introduccion saponificacion
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7/25/2019 introduccion saponificacion
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BENEMRITA UNIVERSIDAD AUTNOMADE PUEBLA
Facultad de Ingeniera u!ica
"OLE#IO DE IN#ENIER$A U$MI"A
La%&rat&ri& III
Sa'&ni(icaci)n
Alu!n&*+ "an& Orda, -&*.
"&nc/a Rui, Daniel
Pr&(e*&r+ Fernand& 0u!%ert& del Valle S&t&
12345356
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Indice
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Objetivos:
Estudiar, obtener y analizar la velocidad y orden de reaccin que se efecta en
la saponicacin mediante mtodos experimentales
Objetivos especfcos
Realizar una reaccin de saponicacin
Comprobar relacin entre la concentracin y la electro conductividad
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Introduccin
n reactor qu!mico se puede denir como un equipo en el cual se forma un
producto o productos a partir de dos o m"s reactantes, por medio de una serie
de transformaciones qu!micas #$mit%, &' (' )**+'
El reactor que se emplea para este experimento es el reactor batc% por sus
cualidades' Este reactor -eneralmente se emplea para operaciones a peque.a
escala para probar nuevos procesos que an no se %an desarrollado en su
totalidad, para fabricar productos costosos y para procesos dif!ciles de
convertir en operaciones continuas' El reactor intermitente tiene la venta/a de
permitir una alta conversin, que puede obtenerse de/ando el reactivo dentro
del reactor por periodos prolon-ados, pero tambin cuenta con la desventa/a
del alto costo de mano de obra por lote, la variabilidad del producto de un lote
a otro y la dicultad para produccin a -ran escala'
n reactor intermitente no tiene 0u/o de entrada de reactivos ni 0u/o de salidade productos mientras se efecta la reaccin' En la -ura ) apreciamos el
bosque/o de un reactor simple intermitente usado en la industria, pero un
reactor batc% incluso puede ser un simple vaso o cualquier olla'
Orden de reaccin
El orden de una reaccin se reere a las potencias a las cuales se elevan las
concentraciones en la ley de velocidad cintica' $upon-amos una velocidad de
reaccin como la si-uiente1
rA=kA CA
CB
Ec. 1
2i-ura ) Reactor batc% simple
3erec%os de autor )*45 por (c6ra78il9,
lnc' :ueva ;or='
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?nalizando la velocidad de reaccin notamos que la reaccin es de orden
con respecto al reactivo ?, de orden con respecto al reactivo @ y de orden
-lobal + '
:o es necesario que el orden de una reaccin sea un nmero enteroA cero y
valores fraccionarios de orden son posibles, pero ellos tienden a ser enteros'
Brdenes de reaccin pueden ser determinados solamente por experimentos' $u
conocimiento conduce a conclusiones sobre el mecanismo de reaccin'
El orden de reaccin no est" necesariamente relacionado a la estequiometr!a
de la reaccin, a menos que la reaccin sea elemental' Reacciones comple/as
pueden tener o no rdenes de reaccin i-uales a sus coecientes
estequiomtricos'
ara el caso en que la concentracin del componente ? y la concentracin delcomponente @ sean la misma se puede denir el orden de reaccin de la
si-uiente manera1
CA=CB Ec.2 rA=k CA+
Ec.3
ara nuestro caso la ecuacin > es v"lida por lo que podemos utilizar sin
nin-n problema la ecuacin D'
odemos notar el orden de reaccin por las unidades de la velocidad de
reaccin espec!ca kA , ya que, si sus unidades son
kA[ ] s1
$er" de primer orden Ec.4
kA[ ]L mol1
s1
$er" de se-undo orden Ec.5
kA[ ]L2mol
2s1
$er" de orden tres Ec.6
Ecuacin de Arrheniusa ecuacin de ?rr%enius es una expresin matem"tica que se utiliza para
comprobar la dependencia de la constante de velocidad #o cintica de una
reaccin qu!mica con respecto a la temperatura a la que se lleva a cabo esa
reaccin, dic%a ecuacin es la si-uiente1
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k=A eEa
RTEc.7
3nde1
k 1 constante cintica #dependiente de la temperatura
?1 factor preexponencial o factor de frecuencia' Indica la frecuencia de las
colisiones'
Ea1 ener-!a de activacin, expresada en &Fmol'
R1 constante universal de los -ases'
G1 temperatura absoluta HJ
ara nuestro experimento ocuparemos la ecuacin de ?rr%enius como modelo
de re-resin lineal como se muestra a continuacin1
ln (k)=ln (A )EaR( 1T) Ec.8
Saponifcacin
El trmino /abn se aplica a las sales de sodio o potasio de varios "cidos
-rasos, especialmente oleico, este"rico, palm!tico, larico y mir!stico' as
principales materias primas para la fabricacin del /abn son el sebo y las
-rasas' Gambin se consumen -randes cantidades de otros productos qu!micos,
especialmente sosa castica, carbonato sdico y potasa castica, as! como
silicato de sodio, bicarbonato sdico y fosfato trisdico'
a reaccin qu!mica b"sica para la fabricacin del /abn es la saponicacin, y
es la s!ntesis del /abn a partir de aceites o -rasas en un medio alcalino, que
bien pudiera ser el %idrxido de sodio
D :aB8 K #C)+8D4CBBDCD84 D C)+8D4CBB:a K CD84#B8D
?unque en estas reacciones aparezcan derivados del "cido este"rico, stos se
podr!an sustituir por los de los "cidos oleico, larico o por los de al-unos
constituyentes "cidos de -rasas' El procedimiento industrial consiste en
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descomponer o %idrolizar la -rasa y neutralizar los "cidos -rasos con una
solucin de sosa castica despus de una separacin de la -licerina1
#C)+8D4CBBDCD84K 8>B D C)+8D4CBB8 K
CD84#B8D
C)+8D4CBB8 K :aB8 C)+8D4CBB:a K 8>B
En esta pr"ctica se efectuar" el estudio cintico de la reaccin de
saponicacin del acetato de etilo con %idrxido de sodio' a reaccin de
saponicacin del acetato de etilo es una reaccin irreversible que puede
representarse del si-uiente modo1
CH3-COO-CH2-CH3 !aOH CH3-COO!a CH3-CH2OH
Como ya se %ab!a explicado la concentracin inicial de ambos reactivos es la
misma por lo que se puede recurrir a la ecuacin D, de esta manera nos
enfocamos al c"lculo del orden de reaccin de manera -lobal' $i se necesitaraconocer el orden de reaccin con respecto a un solo componente se lo-rar!a
realizando lo mismo pero poniendo un exceso de concentracin del
componente del que no queremos obtener su orden de reaccin, lo
mantendremos constante y as! cualquier movimiento y resultado obtenido ser"
atribuido al componente en investi-acin'
Electro conductividad
a conductividad elctrica es la medida de la capacidad #o de la aptitud de un
material o sustancia para de/ar pasar #o de/ar circular libremente la corriente
elctrica' a conductividad depende de la estructura atmica y molecular del
material'
Es importante se.alar las consideraciones que tomaremos en cuenta1
a reaccin es elemental #el coeciente cintico es el mismo que el
exponente de la concentracin a electro conductividad es directamente proporcional a la concentracin
del sistema # C
a temperatura es constante durante la reaccin
a temperatura a la que se encuentran los reactantes es la misma a la
que se encuentra el sistema en -eneral
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"ateria#es
3os matraces aforados de)== ml
3os matraces aforados de )
n conductimetro
n vaso de precipitado enc%aquetado
$istema de recirculacin de a-ua y control de temperatura
(an-ueras
?-itador ma-ntico
"etodo#o$a)'L reparar soluciones de %idrxido de sodio y acetato de etilo de i-ual
concentracin #='>( en los matraces de )
>'L Gomar al!cuotas de las soluciones y aforarlas en los matraces de )== ml
D'L Conectar el equipo de recirculacin y %acerlo 0uir por el vaso de precipitado
enc%aquetado
M'L Colocar los matraces en el a-ua durante 4 minutos, dentro del equipo de
recirculacin, para tener una temperatura %omo-nea del sistema'
4'L Nerter ambas soluciones al mismo tiempo dentro del vaso de precipitado
5'L (edir electro conductividades con el conduct!metro y re-istrar los datos'
+'L Repetir el proceso desde el punto > para distintas temperaturas
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