cinetica del cobalto

8/10/2019 Cinetica Del Cobalto

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Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira. ISSN 0122-1701 1

Fecha de Recepcin: (Letra Times New Roman de 8 puntos)Fecha de Aceptacin: Dejar en blanco

Cintica del []Reaction kinetics []Marcela Patricia Gmez Rojas: Alejandro Marn Arcila

Escuela de tecnologa qumica, Universidad Tecnologica de Pereira, Pereira, ColombiaCorreo-e: [email protected]@utp.edu.co

Resumen

Palabras clave

Abstract.

Key Word I. INTRODUCCIN

II. CONTENIDOII.I METODOLOGIAEn primer lugar, el complejo [] seobtuvo al evaporar 250mL de una solucin acuosa de cobaltoen presencia de perxido de hidrogeno y etilendiamina, a laque se le aadi un exceso HCl para formar el enlacecoordinado con el cloro, resultando en un complejooctadrico.Con el complejo formado se preparo una solucin acuosa quese mantuvo en agua a 102C para evitar que el complejosufriera sustitucin de sus ligantes, ya que la reaccion deltrans-diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III) con agua forma

un complejo de trans aquoclorobis(etilenodiamina)cobalto(III)Esta reaccion de desaparicin del trans-diclorobis(etilenodiamina)cobalto(III) se evidencio yacompao por medio de un fotmetro, mediantes susabsorbancias a 605nm ya que esta con el tiempo vadisminuyendo teniendo asi un comportamiento de la velocidadde reaccion.

II.II RESULTADOSla absorbancia que marca a diferentes medidas de tiempo

pueden ser expresadas en concentracin de aparicin delcomplejo sustituido por agua o de la desaparicin delcomplejo clorado, de la siguiente forma:

[

]

[

]

[

]Donde:

[ ]

[ ]

Inicialmente se obtuvieron los siguientes datos a diferentestemperaturas de 25,35 y 45C.

a 25C

tiempo absorbancia

0 0,267 15 0,244 0,913857710 0,217 0,812734115 0,21 0,786516920 0,195

0,730337125 0,189 0,707865230 0,188 0,704119935 0,188 0,704119940 0,184 0,689138645 0,184 0,6891386

a 25C

tiempo absorbancia

0 0,17 15 0,155 0,911764710 0,14 0,823529415 0,125 0,7352941

0

0.2

0.4

0.6

0.81

1.2

0 10 20 30 40 50

(_

_

)/(_

0_)

tiempo (min)

Chart Title
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira.2

20 0,111 0,652941225 0,095 0,558823530 0,081 0,476470635 0,065 0,382352940 0,064 0,376470645

0,063 0,3705882

a 25C

tiempo absorbancia

0 0,119 15 0,111 0,932773110 0,101 0,8487395

15 0,083 0,69747920 0,07 0,588235325 0,067 0,563025230 0,062 0,521008435 0,058 0,48739540 0,054 0,4537815

45 0,04 0,3361345

Las constantes de velocidad para cada temperatura se

determinaron grficamente de

frente al tiempo. Por

lo tanto, se determinaron los valores de k De la pendiente dela lnea, de acuerdo con la ecuacin de orden uno:

Los valores de k se obtuvieron de los coeficientes angularesde las lneas rectas de la Figura y se muestran en la Tabla, alas correspondientes temperaturas estudiadas.

A 25C

tiempo

0 0

5 -0,0816

10 -0,20735

15 -0,24014

20 -0,31425

25 -0,3455

30 -0,35081

35 -0,35081

40 -0,37231

45 -0,37231

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10 20 30 40 50

(_

_

)/(_

0_

)

tiempo (min)

Chart Title

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10 20 30 40 50

AxisTitle

tiempo (min)

Chart Title

y = -0.0151x + 0.9694

R = 0.9707

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10 20 30 40 50

Chart Title


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Scientia et Technica Ao XVIII, No xx, Mesxx de Aoxx. Universidad Tecnolgica de Pereira.

____________________________1. Las notas de pie de pgina debern estar en la pgina donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

3

A 35C

tiempo

0 05

-0,0923710 -0,1941615 -0,3074820 -0,4262725 -0,5819230 -0,7413535 -0,9614140 -0,9769245 -0,99266

A 55C

tiempo

0 00,5 -0,06959

1 -0,1641,5 -0,360282 -0,530632,5 -0,574433 -0,65199

3,5 -0,718684 -0,790144,5 -1,09024

con los valores de k, se contruye el grfico del logaritmonatural deK frente a la inversa de la temperatura para determinar laenergaactivacin de acuerdo con la ecuacin de Arrhenius:

T/C 1/T k/10-5s-1 lnk25 0,003354 0,0078 -4,853631535 0,003245 0,0248 -3,696911655 0,003047 0,2248 -1,4925441

y = -0.0078x - 0.0872

R = 0.8204-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0 10 20 30 40 50

Chart Title

y = -0.0248x + 0.0294

R = 0.9774-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0 10 20 30 40 50

Chart Title

y = -0.2248x + 0.0109

R = 0.9677-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0 1 2 3 4 5

Chart Title

y = -10984x + 31.971

R = 0.9999

-6.0000000

-5.0000000

-4.0000000

-3.0000000

-2.0000000

-1.0000000

0.0000000

0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034

Chart Title


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Los valores de la constante de velocidad de reaccindel trans-dicloro-bis (etilendiamina) cobalto (III) a variastemperaturas.Finalmente despejando de la expresin anterior la energa deactivacin de la reaccin es 91,32KJ/mol.

II.III ANALISIS DE RESULTADOS

A medida que va pasando el tiempo y que la solucin de essometida a diferentes temperaturas y a la luz ultravioleta, estadebe de ir transformndose en [], por lo cual cada vez que setom la medida la absorbancia esta se hacia menor. Por ellola solucin del complejo muestra un comportamiento dondecomienza a haber una disminucin de su concentracin, esdecir una desaparicin. Por tanto puede expresarse como:

[]

=k

De la cual se puede explicar porque las constantes obtenidasson negativas, ya que estas explican la desaparicin delcomplejo en estudio, tambin se puede evidenciar que Alincrementar la temperatura la velocidad de la reaccinaumenta, dado que un aumento de la temperatura favorece loschoques efectivos entre las molculas, habiendo, adems, msmolculas de reactantes que poseen la energa suficiente paraformar el complejo activado.En general, un aumento de temperatura de 10C se traduce enun aumento de la velocidad cercana al doble de su valororiginal, por ello se observa que las absorbancias eranmenores a medida de se aumentaba la temperatura, debido al

aumento de velocidad de la desaparicin del complejo [] , durante el estudio de lasvelocidades a diferentes temperaturas se pudo confirmarmediante los diferentes coeficientes de correlacion que estareaccion obedece a una de orden 1, ya que estos estan muycercanos a la unidad.

Todo esto puede llegarse a realizar debido a que mediante lavariacin de los ligandos unidos al tomo de cobalto central,los cambios en la cintica de isomerizacin pueden serdilucidado.

Los valores de la constante de velocidad de reaccin del trans-dicloro-bis (etilendiamina) cobalto (III) a variastemperaturas y su calculo de la energa de activacin muestranun porcentaje de error igual a:

| |

| |

Esto indica que el estudio realizado y la metodologa utilizadaes reproducible y fcil de realizar proporcionando unos

buenos resultados, que pueden minimizarse con el uso demejores equipos.

1. Escriba las Reacciones de la prctica.

CoCl2.6H2O +2(en)+ HCl+ H2O2[Co (en) 2Cl2] Cl

[Co (en)2 Cl2]+ + H2O [Co (en)2 Cl (H2O)]+2 + Cl-

2 Escriba la estructura de CoCl2.6H2O complejo, transporte[Co (en) 2Cl2] Cl y el compuesto final obtenido.

3 Cul es el papel de H2O2 en la reaccin qumica?

El cobalto presenta un numero de coordinacin 6, el CoCl2 seencontraba trabajando como Co2+ antes de que se llevara acabo la reaccin y despus su carga cambio a Co3+ estoquiere decir que hubo una oxidacin al hacerlo reaccionar conel agua oxigenada.

Como se puede observar el reactivo que limita la cantidad deproducto que puede formarse es el CoCl2 por lo que lascantidades de etilendiamina se emplearon en exceso paraasegurar que reaccionara la mayor parte del CoCl2 de lamisma manera que el agua oxigenada para lograr la oxidacindel cobalto.

4 Cul es la funcin de HCl en la reaccin qumica?


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____________________________1. Las notas de pie de pgina debern estar en la pgina donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

5

Deshidratar el CoCl2.6H2O. En este caso, se termina con unaesfera de iones de cloro y una solucin azul. Pero estorequiere ms HCl que la estequiometra indica.

5 Cul es el nmero de oxidacin y la coordinacin del ioncentral CoCl2.6H2O en el complejo, trans [Co (en) 2Cl2] Cl yComplejo final?

Complejo trans [Co (en) 2Cl2] Cl

En nmero de coordinacin es 6 debido a que el etilendiaminaes bidentado.

Nm. de coordinacin= 6Estado de oxidacin del Co= +3

6. La constante de velocidad de la reaccin vara con latemperatura?

Laconstantek que aparece en lasecuaciones de

velocidades funcin de T y P.

Las unidades de la constante de velocidad o el coeficiente develocidad varan con el orden de la reaccin.

III.CONCLUSIONES:

La formacin de complejos modifica tambin la estabilidadrelativa de dos estados de oxidacin de una especie. Porejemplo, la oxidacin de cobalto (II) a cobalto (III) en agua esfavorecida por la adicin de amoniaco ya que los complejosde ste con cobalto (III) son ms estables que con cobalto (II):

[Co(H2O)6]3+(ac) + e [Co(H2O)6]2+(ac)

Sin embargo esta, tambien, se ve afectada por el cambio detemperatura, ya que puede existir una transferencia delcomplejo inicial con los iones de la solucion.

La velocidad de reaccion obtenida no es verdadera ya queexiste isomerizacin, debido a que el [] puede coexistir con

[] la formacin del trans-Co (NH3) 4Cl2 tieneque ver con la formacin del intermedio, [Co (NH3) 4CO3]

NO3. Este compuesto est en una conformacin cis como semuestra en el diagrama

El experimento demostro la estabilidad de cobalto (III) que esun compuesto con ligandos amina, y es interesante observarque la transmisin [Co (C2H8N2) 2Cl2] Cl se formfcilmente. Esto sugiere que la energa de activacin en laconformacin cis es ms alta, ya que no se produce tan fcilexperimentalmente.

III. RECOMENDACIONESIV. BIBLIOGRAFIA

CoIII

OH3N

H3N NH3

O

NH3

C

O
http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsica

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