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UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS ZACATECAS LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL Nombre y número de práctica P.10 “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” No de Equipo: Grupo: 3AM1 Programa Académico: _Ingeniería Ambiental _ Fecha: 10/12/2015 _ Integrantes: _ _____________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ LISTA DE COTEJO PARA EL INFORME DE PRÁCTICA INSTRUCCIONES: A continuación se presentan los criterios a ser evaluados en reporte de práctica mediante la revisión de los mismos. Puntuación máxima TOTAL No. El informe... Extr a Fue entregado en el tiempo establecido. Obligator io Se presenta engrapado o engargolado, en hojas blancas limpias, sin arrugar y foliadas. Está organizado de acuerdo al índice. Utiliza vocabulario propio de la práctica, presenta buena ortografía y redacción. I y II Con la introducción el lector se forma una idea general completa del trabajo realizado. Incluye el qué, el para qué, el cómo y qué resultó. No incluye detalles del procedimiento experimental. El objetivo general resalta los aspectos más relevantes de la práctica. 0.4 III y IV Se describe el trabajo práctico paso a paso según el método y las técnicas utilizados, tal como se procedió en el laboratorio no como se hubiera querido hacer, sino cómo se hizo realmente. Indica los problemas o hechos fortuitos durante el desarrollo de los experimentos. Presenta el diagrama de bloques centrado en la página y contiene todas las variables modificadas durante el 0.4

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Resultados y Análisis

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UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS ZACATECAS

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL

Nombre y número de práctica P.10 “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica”

No de Equipo: Grupo: 3AM1 Programa Académico: _Ingeniería Ambiental_ Fecha: 10/12/2015_

Integrantes: _ _____________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________

______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________ ______________________________________________________ Boleta: ____________

LISTA DE COTEJO PARA EL INFORME DE PRÁCTICAINSTRUCCIONES: A continuación se presentan los criterios a ser evaluados en reporte de práctica mediante la revisión de los mismos.

Punt

uació

n m

áxim

a

TOTA

L

No. El informe...

Extra

Fue entregado en el tiempo establecido.

Obligatorio Se presenta engrapado o engargolado, en hojas blancas limpias, sin arrugar y foliadas.Está organizado de acuerdo al índice.Utiliza vocabulario propio de la práctica, presenta buena ortografía y redacción.

I y IICon la introducción el lector se forma una idea general completa del trabajo realizado. Incluye el qué, el para qué, el cómo y qué resultó. No incluye detalles del procedimiento experimental. El objetivo general resalta los aspectos más relevantes de la práctica.

0.4

III y IV

Se describe el trabajo práctico paso a paso según el método y las técnicas utilizados, tal como se procedió en el laboratorio no como se hubiera querido hacer, sino cómo se hizo realmente. Indica los problemas o hechos fortuitos durante el desarrollo de los experimentos. Presenta el diagrama de bloques centrado en la página y contiene todas las variables modificadas durante el experimento.

0.4

VPresenta los resultados obtenidos en la práctica de forma organizada y clara (utilizando tablas, figuras, esquemas), para que sirvan de referencia al análisis y discusión de los mismos

0.4

VI

En la sección de Análisis y Discusión de Resultados se analiza el comportamiento de los datos experimentales y los compara con lo esperado teóricamente. Discute las posibles fuentes de error y justifica dicho comportamiento mediante citas de referencias bibliográficas. Propone mejoras y recomendaciones para trabajos posteriores basados en la experiencia vivida.

1.3

VIIPlantea conclusiones basadas en la discusión de los resultados y en total congruencia con los objetivos planteados.

1.0

VIIIContiene el número mínimo de referencias y utiliza el formato solicitado. Se incluyen libros, artículos de revistas y páginas electrónicas.

OBLIG

IXPresenta un Anexo donde se resuelve la secuencia de cálculo, mediante uso de algún programa de computo (Excel, Mathcad, etc.).

OBLIG

OBSERVACIONES:PUNTOS

Nombre y Firma del docente: ______________________________________ Fecha de revisión: __________________

INDICE

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INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................. 2

OBJETIVO........................................................................................................................................ 3

DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO..............................................................................................3

DIAGRAMAS DE BLOQUE...............................................................................................................5

RESULTADOS.................................................................................................................................. 7

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS..................................................................................9

CONCLUSIONES........................................................................................................................... 19

REFERENCIAS.............................................................................................................................. 19

1. Introducción

La fenolftaleína se usa como indicador ácido- base para determinar el punto de equivalencia en una valoración. Si en el punto final de la valoración se ha añadido base en exceso, se observa que el color rosa de la fenolftaleína desaparece al transcurrir cierto tiempo. La fenolftaleína no es un indicador ácido-base simple, es incolora para pH inferiores a 8 (forma ácida), hallándose en forma de lactona. Cuando el pH aumenta de 8 a 10, los protones fenólicos se eliminan y se abre el anillo de lactona, dando lugar a la familiar forma rosa.

Al aumentar el pH de 8 a 10 la fenolftaleína forma una especie quinoidea responsable del color rosa al aumentar el pH la fenolftaleína se decolora y se forma una estructura carbinol; esta conversión es una reacción suficientemente lenta de modo que su velocidad puede medirse fácilmente.

La cinética que de la reacción de decoloración puede estudiarse convenientemente siguiendo la pérdida de color de la mezcla de reacción en un fotómetro. El cambio de concentración de la fenolftaleína se monitorea midiendo el cambio en absorbancia como función del tiempo.

En esta práctica se midió la cinética de la decoloración de la fenolftaleína el mezclarla en una reacción con hidróxido de sodio y cloruro de sodio a diferentes concentraciones y con una fuerza iónica contante y variada, utilizaremos el espectrofotómetro para medir la absorbancia a 550 nm para después analizar el efecto de la concentración del hidróxido en la cinética de decoloración y determinar el efecto de la fuerza iónica.

2. Objetivo

Determinar la constante cinética de pseudoprimer orden k1 de la decoloración de la fenolftaleína en disolución alcalina, determinar la constante cinética de segundo orden k de la decoloración de la fenolftaleína, determinar el efecto de la concentración de hidróxido en la cinética de la decoloración y determinar el efecto de la fuerza iónica.

2 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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3. Descripción Experimental

Las actividades realizadas fueron las siguientes:

1.- Preparación de disoluciones

Se preparó 10 ml de las disoluciones de NaOH que se indican en la tabla 1, primero para una corrida y luego para la otra.

Se ajustó el espectrofotómetro a cero de absorbancia a 550 nm con el blanco.

Se añadió una gota de fenolftaleína a los tubos 1 y 2. Se homogenizo y se empezó a contar el tiempo. Se tomar lecturas de absorbancia cada 2 minutos durante 20 min.

Se añadió una gota de fenolftaleína al tubo 3. Y homogenizo y comenzó a contar el tiempo.

Se tomó lecturas de absorbancia cada minuto hasta la desaparición del color rosa.

Se colocó la disolución del tubo 4 en una cubeta para el espectrofotómetro, se añadio una gota de disolución de fenolftaleína y se invertido varias veces la cubeta para homogeneizar.

Se contó el tiempo a partir de la adición de la fenolftaleína.

Se tomó las lecturas de absorbancia a 550 nm cada 30 seg hasta la desaparición del color rosa.

Se colocó la disolución del tubo 5 en una cubeta para el espectrofotómetro, y se añadió una gota de disolución de fenolftaleína e invertir varias veces la cubeta para homogeneizar. Contar el tiempo a partir de la adición de la fenolftaleína.

Se tomaron las lecturas de absorbancia a 550 nm cada 30 seg hasta la desaparición del color rosa.

Se repitió el procedimiento para una segunda corrida.

2.- Determinación de la constante cinética de pseudoenésimo orden para la decoloración de la fenolftaleína en medio básico.

Se preparó 10 ml de las disoluciones a la fuerza iónica que se indica en la tabla 2, primero para una corrida y luego para la otra.

Se ajustó el espectrofotómetro a cero de absorbancia a 550 nm con el blanco.

Se añadió una gota de fenolftaleína a los tubos 6 y 7. Y Homogenizo y se comenzó a contar el tiempo.

Se tomó lecturas de absorbancia cada 2 minutos durante 20 min.

Se añadió una gota de fenolftaleína al tubo 8. Y homogeneizo y se comenzó a contar el tiempo.

Se tomó lecturas de absorbancia cada minuto hasta la desaparición del color rosa.

3 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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Se colocó la disolución del tubo 9 en una cubeta para el espectrofotómetro, y se añadió una gota de disolución de fenolftaleína e invertir varias veces la cubeta para homogeneizar.

Se contó el tiempo a partir de la adición de la fenolftaleína.

Se tomó las lecturas de absorbancia a 550 nm cada 30 seg hasta la desaparición del color rosa.

Se colocó la disolución del tubo 10 en una cubeta para el espectrofotómetro, y se añadió una gota de disolución de fenolftaleína e invertir varias veces la cubeta para homogeneizar.

Se contó el tiempo a partir de la adición de la fenolftaleína.

Se tomó las lecturas de absorbancia a 550 nm cada 30 seg hasta la desaparición del color rosa.

Se repitió el procedimiento para una segunda corrida.

Cuadro 1. Tiempo de mediciones de absorbancia para cada tubo analizando el efecto de basicidad

Tubo Tiempo al que se medirá

absorbancia Término de mediciones

1 2 minutos 20 minutos 2 2 minutos 20 minutos

3 1 minuto Hasta desaparición de color de fenolftaleína

4 30 segundos Hasta desaparición de color de fenolftaleína

5 30 segundos Hasta desaparición de color de fenolftaleína

2 Determinación del efecto de la fuerza iónica en la velocidad de decoloración de la fenolftaleína.

Cuadro 2. Tiempo de mediciones de absorbancia para cada tubo analizando el efecto de la fuerza iónica

Tubo Tiempo al que se medirá

absorbancia Término de mediciones

6 2 minutos 20 minutos 7 2 minutos 20 minutos

8 1 minuto Hasta desaparición de color de fenolftaleína

9 30 segundos Hasta desaparición de color de fenolftaleína

4 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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10 30 segundos Hasta desaparición de color de fenolftaleína

4. Diagramas de Bloque

5 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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6 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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5. Resultados

Cuadro 3. Mediciones de absorbancia para cada tubo analizando el efecto de la basicidad.

Tiempo (min)

Absorbancia a 550 nm

Tubo 1

Absorbancia a 550 nm

Tubo 2

Tiempo (min)

Absorbancia a 550 nm

Tubo 3

Tiempo (min)

Absorbancia a 550 nm

Tubo 4

Absorbancia a 550 nm

Tubo 50 1.748 1.305 0 1.763 0 0.2 1.671 1.223 1 1.640 .54 1.617 1.149 2 1.556 16 1.557 1.078 3 1.454 1.58 1.507 1.013 4 1.367 2

10 1.455 0.95 5 1.288 2.512 1.404 0.84 6 1.213 314 1.36 0.83 7 1.14 3.516 1.322 0.994 8 1.078 418 0.499 9 1.016 4.520 1.171 0.707 10 0.956 5

11 0.902 5.512 0.854 613 0.803 6.514 0.763 715 0.721 7.5

88.59

9.510

10.511

11.512

12.513

En el cuadro 3 se observan los valores obtenidos de absorbancia (nm) para los tubos, 1, 2, 3, 4 y 5 a diferentes intervalos de tiempo (min).

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Cuadro 4. Observaciones para cada tubo analizando el efecto de basicidad

ObservacionesTubo Preparación y análisis Final de las mediciones de

absorbancia1 Se observó un color rosa mexicano tras la

agitación del tubo al haber agregado la fenolftaleína

El color disminuyó de intensidad tras haber pasado el tiempo de medición de las absorbancias en distintos intervalos, sin embargo el color rosa permaneció

2345

En el cuadro 4 se muestran las observaciones realizadas para los tubos 1, 2, 3, 4, y 5 en preparación y análisis, así como al final de las mediciones de absorbancia.

Cuadro 5. Mediciones de absorbancia para cada tubo analizando el efecto de la fuerza iónica.

Tiempo (min)

Tubo 6 Tubo 7 Tiempo (min)

Tubo 8 Tiempo (min)

Tubo 9 Tubo 10

0 0.9 0.797 0 1.102 0 0.857 1.0282 0.899 0.771 1 1.095 0.5 0.847 1.0274 0.887 0.765 2 1.08 1 0.851 1.0216 0.889 0.761 3 1.072 1.5 0.842 1.0178 0.882 0.748 4 1.064 2 0.842 1.011

10 0.867 0.739 5 1.054 2.5 0.833 1.00812 0.863 0.727 6 1.046 3 0.83 1.00614 0.854 0.721 7 1.038 3.5 0.826 1.00616 0.848 0.711 8 1.031 4 0.829 0.99618 0.838 0.703 9 1.021 4.5 0.819 0.9920 0.833 0.695 10 1.008 5 0.815 0.986

11 1.003 5.5 0.81 0.98312 0.995 6 0.808 0.97713 0.986 6.5 0.803 0.97414 0.976 7 0.8 0.96815 0.965 7.5 0.795 0.96416 0.956 8 0.792 0.9617 0.947 8.5 0.788 0.95618 0.938 9 0.782 0.95319 0.931 9.5 0.779 0.94720 0.921 10 0.777 0.943

8 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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En el cuadro 5 se observan los valores obtenidos de absorbancia (nm) para los tubos, 6, 7, 8, 9 y 10 a diferentes intervalos de tiempo (min).

Cuadro 6. Observaciones para cada tubo analizando el efecto de la fuerza iónica.

ObservacionesTubo Preparación y análisis Final de las mediciones de

absorbancia6 Se observó un color rosa mexicano tras la

agitación del tubo al haber agregado la fenoftaleina

El color disminuyó de intensidad tras haber pasado el tiempo de medición de las absorbancias en distintos intervalos, sin embargo el color rosa permaneció

789

10

En el cuadro 6 se muestran las observaciones realizadas para los tubos 6, 7, 8, 9 y 10 en preparación y análisis, así como al final de las mediciones de absorbancia.

6. Análisis y Discusión de Resultados

Cuadro 7. Valores de x y y para datos experimentales de tubo 3, aplicados a ecuación de segundo, primero y orden cero.

Orden cero Orden 1 Orden 2

x (tiempo en minutos)

y (absorbancia)

x (tiempo en minutos)

y x (tiempo en minutos)

y

0 1.763 0 1 0 0.56

1 1.640 1 0.93 1 0.60

2 1.556 2 0.88 2 0.64

3 1.454 3 0.82 3 0.68

4 1.367 4 0.77 4 0.73

5 1.288 5 0.73 5 0.77

6 1.213 6 0.68 6 0.82

7 1.140 7 0.64 7 0.87

8 1.018 8 0.57 8 0.98

9 1.016 9 0.57 9 0.98

10 .98 10 0.55 10 1.02

11 0.907 11 0.51 11 1.10

12 0.854 12 0.48 12 1.17

9 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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13 0.803 13 0.45 13 1.24

14 0.763 14 0.43 14 1.31

15 0.721 15 0.40 15 1.38El cuadro 7 muestra los valores de x y y para datos experimentales de tubo 3, aplicados a ecuación de segundo, primero y orden cero.

Grafica 1. Linealización de los datos para n= 0.

En la gráfica 1 muestra la ecuación de la recta obtenida al graficar los datos experimentales del tubo 3 utilizando la ecuación para una reacción de orden cero.

Grafica 2. Linealización de los datos para n=1.

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En la gráfica 2 muestra la ecuación de la recta obtenida al graficar los datos experimentales del tubo 3 utilizando la ecuación para una reacción de orden uno.

Grafica 3. Linealización de los datos para n= 2.

En la gráfica 3 muestra la ecuación de la recta obtenida al graficar los datos experimentales del tubo 3 utilizando la ecuación para una reacción de orden dos.

Se observa que los datos cinéticos se ajustan mejor a la ecuación de orden dos ya que en la gráfica correspondiente a esta ecuación (grafica 3) se obtiene un valor de R2 más cercano a uno respecto a las gráficas 1 y 2.

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Cuadro 8. Aplicación en los tubos 1, 2, 4 y 5 de ecuación de orden de reacción dos para obtener x y y.

Tubo 1 Tubo 2 Tubo 4 Tubo 5

x (tiempo)

y x (tiempo)

y x(tiempo)

y x(tiempo)

y

0 0.57 0 0.76 0 0.75 0 0.642 0.59 2 0.81 .5 0.80 .5 0.724 0.61 4 0.87 1 0.86 1 0.786 0.64 6 0.92 1.5 0.93 1.5 0.868 0.66 8 0.98 2 1 2 0.9410 0.68 10 1.05 2.5 1.07 2.5 1.0612 0.70 12 1.19 3 1.15 3 1.1914 0.76 14 1.20 3.5 1.24 3.5 1.3016 0.75 16 1.25 4 1.33 4 1.4418 0.78 18 2 4.5 1.43 4.5 1.6020 0.85 20 1.41 5 1.54 5 1.77

5.5 1.56 5.5 1.946 1.80 6 2.136.5 1.92 6.5 2.367 2.05 7 2.597.5 2.35 7.5 2.828 2.53 8 3.078.5 1.56 8.5 3.349 2.90 9 3.649.5 3.11 9.5 3.9510 3.40 10 4.2710.5 3.54 10.5 4.5811 3.80 11 4.9511.5 4.04 11.5 5.2912 4.29 12 5.6412.5 4.58 12.5 5.9813 4.87 13 6.36

13.5 6.7114 7.0914.5 7.4015 7.75

El cuadro 8 muestra los valores de x y y obtenidos mediante la ecuación de orden de reacción dos aplicados en los tubos 1, 2, 4 y 5.

Grafica 4. Datos cinéticos del tubo 1.

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0 5 10 15 20 250

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

f(x) = 0.013 x + 0.56R² = 0.970757180156658

Tubo 1

La grafica 4 muestra los datos cinéticos del tubo 1 y la ecuación de la recta obtenida mediante el uso de la ecuación de reacción de orden dos.

Grafica 5. Datos cinéticos del tubo 2

La grafica 5 muestra los datos cinéticos del tubo 2, y la ecuación de la recta obtenida mediante el uso de la ecuación de reacción de orden dos.

Grafica 6. Datos cinéticos del tubo 4

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La grafica 6 muestra los datos cinéticos del tubo 4 y la ecuación de la recta obtenida mediante el uso de la ecuación de reacción de orden dos.

Grafica 7. Datos cinéticos del tubo 5

La grafica 7 muestra los datos cinéticos del tubo 5, y la ecuación de la recta obtenida mediante el uso de la ecuación de reacción de orden dos.

Una vez que se tiene el valor de m es posible determinar el valor de la constante de pseudoenésimo orden para los tubos 1, 2, 3, 4, y 5, mediante la ecuación m= - k.

Cuadro 9. Constantes de pseudoenésimo orden para cada concentración de OH-

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Tubo Concentración (M)

de OH- Pendiente Constante (k1)

1 0.025

2 0.05

3 0.1

4 0.2

5 0.3

En el cuadro 11 se muestran los valores de concentración de OH, el valor de la pendiente m y de la constante de pseudoenésimo orden para los tubos 1, 2, 3, 4, y 5.

Grafica 6. Ln K1 vs Ln[OH].

En la gráfica 6 se muestran los valores de Ln (k1) con respecto a Ln [OH] de los tubos 1, 2, 3, 4 y 5, la ecuación de la recta obtenida.

Una vez obtenida la ecuación de la recta es posible determinar el coeficiente de orden global mediante la ecuación:

Ln K= Lnk1 + m Ln [OH]

Sustituyendo en la ecuación de la recta:

y = b + mx

Observamos que el valor obtenido de b en la ecuación de la recta es igual al valor de LnK1, por lo cual es posible obtener: LnK1=

K =

Cuadro 10. Aplicación en los tubos 6, 7, 8, 9 y 10 de ecuación que mejor se ajustó al orden de reacción para obtener x y y

Tubo 6 Tubo 7 Tubo 8 Tubo 9 Tubo 10 x y x y x y x y x y

0 0.9 0 0.797 0 1.102 0 0.857 0 1.028 2 0.899 2 0.771 1 1.095 0.5 0.847 0.5 1.027 4 0.887 4 0.765 2 1.08 1 0.851 1 1.021 6 0.889 6 0.761 3 1.072 1.5 0.842 1.5 1.017 8 0.882 8 0.748 4 1.064 2 0.842 2 1.011

15 Práctica 10. “Cinética de la decoloración de la fenolftaleína en medio alcalino. Efecto de la fuerza iónica” UPIIZ- IPN

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10 0.867 10 0.739 5 1.054 2.5 0.833 2.5 1.008 12 0.863 12 0.727 6 1.046 3 0.83 3 1.006 14 0.854 14 0.721 7 1.038 3.5 0.826 3.5 1.006 16 0.848 16 0.711 8 1.031 4 0.829 4 0.996 18 0.838 18 0.703 9 1.021 4.5 0.819 4.5 0.99 20 0.833 20 0.695 10 1.008 5 0.815 5 0.986

11 1.003 5.5 0.81 5.5 0.98312 0.995 6 0.808 6 0.97713 0.986 6.5 0.803 6.5 0.97414 0.976 7 0.8 7 0.96815 0.965 7.5 0.795 7.5 0.96416 0.956 8 0.792 8 0.9617 0.947 8.5 0.788 8.5 0.95618 0.938 9 0.782 9 0.95319 0.931 9.5 0.779 9.5 0.94720 0.921 10 0.777 10 0.943

El cuadro 12 muestra los valores de x y y obtenidos mediante la ecuación de orden de reacción cero aplicados en los tubos 6, 7, 8, 9 y 10.

Grafica 7. Datos cinéticos de tubos 6 al 10.

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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 220.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

1.1

f(x) = − 0.00872727272727273 x + 1.03035064935065R² = 0.995892789092603

f(x) = − 0.00797922077922077 x + 0.855372294372295R² = 0.992456621401534

f(x) = − 0.00898181818181819 x + 1.10072294372294R² = 0.999074318793824

f(x) = NaN x + NaNR² = 0f(x) = NaN x + NaNR² = 0

Decoloración de fenoftaleína con Basicidad Constante [NaOH] = 0.3 M para pa fuerza iónica

Tubo 6

Linear (Tubo 6)

Tubo 7

Linear (Tubo 7)

Tubo 8

Linear (Tubo 8)

Tubo 9

Linear (Tubo 9)

Tubo 10

Linear (Tubo 10)

Tiempo de reacción (min)

Abso

rban

cia (λ

550

)

La grafica 7 muestra los datos cinéticos de los tubos 6 al 10, y la ecuación de la recta obtenida mediante el uso de la ecuación de reacción de orden cero, una vez obtenida la ecuación de la recta se obtiene el valor de m=-0.0036, -0.0048, -0.009, -0.008 y -0.0087 para los tubos 6, 7, 8, 9 y 10 respectivamente.

Una vez que se tiene el valor de m es posible determinar el valor de la constante de

pseudoenésimo orden para los tubos mediante la ecuación m= - k1.

Cuadro 11. Constantes de pseudoenésimo orden para cada fuerza iónica

Tubo Fuerza iónica (M) Pendiente (m) Constante (k1) 6 0.025 - 0.0036 0.00367 0.05 - 0.0048 0.00488 0.1 - 0.009 0.0099 0.2 - 0.008 0.008

10 0.3 - 0.0087 0.0087

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En el cuadro 11 se muestran los valores de fuerza iónica, el valor de la pendiente m y de la constante de pseudoenésimo orden para los tubos 6, 7, 8, 9 y 10.

Tabla 12. ln[M] y ln (k1)

ln(k1) ln(M) -5.62682 -3.68888 -5.33914 -2.99573 -4.71053 -2.30258 -4.82831 -1.60944 -4.74443 -1.20397

En la tabla x se muestran los datos usados para construir la grafica x

Grafica 10. ln[M] Vs Ln(k1).

-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1

-5.7

-5.5

-5.3

-5.1

-4.9

-4.7

-4.5

tubo 6

tubo 7

tubo 8 tubo 9

tubo 10

f(x) = 0.365683480366604 x − 4.18678910431717R² = 0.808024550192504

ln[M] Vs Ln(k1).

ln[M]

ln(k

1)

En la gráfica x se muestran los valores de Ln (k1) con respecto a Ln Fuerza Iónica (M) de los tubos 6, 7, 8, 9 y 10, así como los valores de la ecuación de la recta obtenida.

Del mismo modo una vez obtenida la ecuación de la recta es posible determinar el coeficiente de orden global mediante la ecuación:

lnk1= lnk + m ln [M]

Sustituyendo en la ecuación de la recta:

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y = b + mx

lnk1= Lnk + m (ln[M])

Asi: lnk1 = -4.1868 + ((0.3657)ln[M])

Observamos que el valor obtenido de b en la ecuación de la recta es igual al valor de lnk por lo cual es posible obtener la constante de velocidad global (k).

Donde k= e-4.1868

k=0.015195lnk1 = ln(-4.1868)[M] 0.3657

El método empleado para seguir la cinética de la reacción consistió en el registro de la absorbancia de la fenolftaleína, en disoluciones fuertemente básicas, en función del tiempo. La absorbancia se registra a 550 nm.

¿Se puede usar cualquier tipo de concentración? NO, Disoluciones de NaOH, en el rango de concentraciones 0.05-0.30 M, dan velocidades adecuadas de decoloración de la fenolftaleína. Para una concentración determinada de NaOH, la velocidad de decoloración aumenta a medida que lo hace la fuerza iónica. Con objeto de mantener la fuerza iónica constante se preparan disoluciones de NaOH y de NaCl de la misma concentración, 0.30 M.

Con esto surge el cuestionamiento de como los iones OH - influyen en la molécula de fenolftaleína Para este caso en particular, tenemos a la fenolftaleína actuando como ácido. La fenolftaleína es una sustancia química que tiene la particularidad de tener distinta coloración al cambiar entre su forma ácida y su forma básica como se observó en el experimento. La fenolftaleína es una molécula orgánica aromática sustituida en varias posiciones. La coloración rosada que tiene en su forma básica se debe a la conjugación de enlaces dobles que se obtiene al desprotonarse el grupo fenol.

Al agregar hidróxido de sodio (NaOH) lo que estamos haciendo es desplazar el equilibrio químico hacia la forma básica de la fenolftaleína. La especie reactiva del hidróxido es el ión oxhidrilo (OH-).

La fenolftaleína es incolora para pH inferiores a 8. Esta forma incolora tiene la estructura 1 (H2P), cuando el pH aumenta de 8 a 10, los protones fenólicos se eliminan y se abre el anillo de lactona, dando lugar a la familiar forma rosa-roja con la estructura 2 (P-2). A pH más altos el color rosa se decolora lentamente produciendo la estructura 3 (POH- 3). Todos los cambios de color son reversibles y mientras la conversión de H2P a P-2 es muy rápida y completa siempre que el pH sea superior a 11, la conversión de P-2 a POH-3 a pH superior es suficientemente lenta de modo que su velocidad puede medirse fácilmente. Puesto que P-2 tiene un color intenso, esta conversión de

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P-2 a POH-3 puede seguirse midiendo los cambios en la absorbancia de una disolución básica de fenolftaleína.

Figura 1. Estructura de la fenolftaleína.

7. Conclusiones

- La constante cinética de pseudo …XXXXX orden fue de K =

- La constante cinética de XXXX orden fue de k=0.015195- El orden de reacción depende del tiempo y de la concentración de los reactivos ya que a

que mayor concentración y tiempo de reacción se obtendrá un orden de reacción mayor.- El rango de concentraciones adecuadas para la decoloración de la fenolftaleína es de 0.05-

0.30 M.

8. Referencias http://quim.iqi.etsii.upm.es/vidacotidiana/QVCParte4.pdf

www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/canovas/tensio~1.ppt

G. W. Castellan, Fisicoquímica, Fondo Educativo Interamericano, México, 1971, 417-429

MARON, Samuel H. Fundamentos de Fisicoquímica. (2001). Editorial Limusa. México. Pp. 827.

L. Nicholson, J. Chem. Ed. 1989, 66, 725-726. J. R. Lalanne, J. Chem. Ed. 1971, 48, 266-268.

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