Este documento describe experimentos para determinar cómo afectan la concentración, temperatura y catalizadores a la velocidad de una reacción química entre iones yodato y sulfito. Se realizaron experimentos variando la concentración y temperatura, y se midió el tiempo de reacción. Los resultados mostraron que la velocidad de reacción disminuye con menor concentración y aumenta con mayor temperatura. También se comprobó que un catalizador como el nitrato de cobre duplica la velocidad de reacción.

1. CINÉTICA QUÍMICA

2. ÍNDICE
Introducción
 Material y reactivos
 PROCESOS EXPERIMENTALES
 1.-EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN
SOBRE LA VELODIDAD DE REACCIÓN
 1.1.-Experimentos a temperatura ambiente
 2.-EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE
LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
 3.-EFECTO DE LOS CATALIZADORES
 4.-CONCLUSIONES


3. DETERMINACIÓN DEL ORDEN DE REACCIÓN Y ENERGÍA DE
ACTIVACIÓN
En dicha práctica comprobaremos como en la
velocidad de reacción química influyen la
composición de los reactivos, la temperatura y por
último el efecto que produce introducir un
catalizador a la reacción.
Para esta práctica utilizaremos iones yodato IO3- y
iones hidrogeno sulfito HSO3IO3-(ac) + 3HSO3-(ac)  3SO42-(ac) + 3H+(ac) + I-(ac)

4. Material y reactivos.
 Para

realizar la practica necesitamos:
 1 probeta
4 matraces erlenmeyer de 100 mL
 pipeta pasteur (cuentagotas)
 varilla de vidrio
 1 cronometro
 1 termómetro

5. Y
los reactivos siguientes:
 Yodato de potasio 0,15 M, KIO3(ac)
 Hidrogeno sulfito de sodio 0,02
M, NaHSO3(ac)
 Disolución de almidón al 2%
 Nitrato de cobre (II) 0,02 M
 Agua.

6. 1. Efecto de la concentración
sobre la velocidad de reacción.
1.1 Experimentos a
temperatura ambiente.

Experiencia 1:
 Debemos llenar dos matraces, uno con 10 mL
de disolución yodato 0,15 M y 25 mL de agua y
el otro con 10 mL de disolución de hidrogeno de
sulfito 0,02 M y 5 mL de almidón 2%.

7.  Debemos medir la temperatura de ambos matraces
antes de juntarlos. Una vez que los juntamos
ponemos a funcionar el cronometro y agitar el matraz
hasta que la disolución se oscurezca
considerablemente y en ese momento anotar el
tiempo que ha tardado en cambiar de color.
 Repetimos la experiencia 2 veces nuevamente para
poder tener unos resultados más exactos y descartar
posibles fallos

Experiencia 2: volvemos a repetir el mismo
proceso que el anterior pero dentro del matraz
1 vertemos: 7 mL de disolución de yodato 0,15
M y 28 mL de agua. Y en el matraz 2: 10 mL de
disolución hidrogeno sulfito 0,02 M y 5 mL de
almidón al 2%.

8.  Hacemos lo mismo que antes y repetimos la
experiencia 3 veces tomando tiempos.

Experiencia 3: en este caso los matraces
contendrán, matraz 1: 5 mL de disolución de
yodato 0,15 M y 30 mL de agua, mientras
que el matraz 2 tendra: 10 mL de disolución
hidrogeno sulfito 0,02 M y 5 mL de almidón
al 2%.

10. concentraciones en la disolución
Exp.
t1 (s)
t2 (s)
1
61
60
2
80
3
100
t3(s)
tmedio(s)
TIO3ˉ (°C)
THSO3ˉ (°C)
62
60
21,6
21,6
75
78
77,6
22,1
105
110
105
23
Tmezcla (°C)
[IO3ˉ]0 , mol/L
[HSO3ˉ]0 , mol/L:
[IO3ˉ] , mol/L
[HSO3ˉ], mol/L:
v en mol/L.s
21,6
0,15
0,02
0,043
0,0199
1,78x10^-3
22,1
22,1
0,15
0,02
0,038
0,0199
1,44x10^-3
23
23
0,15
0,02
0,025
0,0199
1,19x10^-3

11. La ley diferencial de velocidad viene dada por la siguiente
expresión: v = k[A]m[B]n. La k es una constante y m y n con
coeficientes numéricos, llamados orden de reacción.
v1/v2
v1/v3
Cálculos para determinar el orden de reacción
1,78x10-3/1,44x10-3
1,78x10-3/1,19x10-3
V1/v2 = (k1[IO3-]m[HSO3-]3)/( k2[IO3-]m[HSO3-]3);
1,24=1,24x1m; m=1
V1/V2 = 1,24 mol/L.s
V1/V3 = 1,5 mol/L.s
V1/v3 = (k1[IO3-]m[HSO3-]3)/( k3[IO3-]m[HSO3-]3);
Ley cinética y orden global de reacción: con orden 0  velocidad=k
v1/v2
1,24
v1/v3
1,5
orden global de reacción
0
Ley cinética
con orden 0 -->
velocidad=k
1,5=1,5x1m; m=1

12. 
2.-EFECTO DE LA TEMPERATURA
SOBRE LA VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Experiencia 4:
 Debemos llenar dos matraces como en los casos
anteriores, en este caso el primer matraz contendrá:
10 mL de una disolución de yodato 0,15 M y 25 mL de
agua, mientras que el segundo matraz tendrá: 10 mL
de disolución de hidrógeno de sulfito 0,02 M y 5 mL de
almidón al 2%.
 Una vez preparados los dos matraces, debemos
meterlos a enfriar hasta que su temperatura se
encuentre entre 5 y 10 grados, en nuestro caso será
de 7 grados centígrados.
 Cuando se encuetren a esta temperatura juntamos las
dos disoluciones y conectamos el cronometro hasta
que la disolución se oscureciera, en este caso el
tiempo duplicaba al de la experiencia 1.

13.  Los
datos obtenidos y resultados son los
siguientes:

14. Exp.
t1 (s)
t2 (s)
4
120
120
t3(s)
tmedio(s)
TIO3ˉ (°C)
THSO3ˉ (°C)
Tmezcla (°C)
[IO3ˉ]0 , mol/L
[HSO3ˉ]0 , mol/L:
[IO3ˉ] , mol/L
[HSO3ˉ], mol/L:
v en mol/L.s
115
7
7
7
0,15
0,02
0,043
0,0199
9,3x10^-4

15. El cambio de temperatura en la reacción provoca un
incremento de la velocidad de las partículas, ya que
la velocidad de reacción se duplica por cada 10 ºC
de aumento de la temperatura. K=AE-EA/RT
Ecuación general de Arrhenius
Ec. que relaciona la Ea con dos temperaturas
K=AE-EA/RT
Ln(k1/k2)=(Ea/R)x(1/T2 – 1/T1)
K1 x t1 = k2 x t2  (k1/k2)=(t2/t1)
Expresión que relaciona k1/k2 con los tiempos de reacción
Ln(t2/t1)=(Ea/R)x(1/T2 – 1/T1);
Ln(115/60)=(Ea/8,314)x(1/280 – 1/294,6);
0,65=(Ea/8,314)x 1,77 x10-4;
Ea= 30531,64 J/mol  30,53164 kJ/mol
Cálculos para obtener Ea

16. 3.-EFECTO DE LOS
CATALIZADORES

Experiencia 5:
 Debemos repetir de nuevo el mismo proceso que
en la Experiencia 1 pero en este caso añadimos
6 gotas de una disolución de nitrato de cobre (II)
0,02 M y de nuevo tomar el tiempo en el cual la
disolución se oscurece.
 En este caso El ion cobre (II), actúa como
catalizador en la reacción, lo que provoca un
incremento de velocidad de la reacción pero sin
consumirse sobre dicha reacción, ya que el
catalizador facilita que los reactivos se
transforman en productos. La Ea es menor que en
una reacción sin catalizar

17. Exp.
5
t1 (s)
35
t2 (s)
34
t3(s)
36
tmedio(s)
35
TIO3ˉ (°C)
21,6
THSO3ˉ (°C)
21,6
GRÁFICAS SOBRE EL
EFECTO DEL
CATALIZADOR EN LA
REACCIÓN QUÍMICA
Tmezcla (°C)
21,6
[IO3ˉ]0 , mol/L
0,15
[HSO3ˉ]0 , mol/L:
0,02
[IO3ˉ] , mol/L
0,043
[HSO3ˉ], mol/L:
0,0199
v en mol/L.s
Catalizador
3,057x10^-3
provoca que la
reaccion aumente
su velocidad en
1,277x10^-3
mol/L.s.

18. Conclusiones

Como hemos podido observar dependiendo
de que cantidad utilicemos de ion yodato y
de hidrogeno sulfito, la velocidad de reacción
variara pero a niveles muy pequeños,
mientras que si introducimos un catalizador
como en este caso el nitrato de cobre (II), la
disolución no cambiara pero la velocidad de
reacción se verá afectada
considerablemente incrementando su
velocidad hasta el doble de la inicial sin el
catalizador.