración del espectrofotómetro

Tomar lecturas de absorbancia a la λseleccionada cada 60 seg.

Mezcla de reactivos a la misma temperatura, tomando el tiempo

Calcular la concentración a partir de la ecuación de la curva patrón

MEZCLA TEMP VASO 1 VASO 2 observaciones

1 AMBIENT ACETONA + HCL4 mL 2 mL

Sol. Yodo4 mL

Se sigue la cinética en la celda

2 Aumentar entre30-35°

20 mL 5 mL 20 mL Después de leer desechar

Llenar la siguiente tabla y graficar para comprobar el orden de reacción, para cada temperatura

t (seg) Abs C Ln C 1/C

i 0.0 c c c

Con los valores de K obtenidos de las graficas anteriores, construir la siguiente tabla:

T 0C T (K) 1/T K Ln K

i 0.0 0.00 0.0 0.0

Trazar una grafica ln K vs 1/T

0

Ln

K

1/T

De la pendiente (Ea/R) se calcula la energía de activaciónDe la ordenada al origen (ln A) se calcula el factor preexponencial