Parte A: Determinación de la ley de velocidad completa
El orden de reacción con respecto al ion yodato, metro, debe determinarse para la siguiente tarifa. Se supone que el orden de reacción con respecto al bisulfato es cero, por lo tanto norte es cero.
Cálculo de muestra realizado para el primer valor C2 y el primer valor de tasa
Tabla 1: Tabla que contiene los valores de C2
VKlO3 (V1)Vtotal(V2) (C2)Tiempo (s)Velocidad (M/s)10.0050(+/-)0.0001L0.010(+/-)0.001L0.010(+/-)0.001M8.85( +/-)0.010.0011(+/-)0.000120.0040(+/-)0.0001L0.010(+/-)0.001L0.008(+/-)0.001M9.87(+/-)0.010.0008 (+/-)0,000130,0030(+/-)0,0001L0,010(+/-)0,001L0,006(+/-)0,001M13,05(+/-)0,010,0004(+/-)0,000140. 0020(+/-)0.0001L0.010(+/-)0.001L0.004(+/-)0.001M19.50(+/-)0.010.0002(+/-)0.000150.0010(+/-)0.0001 L0.010(+/-)0.001L0.002(+/-)0.001M52.58(+/-)0.010.00004(+/-)0.00002
Cálculo de registro de muestra realizado para el primer valor de C2 y el primer valor de tasa
Tabla 2: contiene el registro y el registro (tasa)
(C2)LogRate (M/s)Log(Rate)10.010(+/-)0.001M-2.0(+/-)0.20.0011(+/-)0.0001-2.959(+/-)0.26920.008(+/ -)0,001M-2,10(+/-)0,260,0008(+/-)0,0001-3,097(+/-)0,38730,006(+/-)0,001M-2,22(+/-)0,370,0004(+/ -)0,0001-3,398(+/-)0,84640,004(+/-)0,001M-2,4(+/-)0,60,0002(+/-)0,0001-3,699(+/-)1,85150,002(+/- )0,001M-2,7(+/-)01,350,00004(+/-)0,00002-4,398(+/-)2,199
La ecuación de la recta de mejor ajuste es y = 2.068x + 1.213
La pendiente representa el orden de reacción con respecto al yodato, pero el valor real es 2,0.
Por tanto, el error porcentual en el orden de reacción con respecto al yodato es del 3,4%.
La ley de velocidad ahora es:
Ahora para encontrar el valor de la constante de velocidad, k
El cálculo de muestra para 1/ se realiza para la primera fila de valores.
Tabla 3: Contiene los valores 1/
C21/tiempo (s)10.010(+/-)0.001M100.0(+/-)10.08.85(+/-)0.0120.008(+/-)0.001M125.0(+/-)15.69.87( +/-)0,0130,006(+/-)0,001M166,7(+/-)27,813,05(+/-)0,0140,004(+/-)0,001M250,0(+/-)62,519,50( +/-)0,0150,002(+/-)0,001M500,0(+/-)250,052,58(+/-)0,01
La ecuación de la recta es y = 8.8053x + 45.55
La pendiente de la recta representa el valor de la constante de velocidad. k8.8053.
Así, la nueva tasa es:
Parte B: Encuentra la energía de activación
El cálculo de muestra para 1/T realizado para la primera fila de valores
Tabla 4: Tiene los valores recíprocos de temperatura y temperatura.
Temperatura (K)1/T (1/K)1277,9(+/-)0,50,003598(+/-)0,0000062283,1(+/-)0,50,003532(+/-)0,0000063289,2(+/-) 0.50.003458(+/-)0.0000064298.0(+/-)0.50.003356(+/-)0.0000065303.5(+/-)0.50.003295(+/-)0.0000056305.0(+/-)0.50. 003279(+/-)0,000005
Cálculo de muestra realizado para la tasa #1 (el valor C1 es el mismo para todos los cálculos)
Tabla 5: Valores de tasa para diferentes temperaturas
Tiempo #1 (s)Tasa #1 (M/s)Tiempo #2(s)Tasa #2 (M/s)19.930 (+/-)010.0020250(+/-)0000028.750(+/-)010.0022980(+/ -)00000328.350(+/-)010.0024080(+/-)0000038.340(+/-)010.0024110(+/-)00000337.440(+/-)010.0027030(+/-)0000046.900(+/-)010.00 29140(+/-) 00000446.080(+/-)010.0033070(+/-)0000066.150(+/-)010.0032270(+/-)00000655.220(+/-)010.0038520(+/-)0000085.370(+/-)010.003 7440(+/-)00000864.360( +/-)010.004610(+/-)000014.270(+/-)010.004710(+/-)00001
Cálculo de muestra para la constante de velocidad, k para la Tarifa #1 (Nuevamente C1 permanece igual para todos los cálculos)
Tabla 6: muestra los valores de las constantes de velocidad a diferentes temperaturas.
Valor K #1(1/Mxs)Valor K #2 (1/Mxs)15.00876(+/-).007445.68402(+/-).0102525.95610(+/-).010385.96352(+/-).0103936.68577(+/ -).013227.20767(+/-).0134848.17974(+/-).018917.98187(+/-).0188159.52778(+/-).024539.26065(+/-).02439611.4027(+/-).0304111.6500(+/ – ).0305
Ejemplo de cálculo del ln(k) utilizando el k valor #1 en la tabla anterior
Tabla 7: muestra el ln de los valores de las constantes de velocidad a diferentes temperaturas
Valores de enlace #1 Valores de enlace #211.61119(+/-).002391.73769(+/-)0.0031321.784420(+/-).003111.78566(+/-)0.0031131.89998(+/-)0.003761.97514(+/-) 0,0036942,10166(+/-)0,004862,07717(+/-)0,0048952,25421(+/-)0,005812,22577(+/-)0,0058662,43385(+/-)0,006492,45531(+/-)0,00 643
Conclusión y evaluación
Conclusión
En conclusión, de la parte A se encontró que el orden de reacción del yodato era 2,068, mientras que el valor real es 2, y el error porcentual para este valor fue del 3,4 %. La ley de velocidad final determinada fue:
En la parte B, se encontró que la energía de activación era 17817,334 J/mol*K y el factor de frecuencia es 13845,43317.
Las conclusiones que se pueden extraer de los datos son que cuando se aumentó la concentración de la solución de yodato de potasio, la velocidad de reacción disminuyó. Otra relación que se puede ver entre la constante de velocidad y la temperatura es que a medida que aumenta la temperatura, la constante de velocidad también aumenta.
En todo el laboratorio, la suposición que se hace en todo el laboratorio es que el ion bisulfato tiene un orden de reacción de cero. Este supuesto será evaluado más a fondo en la evaluación de las debilidades y limitaciones.
Evaluación
Una limitación en la parte A habría sido que la agitación habría afectado el tiempo que tardó la solución en volverse azul. Es posible que algunos de los tubos se hayan agitado más que otros y esto habría provocado una imprecisión en los tiempos de recogida. Además, algunas soluciones se volvieron azules de inmediato y otras tardaron un poco en ser vistas por el ojo humano.
Se deberían haber utilizado mejores técnicas de recolección, como la espectrometría, porque entonces, cuando el ion cambiara de color, se detectaría de inmediato. Además, otra forma de mejorar el procedimiento es realizar el laboratorio como un laboratorio de titulación utilizando una bureta, un matraz y un indicador.
Además, debido a que se asumió que el orden de reacción del bisulfato era cero porque era constante en todo momento, también pudo haber afectado los resultados. El experimento debería haberse realizado en ambos sentidos para obtener los resultados más precisos. En lugar de cambiar la concentración del ion yodato, se podría haber cambiado la concentración del bisulfato convirtiéndolo en el reactivo limitante en las ecuaciones balanceadas.
Por último, una limitación en la parte B es que no se pudo medir la temperatura final de la solución porque todas las influencias circundantes, como sostener el tubo, habrían transferido calor a la solución.
Además, cuando se sacó el tubo de la bañera, la temperatura ambiente lo afectó inmediatamente, cambiando constantemente la reacción final. En lugar de este método, el experimento debería haberse realizado en la bañera, donde las temperaturas ambientales no lo habrían afectado tanto.