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CINÉTICA DE LA HIDRÓLISIS DEACETATO DE ETILO

Elaborado por: Sara Castro FlórezLuis García Medina

Asignatura: Laboratorio de Fisicoquimica II

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA Facultad de Ingeniería

Medellín

2013



OBJETIVOS

1. Estudiar algunas formas de interpretar los datos obtenidos para determinar elorden de una reacción.

DATOS

Molaridad NaOH: 0,1984 MTemperatura laboratorio: 25°CPresión laboratorio: 637,255 mm de HgDensidad del acetato de etilo: 897 Kg/m3

Tabla 1. Volumen de NaOH utilizado para cada titulación ha determinado tiempo de reacción.TIEMPO (min) VOLUMEN NaOH

ADICIONADO(ml)

0 26,4 5 26,5

10 26,9 15 27 25 27,7 35 28,1

45 28,6 65 29,7 85 30,5

105 31,4 α 35,3

CÁLCULOS Y RESULTADOS

El cálculo para la concentración de acido acético en cualquier instante del tiempo secalcula a partir de la siguiente ecuación:

Esto debido a que la reacción entre las dos especies se da en una proporción de 1:1,despejando tenemos que:



Puesto que se sacan alícuotas de 5 ml este es el valor correspondiente a el volumen deacido acético.

Para la determinación del acetato de etilo que permanece sin reaccionar en cualquier instante de tiempo se tiene que:

Siguiendo el anterior modelo de cálculo se construye la siguiente tabla:

Tabla 2. Volumen de NaOH utilizado para titular el Acido Acético, concentración de Acido Acético yconcentración de Acetato de Etilo sin reaccionar para cada tiempo de reacción.

TIEMPO (min)NaOH adicionado

(ml)[CH3COOH]formado

Ct (M)

[CH3COOC2H5] sinreaccionar

(M)

0 0 0,000 0,353 5 0,1 0,004 0,349

10 0,5 0,020 0,333 15 0,6 0,024 0,329 25 1,3 0,052 0,302 35 1,7 0,067 0,286 45 2,2 0,087 0,266 65 3,3 0,131 0,222

85 4,1 0,163 0,190 105 5 0,198 0,155

α 8,9 0,353 0,000

Para la verificación que el orden de reacción no es de orden cero se realizo el grafico deconcentración de Acido Acético producido vs tiempo:

Fig 1. Verificación que la reacción no sigue cinética orden cero.

y = 0.0019x - 0.0012

R² = 0.9807

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 20 40 60 80 100 120

[ C H 3 C O O H

] f o r m a d o

( M )

Tiempo (min)



Como se puede apreciar en el grafico anterior la cinética de la reacción de hidrólisis delAcetato de Etilo no sigue una cinética de reacción de orden cero pues elcomportamiento del grafico no es lineal.

Puesto que de antemano se conoce que la cinética de reacción de hidrólisis del Acetato

de Etilo es de orden uno, los gráficos que se muestran a continuación lo demuestran:

Fig 2. Verificación de cinética de orden 1 a partir de datos de volumen de NaOH

Fig 3. Verificación de cinética de orden 1 a partir de datos de concentración de Acido Acético formado.

Como ya se esperaba las graficas conservan tendencias lineales bastante aceptablesdebido a las dispersiones tan cercanas a 1 que presentan, además sus pendientes y por lotanto las constantes de velocidad de reacción que ambas arrojan son iguales, esto era deesperarse ya que ambas pendientes tienen las mismas unidades así que deberían de ser

iguales (k=0.0083 min-1

)

y = 0.0083x - 0.0721R² = 0.999

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 20 40 60 80 100 120Tiempo (min)

y = 0.0083x - 0.0679R² = 0.9978

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 20 40 60 80 100 120Tiempo (min)



Como nota aclaratoria de ambos gráficos se eliminaron las tres primeras parejas dedatos ya que estas claramente se veían fuera del comportamiento de los demás datos,esto lo atribuimos a que por ser las primeras tomas de alícuotas y su posterior titulaciónno se realizaron lo suficientemente rápido.

Tabla 2. Cálculos realizados para verificar el orden de reacción de la hidrolisis

TIEMPO (min)

0 0* 0*5 0.011* 0.012*10 0.058* 0.056*15 0.061 0.0725 0.141 0.14635 0.214 0.21245 0.294 0.29165 0.463 0.46385 0.626 0.622105 0.813 0.817

*Datos que se retiraron de los gráficos.

PREGUNTAS

1. ¿Cómo se puede probar que el ácido clorhídrico actúa como catalizador?

Esto se puede confirmar ya que la concentración del HCL permaneceinvariable atreves de todo el avance de la reacción, así que su presencia en estase debe a que el HCL facilita o promueve determinada ruta de reacción.

2. Explicar si la cinética se puede seguir por medición de la conductancia de lamezcla reaccionante.

La reacción puede seguirse conveniente a través de medidas conductimétricas,ya que la conductividad de una sustancia iónica decrece a medida que avanzala reacción. En nuestro caso, tenemos agua como reactivo, la cual es unasustancia iónica y su conductividad molar es mayor que la conductividad delacido acético formado. El etanol y el acetato de etilo son compuestos noiónicos y no contribuyen en gran parte a las medidas de conductividad de lamezcla reaccionante. En consecuencia, el agua como reactivo sirve como base para determinar la cinética de la reacción por medición de la conductancia de lamezcla reaccionante.

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