Quimica

1. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS
INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA
LABORATORIO DE QUÍMICA APLICADA
PRÁCTICA N°
1. DATOS INFORMATIVOS
Grupo No: 2
NRC: 1701
Fecha de Realización de la Práctica: 26/01/2018
Fecha de Entrega del Informe: 02/02/2018
2. TEMA: VELOCIDAD DE REACCIÓN: FACTORES QUE LA MODIFICAN
3. OBJETIVO GENERAL:
Verificar la dependencia de la velocidad de una reacción con:
 la naturaleza de los reactivos
 la temperatura
4. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Verificar la dependencia de la velocidad de una reacción con la naturaleza de los
reactivos.
• Verificar la dependencia de la velocidad de una reacción con la temperatura.

2. 5. MARCO TEÓRICO:
RELACION ENTRE REACTIVOS,
CONCENTRACION Y TIEMPO
REACCIONES DE ORDEN CERO:
Aquellas en donde las
concentraciones de los reactivos
no intervienen, es decir su
velocidad es constante en todo el
proceso. V=K. (Chang R., 1994)
REACCIONES DE PRIMER ORDEN:
Su orden global está definido por
un solo reactivo de exponente 1.
(Chang R., 1994)
REACCIONES DE SEGUNDO
ORDEN:
Su orden global está definido por
los reactivos en donde sus
exponentes suman un total de 2.
(Chang R., 1994
Se basa en la velocidad dela reacciónpara
establecer la concentraciónde una
sustancia en untiempo determinado.
(Chang, R. 1994)
Temperatura
Contribuye con el cambio de estado, el movimiento de las
moléculas y sus choques para reaccionar. (Escobar, L.,
2016))
Catalizadores
Se encargan de aumentar la velocidad de reacción con
un mecanismo de síntesis sin la necesidad de intervenir
en la reacción. (Escobar, L., 2016))
Concentración delosreactivos
Si la concentraciónaumenta,la velocidadtambién lohacepor el
incrementode las colisiones de las moléculas. (Escobar, L.,2016)
Estado físico de losreactivos
Permitequelas condiciones de colisión se
favorezcanpara reaccionarfácilmente.
(Escobar, L., 2016)
CINETICA QUIMICA
Estudia las velocidades de las reacciones químicas (que
incluye tantocambios de enlaces covalentes comono
covalentes).
Determina si la reacciónpropuesta es
Termodinámicamente favorable,estareacciona en un
determinadoperíodo de tiempo(Escobar,L., 2016)
Ley de Velocidad
𝑉 = 𝑘[𝐴] 𝑚
[𝐵] 𝑛
k= constante de velocidad
m con respecto a A y n con respecto a B=
orden parcial de la reacción(Escobar, L.,
2016)
El aumento de temperatura eleva la velocidad de reacción,
elevándose la fracción moléculas que pueden aportar la energía
de activación que requiere la reacción. Esto se explica en
términos de la teoría cinética de los gases (Burns, 2010).
Las reacciones químicas ocurren como resultado de colisiones
producidas entre las partículas reaccionantes (Masterton,
Slowinski & Stanitski, 2015).
Para la reacción 𝐴 → 𝐵
Las velocidades (M/s) de A y B se expresan de las siguientes
formas:
𝑉 = −
∆ 𝐴
∆𝑡
𝑉 =
∆[𝐵]
∆𝑡
∆ 𝐴 𝑦 ∆ 𝐵 = variación de concentración
∆𝑡= variación de concentración

3. 6. MATERIAL Y REACTIVOS:
Reactivo Propiedades Físicas y Químicas
Permanganato de Potasio
KMnO4
 Masa molecular: 158 g/mol
 Estado Físico: Cristales púrpura oscuro.
 Punto de Fusión: 513ºK (240ºC)
 Densidad: 2.7 g/cm3
 Solubilidad en agua, g/100ml a 20ºC: 6.4
Fuente especificada no válida.
Ácido oxálico
C2H2O4
 Masa molecular: 90.04 g/mol
 Estado Físico: Cristales incoloros
higroscópicos o polvo blanco.
 Punto de sublimación: 116ºK (-157ºC)
 Punto de Fusión: 462.5ºK (189.5ºC)
 Densidad relativa al agua: 1,9 g/cm3
 Solubilidad en agua, g/100ml a 20ºC: 8.7
Fuente especificada no válida.
Ácido sulfúfico
H2SO4
 Masa molecular: 98.1 g/mol
 Estado Físico: Líquido higroscópico
incoloro, aceitoso e inodoro.
 Punto de ebullición: 613ºK (340ºC)
 Punto de Fusión: 283ºK (10ºC)
 Densidad relativa al agua: 1.8 g/cm3
 Solubilidad en agua: miscible
 Presión de vapor, kPa a 146ºC: 0.13
Fuente especificada no válida.
Sultato Ferroso
FeSO4
 Masa molecular: 151.91 g/mol
 Estado Físico: Cristales de color azul
verdoso.
 Punto de ebullición: 573ºK (300ºC)
 Punto de Fusión: 330ºK (57ºC)
 Densidad relativa al agua: 1.9 g/cm3
 Solubilidad en agua, g/100ml a 50ºC: 48.6
Fuente especificada no válida.
7. PROCEDIMIENTO:
Parte A

4.  Se colocó en dos tubos de ensayo 1mL de solución de permanganato de potasio
0,01M.
 Se adicionó 0,5mL de solución de ácido sulfúrico concentrado a cada uno de los
tubos de ensayo con la solución de permanganato de potasio.
 Se adicionó a uno de los tubos de ensayo 1mL de solución de Sulfato ferroso
0,1M. En ese instante se cronometro el tiempo en el que la solución cambio de
color.
 Se agregó en el segundo tubo de ensayo 1mL de solución de ácido oxálico 0,1M.
A su vez se procedió a medir el tiempo en el que cambiaba de color la solución.
 Parte B
 En 4 vasos de precipitado de 50mL cada uno, se adicionó 2,5mL de solución de
permanganato de potasio, 1,25mL de ácido sulfúrico.
 Se adicionó 2,5mL de una solución de ácido oxálico en los vasos precipitados con
las soluciones de permanganato de potasio y ácido sulfúrico previamente
calentadas a diferentes temperaturas:
 En el momento en el que se adicionó el ácido oxálico, se procedió a agitar la
solución y a tomar el tiempo en el que la misma cambiaba de color.
8. TABLA DE DATOS:
PARTE A
TUBO SOLUCIÓN TIEMPO
(S)
COLOR
INICIAL
COLOR
FINAL
1 KMnO4 + H2SO4 + FeSO4
1mL 0,5mL 1mL
12.09
Morado Durazno
2 KMnO4 + H2SO4 + H2C2O4
1ml 0,5 ml 1ml
13,31 Morado Transparente
Vaso Temperatura
1 Ambiente
2 40ºC
3 60ºC
4 80ºC

5. PARTE B
VASO TEMPERATURA TIEMPO
(s)
CALOR
INICIAL
CALOR FINAL
1 19°C 29,45 Morado Ámbar semi
transparente
2 40°C 8.27 Morado Transparente
3 60°C 3.34 Morado Trasparente
4 80°C - Morado No reacciono
9. EJEMPLO DE CÁLCULO:
M (KMnO4) = 0.01 M
V (KMnO4) = 1 mL 1x10-3 L
V (H2SO4) = 0.5 mL
V (FeSO4) = 1 mL
T = 12.09 Segundos
REACCIÓN
2KMnO4 + 8H2SO4 + 10 FeSO4 2MnO4 + 5 Fe(SO4) 3 + K2SO4 + 8H2O
RESOLUCIÓN
PARTE A
V2 = V (KMnO4) + V (H2SO4) + V (FeSO4)
V2 = = 1mL + 0.5mL + 1mL
V2 = 2, 5 mL 2,5x10-3 L
C1V1=C2V2

6. 𝐶2 =
𝐶1 𝑉1
𝑉2
𝐶2 =
0.01 ∗ 1x10−3
2,5𝑋1𝑂−3
𝐶2 = 4x10−3
V(
M
s
) = −
∆[𝐾𝑀𝑁04]
2 ∆𝑡
V (
M
s
) = −
𝐶2 − 𝐶1
2 ( 𝑡2 − 𝑡1) 𝑠
V (
M
s
) = −
4x10−3
− 0.01
2 (12,09 − 0) 𝑠
V (M/s) = 2.48𝑥 10−4
M/s
* Asumiendo que el orden de la reacción es 0
V= 𝑘[ 𝐾𝑀𝑛04]° [ 𝐹𝑒𝑆𝑂4]°
V= k
PARTE B
Vaso t(s) T(°K) 1/T Ln(t)
1 29.45 292.15 3,43x10 -3 3.38
2 8.27 313.15 3,19x10 -3 2.11
3 3.34 333.15 3,00x10 -3 1.21
4 No reacciona - - -
CÁLCULO DE Ea
y= mx + b
m= ln (t)
𝑚 =
𝐸𝑎
𝑅
𝑥 =
1
𝑇
K = 2.48𝑥 10−4
M/s

7. ln(𝑡) =
𝐸𝑎
𝑅
1
𝑇
+ 𝑏
*Por regresión lineal
b= -24,55
m= 9212,5256°K =
𝐸𝑎
𝑅
Ea= 9212, 5256 °K * 8,314
𝐽
°K mol
Ea= 76592, 93
𝐽
mol
*Ecuación de Arrhenius
𝑘 = 𝐴𝑒−
𝐸𝑎
𝑅𝑇
𝑘2 = 𝐴𝑒−
76592 ,93 𝐽/𝑚𝑜𝑙
8,314 𝐽/°𝐾 𝑚𝑜𝑙 (315°𝐾)
k2 = 1,98x10 -13 A M/s
10. TABLA DE RESULTADOS:
11. Tubo Constante de velocidad,
K(M/s)
Agente oxidante Agente reductor
1 2.48𝑥 10−4
𝐾𝑀𝑛𝑂4
(enlace iónico)
𝐹𝑒𝑆𝑂4
(enlace iónico)
2 2,25 x 10-4
𝐾𝑀𝑛𝑂4
(enlace iónico)
𝐻2 𝐶2 𝑂4
(enlace covalente
polar)
Vaso t(s) T(°K) 1/T Ln(t)
1 29.45 292.15 3,43x10 -3 3.38
2 8.27 313.15 3,19x10 -3 2.11
3 3.34 333.15 3,00x10 -3 1.21
4 No reacciona - - -

8. 12. CONCLUSIONES:
13. APLICACIONES DE LA PRÁCTICA A LA CARRERA:
14. CUESTIONARIO:
Bibliografía
Arana,M. (04 de Noviembre de 2006). Subgerencia deHigiene Industrial.Obtenidode Fichas
de SustanciasQuímicas:
http://biblioteca.duoc.cl/bdigital/esco/INGENIERIA_PREVENCION/Ficha_quimica_dioxi
do_nitrogeno.pdf
Bolaños,V.(2003). Química analítica cualitativa (Reaccionesen solución). Toluca:UAEM.
Brown,T., LeMay, E.,& Bursten,B.(2004). Química.La ciencia central. México:Pearson
Educación.
Equipodel Centrode EstudiosVector.(2004). Química. Sevilla:Editorial MAD,S.L.
Fay,R., & McMurray, J. (2009). Química General. New York: EDICIONESPARANINFOS.A.
Gillespie,R.(1990). Química. Barcelona:Editorial RevertéS.A.
Netto,R.(2001). Física Net. Obtenidode SustanciasQuímicas:
http://www.fisicanet.com.ar/quimica/aguas/ap05_aguas.php
PontificiaUniversidadJaveriana.(25 de Noviembrede 2009). DocumentosdeQuímica.
Obtenidode Fichade Seguridad:http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqca-
dianahermith/Cobre%20polvo%20fino.pdf
UNAM. (29 de Abril de 2006). Hoja de Seguridad.Obtenidode ÁcidoNítrico:
http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/6nitrico.pdf
15. ANEXOS: (fotografías de la práctica, máximo 6)
Todo el informe debe escribirse en Times New Roman tamaño 12, espaciado sencillo
(0,1).