Influencia de La Temperatura En La Velocidad de Reacción

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Pontificia Universidad Católica de Chile
Facultad de Química
Departamento de Química Física
Curso de Química Física II (QIM-115)
Segundo Semestre de 2010

Influencia de la Temperatura en la Velocidad de Reacción
(EXPERIENCIA K-2)

Alumnos: Constanza Cabaña (cjcabana@uc.cl)
Cristian Cortés (cacorte1@uc.cl) Guillermo Parada (geparada@uc.cl) Nº de Grupo: 7

Profesoras: Margarita Aliaga (mealiaga@uc.cl)
Paulina Pavez (ppavezg@uc.cl) Ayudante: Omar Naranjo (oanaranj@uc.cl)
Fecha de Entrega: 04 de Noviembre de 2010

Introducción
La experiencia a describir tiene como fundamento la variación de la velocidad de una reacción dada al modificar la temperatura. Esta variación se produce ya que al aumentar la temperatura del sistema se produce un aumento de la energía cinética de las partículas involucradas, aumentando así la probabilidad de choques efectivos a realizarse entre los reactantes (Levine, 1996). Esto como consecuencia trae un aumento en la posibilidad de la formación del complejo activado, que consiste en un ente teórico, o bien un estado intermediario de todas las reacciones químicas (Avery, 1982). La relación entre el cambio de la constante de velocidad a distintas temperaturas fue descrito por Arrhenius según la ecuación 1.

Ecuación 1:

Donde k corresponde a la constante de velocidad, A factor de frecuencia de Arrhenius (dependiente de la reacción), Ea es la energía de activación, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta. En vista de la ecuación expuesta se puede decir que a una temperatura dada el valor de la constante será inversamente proporcional a la energía de activación (Valenzuela, 1995). Dado que tanto la constante como el factor de frecuencia son dependientes de la temperatura esta ecuación se cumple en rangos de temperatura relativamente pequeños (50ºC aproximadamente). Durante el trabajo práctico y, mediante un espectrofotómetro, se seguirá la disminución de la concentración de fenantrolina ferrosa (de color rojizo), a distintas temperaturas para determinar su constante de velocidad y otros parámetros químico-físicos, mientras se produce una hidrólisis ácida de dicho compuesto. Se espera que la constante de velocidad aumente al aumentar la temperatura, y que esta relación sea lineal en el rango de temperaturas del trabajo práctico. Objetivos de la experiencia:

* Determinar la constante de velocidad de la hidrólisis en medio ácido de la fenantrolina ferrosa, y su variación a 25, 30 y 35ºC. * Determinar parámetros termodinámicos de dicha reacción: entropía, entalpía, y factor de frecuencia del estado activado. * Seguir la reacción mediante un programa cinético asociado a un espectrofotómetro, midiendo la desaparición del reactante a través del tiempo.

Resultados
Todos los datos fueron procesados por Microsoft Excel ®.
Tabla 1 Datos obtenidos del seguimiento colorimétrico a 30°C Tiempo (s)| Absorbancia (AU)| Ln (A)| 1/A|
10,3| 0,520041| -0,65384762| 1,92292531|
69,6| 0,487248| -0,71898205| 2,05234295|
129,6| 0,463458| -0,76903951| 2,15769282|
189,6| 0,434952| -0,8325196| 2,29910427|
249,6| 0,408607| -0,89500147| 2,44733937|
309,6| 0,384301| -0,95632918| 2,60212698|
369,6| 0,360825| -1,0193622| 2,77142659|
429,5| 0,338183| -1,08416811| 2,95697891|
489,5| 0,315901| -1,15232641| 3,1655487|
Se hizo un seguimiento colorimétrico de la reacción de estudio a 25°C, 30°C y 35°C. Se muestran los resultados obtenidos a 30°C como un ejemplo representativo de las demás tablas. Figura 1 Determinación de orden de reacción

B)
A)

C)

Con el fin de determinar con qué modelo de orden de reacción se obtiene un mejor ajuste, se realizaron los gráficos correspondientes para orden 0 (A), orden 1 (B) y orden (C). Solo se...
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