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Practica No. 13 Reacción Iónica

Objetivo:

Determinar el tipo de reacción por los diferentes métodos

Marco Teorico

Son las reacciones en que un átomo cede electrones y otro los acepta quedando cargados electrónicamente (o ionizados) Y esto sucede generalmente entre uniones de metales con no metales.

En este curso se estudiarán reacciones entre iones o moléculas en solución acuosa; la forma más adecuada para representar simbólicamente este tipo de reacciones es por medio de las llamadas ecuaciones iónicas.

Para eso cada reactivo y producto es representado por la fórmula que mejor interpreta su estado en solución acuosa, que en general difiere de la fórmula que lo representa en estado puro; por ejemplo, como el cloruro de sodio es un electrolito fuerte, que está totalmente ionizado en agua, se escribe Na+ + Cl− y no NaCl.

En otras palabras, para escribir ecuaciones iónicas se requiere un conocimiento previo acerca de las propiedades de las sustancias, básicamente si se trata de un no-electrolito, de un electrolito fuerte o de un electrolito débil, si es soluble o insoluble en agua, y si es oxidante, reductor, o electroquímicamente inerte.

Material Equipo y Sustancias

2 buretas de 50 ml Cronómetro 6 Erlenmeyer de 50 ml 10 Erlenmeyer de 125 ml 6 matraces volumétricos

de 50ml 3 matraces volumétricos

de 250ml mechero pipetas volumétricas

Termómetro de 0-110º C Agua destilada almidón c1oruro de sodio Persulfato de potasio 0.10

M Sulfato ferroso 0.005 M Tiosulfato de sodio 0.01 M

y 0.002 M yoduro de potasio 0.2 M.

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Procedimiento

El procedimiento se divide en cuatro partes. Se recomienda hacer este experimento en dos o más sesiones.

a) Constante cinética y orden de reacción 1. Se mezclan los 50ml de KI con los 50ml de persulfato de potasio. 2. Se inicia el cronometro y cada intervalo de 10min se toma una

alícuota de 10ml.3. Se coloca en un matraz de 125ml y se le coloca hielo y almidon

como indicador.4. Se titula con tiosulfato de sodio 0.01M.5. Calcular la constante y orden de la reacción.

b) Velocidad de reacción y temperatura 1. Efectuar el mismo procedimiento en (a) con soluciones 0.1 M de

yoduro de potasio y 0.05M de Persulfato depotasio, tiosulfato de sodio 0.005M

2. A 40º C utilizando un vaso de precipitados de 2 litros como termostato, equilibrar térmicamente las soluciones de yoduro y de Persulfato antes de mezclarlas. Tomar muestras cada 5 min siguiendo las indicasiociones en (a).

c) Catalizador Preparar tres soluciones todas de 50 ml y 0.02 M en yoduro conteniendo cada una distintas concentraciones de sulfato ferroso: la primera 2 x 10 -4

M. la segunda 4 x 10-4 M, la tercera 8 x 10-4 M. Las soluciones se preparan por dilución de una mezcla 0.2 M en yoduro (5 ml) y sulfato ferroso 0.005 ( 2 ml a la primera, 4 ml a la segunda y 8 ml a la tercera) .Pasar las tres soluciones a tres Erlenmeyers de 50 ml. Preparar tres soluciones 0.01 M en persulfato de 50 ml cada .una, diluyendo la solución 0.1 M de Persulfato, pasar su contenido a tres Erlenmeyers de 125 ml. Mezclar la solución 0.02 M de yoduro y 2 X 10-4 M de sulfato ferroso con una de persulfato 0.01 M. Tomar muestras cada 5 min siguiendo las direcciones en (a). Repetir el procedimiento con las otras dos soluciones de ferroso d) Efecto salino primario Preparar tres soluciones 0.04 M en yoduro con un volumen de 50 ml cada una, conteniendo distintas concentraciones de cloruro de sodio: la primera 0.5 M, la segunda 1.0 M, la tercera 1.5 M. Pesar y agregar el cloruro de sodio a 10 ml de yoduro 0.2 M y diluir a 50 ml. Agregar 50 m1 de persulfato 0.02 M a cada una de las mezclas anteriores. Tomar seis muestras a intervalos de 5 min cada una y efectuar las titulaciones según se indica en el inciso (a).

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Datos obtenidos y Calculos

Tiempo (s)

Volumen gastado de persulfato

Volumen de

alícuota

600 30 101200 46.5 101800 26.3 52400 29.9 53000 32.7 5

Reacción de tercer orden:1

(a−x )2=2kt+ 1

a2

a-2x b-x x (a-x) 1

(a−x )2

0.03 0.01475 0.08525 0.11475 0.01316756

0.22 0.012 0.088 0.112 0.0125440.019 0.0095 0.0905 0.1095 0.0119902

50.01672 0.00836 0.09164 0.10836 0.0117418

90.01529 0.007645 0.092355 0.107645 0.0115874

5

600 1000 1400 1800 2200 2600 30000.0105

0.011

0.0115

0.012

0.0125

0.013

0.0135

f(x) = − 6.60390558333334E-07 x + 0.01339493263R² = 0.93264516738755

Series2 Linear (Series2)

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a) Efecto de la reacción a la temperatura.

Tiosulfato de sodio 250ml 0.002M

Persulfato 50ml 0.05M

KI 50ml 0.1M

t (s)

ml gastado

s

a-2x x (b-x) (a-x) 1

(a−x )2

30 14.5 0.0058

0.0471

0.0029

0.0529

357.345778

420

29 0.0116

0.0442

0.0058

0.0558

321.167508

840

46 0.0184

0.0408

0.0092

0.0592

285.336012

1140

55 0.022 0.039 0.011 0.061 268.744961

1440

60.9 0.02436

0.03782

0.01218

0.06218

258.641711

1740

62.2 0.02488

0.03756

0.01244

0.06244

256.492229

2040

63 0.0252

0.0374

0.0126

0.0626

255.182762

2340

63.3 0.02532

0.0373

4

0.01266

0.06266

254.694296

30 330 630 930 1230 1530 1830 21300

50

100

150

200

250

300

350

400

f(x) = − 0.0432364300076471 x + 336.192149091223R² = 0.82626694880801

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b) Reacción catalizada.

Concentraciones reales de cada solución:

KI =0.1005M

Persulfato =1.00073M

Tiosulfato de sodio =0.0999M

Catalizador FeSO4*7H2O =0.00197M

Matra

z

Vol

catalizad

or

tiempo Vol

gastado de

tiosulfato

1 2 44 2.4

300 2.1

600 .5

900 .1

2 8 30 .5

300 .3

600 .3

prueba con 2 ml de catalizadorml

gastados de

tiosulfato

a-2x x a-x 1

(a−x )2

2 0.01998 6E-05 0.02004 2490.02992

1.2 0.011988 0.004056 0.016044 3884.85392

0.5 0.004995 0.0075525 0.0125475 6351.63585

0.1 0.000999 0.0095505 0.0105495 8985.37583

ml gastados

de tiosulfato

prueba con 8ml de catalizador

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0.5 0.004995 0.0075525 0.0125475 6351.63585

0.4 0.003996 0.008052 0.012048 6889.22045

0.3 0.002997 0.0085515 0.0115485 7498.05881

44 144 244 344 444 544 644 744 84420573057405750576057705780579057

10057

Reaccion con 2 ml

Series2

30 90 150 210 270 330 390 450 510 5706350

6550

6750

6950

7150

7350

7550

7750

Reaccion con 8 ml

Observaciones y Conclusiones.

La regresión lineal de la grafica nos indica que son reacciones de tercer orden, ya que si obedecen la tendencia de la línea.

El método del efecto salino no resulto ya que en lugar de darnos un incrememento en el volumen gastado, nos dio un volumen menor, esto

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fue porque quizás la reacción halla llegado a un efecto reversible, o que quizás los reactivos se hallan contaminado.

Bibliografía

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa/Capitulo%201%20-%20Ecuaciones%20ionicas.pdf