Rep 1 Cinetica

7/23/2019 Rep 1 Cinetica

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

INGENIERA QUMICA

LABORATORIO DE CINETICA QUIMICA Y CATALISIS

INFORME 1

CINETICA DE HIDROLISIS DE ACETATO DE ETILO.

INTEGRANTES DEL EQUIPO 1:

Snchez Marmolejo Vernica

Huera Moreno Ro!ero Carlo".

GRUPO:#$%& A

PROFESOR:

Manuel 'az

FECHA DE ENTREGA:

&( )e *e!rero )e #+&,


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I. Objetivos Estudiar el mecanismo de la hidrlisis bsica del acetato de etilo

Utilizar el mtodo integral grfco

Seguir el avance de reaccin a travs de medidas de p

II. Introduccin

En la ingenier!a "u!mica uno de los problemas #undamentales "ue se presentan

al dise$ar o simular la operacin de un reactor% es el conocimiento de los

modelos cinticos% el cual puede ser obtenido e&perimentalmente o por medio

de bibliogra#!a. 'a modelacin ( simulacin de un reactor es de invaluable

a(uda para determinar en "u direccin se modifcarn las variables de

operacin ( de proceso para ma&imizar la produccin a los menores costos%

esta modelacin re"uiere de un entendimiento claro de #enmenos cinticos%

de superfcie ( de transporte.

'a cintica de la reaccin puede seguirse por conductimetr!a debido a las

di#erentes especies inicas en la mezcla reaccionante% la conductividad del

sistema se debe principalmente a los iones O)% cu(a conductividad es mu(

superior a la de los iones acetato #ormados como producto. *or tanto% la

conductividad + de la mezcla es una medida fable de la concentracin% e ir

disminu(endo con el tiempo debido a la desaparicin del in conductor O) .

III. *rocedimiento,

-ateria E"uipo eactivos/ tubo de ensa(e de/01 ml por 21mm.

/ soporte universal conpinzas/ cronometro2 pipetas volumtricasde 0 ml2 vasos de precipitadode /1 ml/ piseta/ barra de agitacinmagntica/ termmetro

/ potencimetro conelectrodo de vidrio

/ parrilla de agitacinmagntica/ termostato

0 ml de disolucin 1.2-de 3aO

0 ml de disolucin 1.2-de acetato de etilo.ecin preparada

*rocedimiento e&perimental

/. En un tubo per#ectamente limpio se coloc una barra de agitacin

magntica ( 0 ml de 3aO de 1.2- ( se sujet el tubo al soporte

universal.


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4intica de

En un tubo de ensa(e per#ectamente lim

0 m' disolucin 3aO 1.2-

Introducir el tubo en un termostato a tem

regar rpidamente la solucin de acetato de etilo contenida en el vaso de pp al tubo de ensa(o ( po

0 m' de acetato de etilo

acer medidas de p para la reaccin a los siguiente

/1 m' de

;uardar los residuos e

2. *or medio de la pipeta volumtrica se adicion 0 ml de acetato de etilo%

se verti rpidamente la solucin media de acetato de etilo al tubo de

ensa(o6. Se tom lectura de tiempo a tiempo 1.20% 1.0%/%/.0%2%6%0%7%/1%/2%/8%/: (

21 min

8. Se midi el p a los tiempos se$alados.

=iagrama de >ujo.


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I?. esultados,

Tiempo

(min)

//.

/

/2.

/2.

/2.

/2.

/

afco

pH

pH

0.15 /2.:00.3 /2.:6

1 /2.:6

1.5 /2.:

2 /2.79

3 /2.9@

5 /2.07

7 /2.8:

10 /2.67

12 /2.62

14 /2.27

16 /2.26

18 /2./@

20 /2.20

?. 5nlisis de resultados,


5/12

*ara conocer el p en el tiempoA 1 se utilizara el mtodo de regresin,

1 0 /1 /0 21 20//.:

/2

/2.2

/2.8

/2.9

/2.:

/6

#B&C A 1&D2 ) 1.17& /2.::

F A /

afco 1. pH vs tiempo de acetato de eti

Tiempo (min)

pH

En el rafco 1se obtuvo una ecuacin polinmica de 2G orden ( conella se determin el p en el tiempo cero.

y=0.0018x20.069x+12.878

x=0,.

pH=12.878

4on este valor de p se calcula la concentracin en el tiempo cero.

[OH]=10(14pH)

[OH]=10(1412.878)

[OH]=0.0755M

Ecuacin cintica de la reaccin.


6/12

OCH3

O

CH3

+ NaOH

O-

CH3

O

Na + CH3OH

Ecuacin

cintica de la reaccin

Con. Reactante A0=0.0755 M

Conc. Que reacciona x

Con. Que queda A0-x x x

A tiempo cero

A0=0.0755M

5 tiempo t,

!" #0$#T

#T " a la concentraci%n de &H en los di'erentes tiempos.

*osteriormente se calcularon las concentraciones de 3aO para cada tiempocorrespondiente% utilizando la siguiente ecuacin,

pOH=14pH

Utilizando el p de inicio,

pOH=1412.878

pOH=1.122

*ara determinar la concentracin se utiliz la siguiente relacin,

pOH=log [OH]

[OH]=10pOH

[OH]=101.122


7/12

[OH]=0.0755M

En la siguiente tabla se muestran las concentraciones de 3aO para

cada tiempo,

tiempo p&H *&H$+ ,n*&H$+ 1-*&H$+

0 /2.:7: /./22 1.1700 )2.0:60 /6.2868

0.15 /2.:0 /./01 1.171: )2.98:1 /8./208

0.3 /2.:6 /./71 1.1979 )2.9@81 /8.7@//

1 /2.:6 /./71 1.1979 )2.9@81 /8.7@//

1.5 /2.: /.211 1.196/ )2.796/ /0.:8:@

2 /2.79 /.281 1.1070 )2.:002 /7.67:1

3 /2.9@ /.6/1 1.18@1 )6.1/98 21.8/78

5 /2.07 /.861 1.1672 )6.2@27 29.@/06

7 /2.8: /.021 1.1612 )6.8@@@ 66.//6/

10 /2.67 /.961 1.1268 )6.7062 82.90:1

12 /2.62 /.9:1 1.121@ )6.:9:6 87.:961

14 /2.27 /.761 1.1/:9 )6.@:60 06.7162

16 /2.26 /.771 1.1/71 )8.1709 0:.::88

18 /2./@ /.:/1 1.1/00 )8./977 98.0908

20 /2.20 /.701 1.1/7: )8.12@0 09.268/


8/12

1 0 /1 /0 21 20

)8.0111

)8.1111

)6.0111

)6.1111

)2.0111

)2.1111

)/.0111)/.1111

)1.0111

1.1111

#B&C A 1&D2 ) 1./9& ) 2.0:

F A /

Grafco3. ,n*&H$+ vs tiempo

tiempo(min)

,n*&H$+

1 0 /1 /0 21 20

1.1111

1.1211

1.1811

1.1911

1.1:11

#B&C A 1&D2 ) 1.1/& 1.17

F A 1.@@

Grafco2. *&H$+ vs tiempo

tiempo(min)

*&H$+


9/12

1 0 /1 /0 21 20

1.1111

/1.1111

21.1111

61.1111

81.111101.1111

91.1111

71.1111

#B&C A ) 1.19&D2 6.76& //.92

F A 1.@:

Gratico4. 1-*&H$+ vs tiempo

tiempo(min)

1-*&H$+

=e acuerdo a las grfcas el orden de reaccin es de segundo orden % (a "ueel valor de 2ms cercano a uno se present en el tercer grafco BInHO vstiempoC% una vez conocido el orden de reaccin se calcularon lasconcentraciones de hidr&ido de sodio "ue reaccionaron ( las relaciones

[A0 ][A0x ] (

x

A0(A0x )

X=A0AT

X=0.07550.0708

X=0.0047

Una vez conocido el valor de J&K


10/12

[A0 ][A0x ]

=Kt

0.0755

(0.07550.0047)

=0.06447

x

A0 (A0x )

0.0047

0.0755(0.07550.0047)=0.882

tiem

po

,n(#o-(#o$

))

-#o(#o$

)

0 1.1111

1

1.11111 1.11111

0.15 1.1187

/

1.19887 1.::/@9

0.3 1.117@

1

1.//102 /.08797

1 1.117@

1

1.//102 /.08797

1.5 1.1/28/

1./7@91 2.91002

2 1.1/7@

7

1.27/7/ 8./680@

3 1.1290

6

1.862:@ 7./76@9

5 1.16:6

9

1.71@21 /6.97/@6

7 1.1806

/

1.@/986 /@.:9@71

10 1.1021

7

/./9@7/ [email protected]/808

12 1.1089

2

/.2:8:8 68.9/@0@

14 1.109:

@

/.6@@@7 81.80@79

16 1.10:0

6

/.8@21: 80.981@0


11/12

18 1.1911

2

/.0:8/: 0/.6221/

20 1.1077

6

/.88912 82.@@172

1 0 /1 /0 21 20

1.11111

1.01111

/.11111

/.01111

2.11111

#B&C A ) 1&D2 1./9& 1F A /

,n(#o-(#o$))

tiempo (min)

,n(#0-(#o$)

1 0 /1 /0 21 20

1.11111

/1.11111

21.11111

61.11111

81.11111

01.11111

91.11111

#B&C A ) 1.19&D2 6.76& ) /.92

F A 1.@:

-#o(#o$)

Tiempo (min)

-#o(#o$)


12/12

4omo podemos observar ambos grfcos son de segundo orden por lo "ueconfrmamos L la reaccin es de orden 2 .

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