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CINÉTICA DE OXIDACIÓN DE ETANOL CON CROMO (VI)
Juan David Arias, Camila Granados y Valeria Ordoñez
Universidad Icesi, facultad de Ingeniería, Diseño y Ciencias, Departamento de Ciencias
Químicas
Laboratorio de Fisicoquímica, Santiago de Cali, Colombia mayo 18 del 2024
Cálculos y resultados:
A. Preparación de la solución de
[HCrO 4
] y determinación de la
concentración de Na 2
S
2
O
3
Inicialmente, se preparó una solución de
K
2
Cr
2
O
7 a
una concentración de 0.0037M
en 500 mL de una solución de HCl 3.6M.
En un medio ácido, los iones Cr 2
O
7
2-
se
encuentran en forma de HCrO 4
concentración de HCrO4- se calculó
utilizando la Ecuación 1 , y el valor
obtenido se presenta a continuación en la
Tabla 1.
0.0037 M K
2
Cr
2
O
7
∗ 2 mol
HCrO
4
−¿
1 mol K
2
Cr
2
O
7
Tabla 1: Valores y resultados obtenidos
durante la realización de la práctica
Volumen (mL)
Concentración
Cr 2
O
7
2-
(M)
Concentración
HCrO 4
-
(M)
− 3
Posteriormente, se determinó la
concentración del agente titulante
Na 2
S
2
O
3
mediante una titulación de una
solución de HCrO 4
añadieron 4 gotas de una solución al 3%
de KI y se utilizó almidón como indicador
para señalar el punto final de la titulación.
La determinación de la concentración se
basa en las reacciones presentadas tanto
en el Esquema 1 como en el Esquema 2.
La concentración se calculó a partir de la
Ecuación 2 , y los valores y resultados
obtenidos se resumen en la Tabla 2.
Esquema 1:
Esquema 2:
V
HCrO
4
−¿
∗¿¿
2 mol
S
2
O
3
−¿
1 mol I
2
V
Na 2
S 2
O 3
[
Na
2
S
2
O
3
]
Tabla 2 : Valores y resultados obtenidos
durante la realización de la práctica
Volumen HCrO 4
-
(L) 0.
Concentración
HCrO 4
-
(M)
− 3
Volumen Na 2
S
2
O
3
(L) 0.
Concentración
Na
2
S
2
O
3
(M)
− 3
B. Determinación de la constante de
velocidad para la reacción.
Seguido a ello, se midieron 200 mL de
una solución de HCrO 4
y se transfirieron
a un Erlenmeyer de 250 mL. Dicho lo
anterior, se añadieron 2 mL de etanol al
mismo matraz, manteniendo una
agitación constante, y el cual, al momento
de la adición se tomó como el tiempo
inicial para dicha mediciones
Ilustración 2:
Ilustración 3:
Finalmente, al comparar los diferentes
gráficos, se observó que la relación entre
ln[HCrO 4
] y el tiempo es lineal. Esto
indica que la reacción sigue una cinética
de primer orden respecto a [HCrO 4
], por
lo que en la Ecuación 4 se deduce que
x=1.
Para hallar la constante de velocidad de la
reacción, se determinó que la ecuación de
la recta en la Ilustración 2 corresponde a
la Ecuación 5 , donde la pendiente
representa la constante de velocidad k,
como se describe en la Ecuación 6. Con
el orden de la reacción ya establecido, es
posible calcular la velocidad inicial de la
reacción sustituyendo los valores en la
Ecuación 4 , tal como se muestra en la
Ecuación 7. Los resultados obtenidos se
presentan a continuación en la Tabla 5.
y =−0.0003 x −4.9102 ¿
m = k =−0.0003 ¿
v =−0.0004 ln [ 7.4∗ 10
− 3
]
1
Tabla 5: Valores y resultados obtenidos al
finalizar la práctica
Orden de la
reacción
Constante de
velocidad (s
-
Velocidad inicial
(mol/Ls)*
− 3
Analisis de resultados
Durante la práctica se determinó
experimentalmente la ley de velocidad
para la reacción de oxidación de etanol
con Cromo (VI), esto con ayuda de la
cinética química y el orden de la reacción
obtenida. Asi pues, cinética se refiere a la
rapidez de reacción que explica el cambio
en la concentración de un reactivo o de un
producto con respecto del tiempo (M/s).
Sabemos que cualquier reacción puede
representarse a partir de la ecuación
general
reactivos → productos
. Esta
ecuación expresa que, durante el
transcurso de una reacción, los reactivos
se consumen mientras se forman los
productos. Como resultado, podemos
seguir el progreso de una reacción al
medir ya sea la disminución en la
concentración de los reactivos, o el
aumento en la concentración de los
productos(Chang & Goldsby, 2013)
Tal y como se mencionó anteriormente en
este caso se empleó la reacción de
oxidación de etanol con cromo, la cual
presentaba un exceso de ácido y alcohol.
Lo anterior representado en la ecuación 8
Ecuación 8: oxidación del cromo en
presencia de etanol y acido
A partir de la reacción anterior cabe
mencionar que existen diversos métodos
para determinar la rapidez como los
métodos espectroscópicos. Si participan
iones el cambio en la concentración
también puede detectarse por medio de
mediciones de conductividad eléctrica;
mientras que las reacciones con gases se
siguen a través de medidas de presión [2].
Incluso, otra forma es por la titulación, la
cual fue la elegida en este caso ya que el
color de la solución cambiaba de
anaranjado, propio del
HCrO
4
−¿¿
, a verde
debido al ion (Mojica & Zambrano,
Con respecto a la velocidad de reacción, a
partir de la siguiente ecuación v ¿ ¿ ¿ se
observa que el cromo depende de la
concentración de etanol y de ácido, no
obstante, al agregar en exceso ácido a la
mezcla de reacción se puede asegurar que
la concentración de protones permanece
prácticamente constante durante el
transcurso de la reacción. En estas
condiciones, el cambio en la cantidad de
ácido presente en la disolución no tiene
efecto alguno en la rapidez medida
(Chang & Goldsby, 2013). Por lo tanto, la
rapidez es directamente proporcional a la
concentración del cromo y se obtiene la
ecuación 4. La velocidad de la reacción
Ball, D. W., & Beer, T. (s.f.). PHYSICAL CHEMISTRY (Segunda ed.). Stamford: Cengage
Learning.
Castellan, G. W. (1998). Fisicoquímica (segunda ed.). Pearson education.
Orden de reacción: Leyes de velocidad StudySmarter. (s. f.). StudySmarter
ES. https://www.studysmarter.es/resumenes/quimica/cinetica-quimica/orden-de-reaccion/
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2013). Química Raymond Chang (Undecima ed.). McGraw-
Hill.
Mojica, C., & Zambrano, M. L. (2010). CINÉTICA DE OXIDACIÓN DE ETANOL CON
CROMO (VI)
