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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE ESTUDIANTES: Ayaviri Choque Jenny Rocío Bayá Veliz Gabriela Castro Montaño Paola Andrea Rojas Michaga María Fernanda Terrazas Salvatierra Neiza DOCENTE: LIC. BERNARDO LÓPEZ ARCE MATERIA: LABORATORIO DE REACTORES FECHA: 30/08/2012

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COCHABAMBA – BOLIVIAINVERSIÓN DE LA SACAROSA EN MEDIO ACIDO

INTRODUCCIÓN.-

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE INGENIERIA QUÍMICA

ESTUDIANTES: Ayaviri Choque Jenny Rocío

Bayá Veliz Gabriela

Castro Montaño Paola Andrea

Rojas Michaga María Fernanda

Terrazas Salvatierra Neiza

DOCENTE: LIC. BERNARDO LÓPEZ ARCE

MATERIA: LABORATORIO DE REACTORES

FECHA: 30/08/2012

La cinética química es el campo de la química que se ocupa de la rapidez o velocidad de las

reacciones, así como de los mecanismos de las mismas. Es muy importante resaltar que la cinética

química es hoy por hoy un estudio puramente empírico y experimental, pues a pesar de la gran

cantidad de conocimientos sobre mecánica cuántica aplicada a la química (química cuántica) que

se conocen, siguen siendo insuficientes para predecir ni siquiera por aproximación la velocidad de

una reacción química. Por lo que la velocidad de cada reacción se determina experimentalmente.

El análisis químico resulta lento, por lo que se recurre a recursos más rápidos como la

polarimetría.

Para hacer el estudio cinético de la inversión de la sacarosa provocamos la hidrolisis de la misma

añadiendo un medio acido. Seguimos el proceso de la reacción mediante polarimetría ya que la

sustancia de estudio presenta asimetría. De esta manera podremos determinar la constante de

velocidad, la energía de activación, el orden de reacción, y podrá proponerse un mecanismo de

reacción.

OBJETIVOS.-

OBJETIVO GENERAL.-

Determinar de manera experimental la cinética de la inversión de la sacarosa en medio acido

mediante polarimetría.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.-

Plantear la metodología experimental más apropiada para poder llevar a cabo la

experiencia, estableciendo las variables a ser medidas para lograr los objetivos

planteados para la misma.

Mediante un adecuado manejo del polarímetro y de los datos obtenidos, determinar la

constante de velocidad, la energía de activación y el orden de reacción de inversión de la

sacarosa.

A partir de los datos obtenidos en la experiencia, proponer un mecanismo de reacción,

que se adecúe de mejor manera a la reacción problema.

FUNDAMENTO TEÓRICO

La sacarosa es dextrógira, pero la mezcla resultante de esta: glucosa y fructuosa, generan un

cambio en dicha definición, ya que la fructosa es levógiro y tiene una rotación mayor que la

glucosa que es dextrógira.

C12H22O11 + H2O + H+ → C16H12O6 + C6H12O6 + H+

Sacarosa Glucosa Fructosa

Figura 1. Estructura de la glucosa y sus componentes.

Como la sacarosa se consume y se forma la mezcla de glucosa y fructosa, el ángulo de giro que va

hacia la derecha va disminuyendo, y finalmente la luz gira a la izquierda. La rotación se determina

al principio (αο) y al final de la reacción (α ∞), y la diferencia algebraica entre estas dos lecturas

corresponde a la medida de la concentración original de la sacarosa.

La reacción se desarrolla muy lentamente para ser medido en agua pura, por lo que es catalizada

por iones hidrógeno. El agua está en gran exceso de tal manera que su concentración no cambia

apreciablemente, y la reacción se inclina a una de primer orden, aunque dos tipos diferentes de

moléculas están involucradas en la reacción.

Fundamento de la inversión de la sacarosa

Desde el punto de vista cinético, la ley de velocidad para la inversión de la sacarosa está en la

siguiente forma:αdicha simulación, se considera la rotación óptica, α, ya que esta es función lineal

de la concentración de cada molécula en solución ópticamente activa:

α−α∞αo−α ∞

=C ( sacarosa )Co (sacarosa )

ln (α−α ∞)=−kt+ ln (αo−α ∞)

Polarímetro

La rotación de la luz polarizada en un plano puede ser determinada por la utilización de un

polarímetro.

El polarímetro, es considerado como un dispositivo que se utiliza para medir el efecto de la luz

polarizadasobre los compuestos ópticamente activos. Básicamente un polarímetro se constituye

de:

una fuente de luz (por lo general una lámpara sodio)

un polarizador

un tubo para mantener la substancia o solución ópticamente activa en el rayo luminoso

un analizador

una escala para medir el número de grados que el plano de la luz polarizada ha girado.

Figura 2. Representación del funcionamiento del polarímetro.

La magnitud de la rotación óptica se mide con una fuente de luz monocromática y un

polarímetro, que se compone principalmente de dos prismas de Nicol. Cuando el segundo Nicol,

conocida como analizador, se coloca en ángulo recto con la primera, la luz es una sustancia

ópticamente inactiva. Pero si, una sustancia que es capaz de girar el plano de luz polarizada entre

las Nicols, es ópticamente activa.

A partir del poder rotario especifico o la rotación óptica se puede determinar la pureza de los

azucares, estando esta en solución acuosa, con luz de sodio y a temperatura ambiente.

Un polarímetro se fundamenta en la propiedad que tiene el vector campo eléctrico de una onda

electromagnética que luego de atravesar un polarizador1 y posteriormente una muestra, si esta

última tiene actividad óptica, producirá una rotación del eje de la luz polarizada incidente, que se

apreciará utilizando un analizador a una escala graduada.

1Polarizador: cristal o lámina que deja pasar luz que vibra en un solo plano.

Sustancia dextrógira: Si el analizador gira en dirección de las manecillas del reloj, por tanto la rotación es positiva (+).

Sustancia levógira: Si la rotación es contraria a la de las manecillas del reloj, se dice que la rotación es negativa (-).

Utilizando la ley de Biot para soluciones, se puede calcular el poder rotatorio específico de una

muestra, a una determinada longitud de onda y temperatura

α= [α] × l ×Cc

α: ángulo de rotación

[α]: rotación óptica específica (º.ml/dm. g)

l: longitud del tubo (dm)

Cc: concentración de la muestra (g/ml)

Si en el tubo del polarimetro esta

presente:

Por ejemplo, para poder definir la relación existente entre la rotación óptica y la concentración de

una azúcar se puede utilizar un polarímetro.

SUSTANCIA ⦋α⦌20D

Galactosa +83,88°

Sacarosa +66,523°

Ácidos glucoronicos +19,2°

Dextrosa +52,607°

Lactosa +52,53°

Cuadro 1. Rotación específica de algunos azúcares

Inicialmente se debe llevar a cero la escala del equipo y determinar en el visor el semi-campo de

penumbra con el cual se trabajará. Esta etapa se realiza utilizando solo agua.

A partir de una solución madre se preparan varias diluciones y en base a las mismas leer el ángulo

de rotación de cada una de las soluciones. Finalmente se procede a graficar el rotación = f(Cc),

como se muestra a continuación:

Muestra Teórico

Cc (g/ml) º rotación Cc (g/ml) º rotación

0,000 0 0,000 0

0,081 4,1 0,403 58,8

0,161 15,5

0,242 26,3

0,322 36,5

0,403 45,2

Muestra Teórico

º rotación 45,1 58,8

Cc (g/ml) 0,309 ± 0,002 0,403 ± 0,003

Cuadro 2. Ejemplo sobre la determinación cinética del grado de reacción

A pesar del margen de desviación obtenido debido a errores sistemáticos, claramente se verifica

que mediante el uso del polarímetro se logra concluir que la sacarosa es un hidrato de carbono,

dextrógiro debido a que gira la luz polarizada hacia la derecha.

Aplicaciones de la Polarimetría

Las aplicaciones que tiene el polarímetro dentro del laboratorio industrial de procesos en los

que intervienen sustancias orgánicas ópticamente activas son innumerables, entre ellas se tiene:

Tecnología alimentaria (relacionada con los azúcares).

En laboratorios bioquímicos y farmacológicos (determinaciones analíticas cuantitativas,

se puede aprovechar la determinación de la rotación para determinar la concentración y

pureza).

Aplicaciones en microscopia.

METODOLOGÍA.-

MATERIALES

Polarímetro

2 matraces Erlenmeyer de 250 mL

Pipeta

Gotero

1 Vaso de precipitado

REACTIVOS

Sacarosa (20% w/w)

Agua destilada

Ácido clorhídrico (4N)

PROCEDIMIENTO.-

Primero se debe calibrar el polarímetro con el agua porque no es quiral se supone que el

plano de luz polarizada no debe rotar. Tener cuidado en que en el interior del tubo con

agua existan burbujas.

Preparar una solución de sacarosa al 20% (w/w) y una solución de ácido clorhídrico (HCI

2 ,4 y 6 N).

Se procede a realizar la mezcla de la disolución de sacarosa con la solución de ácido

clorhídrico en un matraz Erlenmeyer.

Para ello se introduce en el tubo polarimétrico (de aproximadamente 20mL) una alícuota

de dicha mezcla. Se ha de tomar la precaución de que ninguna burbuja interfiera en el haz

de luz y de que la mezcla sea homogénea.

A continuación se realiza la medida de α (de la misma manera) con respecto al tiempo de

la mezcla de la disolución de sacarosa con la solución 2, 4, 6 N de HCl.

Se debe considerar que todos los anteriores pasos se deben realizar a temperatura

uniforme de 20 °C, por lo que el procedimiento ideal sería que antes de comenzar se

colocaran las disoluciones y el tubo polimétrico en un baño termostatizado con agitación

automática.

ANALISIS DE DATOS

Para facilitar la consecución de la información buscada en la gráfica obtenemos su forma

linealizada de la siguiente manera:

SACAROSA + H+ → FRUCTOSA + GLUCOSA

se plantea la ecuación de velocidad

v = -d[sacarosa]/dt = k1[sacarosa]n·[ H+]m·[ H2O]p

Se hacen las siguientes consideraciones:

k1 =k0·[ H2O]p

-d[sacarosa]/dt = k11[sacarosa]n

k11 =k1·[ H+]m

n=1

A continuación se muestran los datos obtenidos experimentalmente, suponiendo 1er orden:

t(s) α(lectura) α* Cs(g/ml) lnCs214,8 6,25 5,45 0,1262 -2,06990252693,6 6,2 5,4 0,1257 -2,07363247741,6 6,15 5,35 0,1253 -2,07737639794,4 6,1 5,3 0,1248 -2,08113439864 6,05 5,25 0,1243 -2,08490655

2235,6 1,2 0,4 0,0787 -2,541545612430 0,8 0 0,0750 -2,59045512

2593,2 0,75 -0,05 0,0745 -2,596740492721,6 0,6 -0,2 0,0731 -2,615837192761,2 0,55 -0,25 0,0726 -2,622284673006 0,45 -0,35 0,0717 -2,63530568

3168 0,25 -0,55 0,0698 -2,661867673633,6 0,1 -0,7 0,0684 -2,682262673908,4 0 -0,8 0,0675 -2,696094154155,6 -0,35 -1,15 0,0642 -2,746068864212 -0,35 -1,15 0,0642 -2,74606886

4293,6 -0,4 -1,2 0,0637 -2,753416434578 -1 -1,8 0,0581 -2,846075264869 -1 -1,8 0,0581 -2,846075265088 -1,45 -2,25 0,0538 -2,921678

Ley de Biot:

α*= αsacarosa+ αfructosa+ αglucosa

α*= [αsacarosa]*l*Cs+ [αfructuosa]*l* Cf+ [αglucosa]* l*Cg

α*= [αsacarosa]*l*Cs+ [αfructuosa]*l* (Cso-Cs)+ [αglucosa]* l*(Cso-Cs)

Donde:

α*= α-0,8

[αsacarosa]= Rotación específica de la sacarosa =66.523°mL/dm*g

[αfructuosa]=Rotación específica de la fructuosa=-92.4°mL/dm*g

[αglucosa]=Rotación específica de la glucosa=52.5°mL/dm*g

Cs= concentración de sacarosa

Cf= concentración de fructuosa

Cg= concentración de glucosa

L=longitud del tubo del polarímetro=10 cm

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

-3.5

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = − 0.00018462550243831 x − 2.01860267161508R² = 0.934734331897009

tiempo(s)

Conc

entr

aci{o

n sa

caro

sa(g

/mL)

La ecuación de la recta es:

y = -0,0002x - 2,0186

R² = 0,9347

Donde:

y=lnCs

x=tiempo en (s)

lnCs=lnCso-k”*t (1er orden)

Por lo tanto:

k”=e(2E-04)=1.0002(s-1)

Al principio se sabía que:

−dCsdt

=k* {Cs} ^ {φ

Como los datos se ajustan a la ecuación de primer orden, φ=1.

A continuación se muestran los datos obtenidos experimentalmente, suponiendo 2do orden:

t(s) α(lectura) α* Cs(g/ml) lnCs 1/Cs214,8 6,25 5,45 0,1262 -2,06990252 7,92405063693,6 6,2 5,4 0,1257 -2,07363247 7,95366218741,6 6,15 5,35 0,1253 -2,07737639 7,98349587794,4 6,1 5,3 0,1248 -2,08113439 8,01355422864 6,05 5,25 0,1243 -2,08490655 8,04383976

2235,6 1,2 0,4 0,0787 -2,54154561 12,6992842430 0,8 0 0,0750 -2,59045512 13,3358396

2593,2 0,75 -0,05 0,0745 -2,59674049 13,41992432721,6 0,6 -0,2 0,0731 -2,61583719 13,67866322761,2 0,55 -0,25 0,0726 -2,62228467 13,7671413006 0,45 -0,35 0,0717 -2,63530568 13,94757543168 0,25 -0,55 0,0698 -2,66186767 14,3230148

3633,6 0,1 -0,7 0,0684 -2,68226267 14,61813193908,4 0 -0,8 0,0675 -2,69609415 14,8217274155,6 -0,35 -1,15 0,0642 -2,74606886 15,58125924212 -0,35 -1,15 0,0642 -2,74606886 15,5812592

4293,6 -0,4 -1,2 0,0637 -2,75341643 15,69616524578 -1 -1,8 0,0581 -2,84607526 17,22006474869 -1 -1,8 0,0581 -2,84607526 17,22006475088 -1,45 -2,25 0,0538 -2,921678 18,5724258

La ecuación de la recta es:

y = 0,0022x + 6,9669

R² = 0,9641

Donde:

y=1/Cs

x=tiempo en (s)

1Cs

= 1Cso

+k * (Segundo orden)

Por lo tanto:

k”=e(2.2E-03)=1.0022(s-1)

Al principio se sabía que:

−dCsdt

=k* {Cs} ^ {φ

Como los datos se ajustan a la ecuación de primer orden, φ=2

Cálculos de k” a diferentes concentraciones, para hallar el orden de reacción del acido:

1. Usando la Ley de Biot:

Concentracion2N de HCl:

t(s) α(lectura) α* Cs(g/ml) lnCs

194.4 76.2 0.6575646

2-0.419212

489 6.86 0.6387716

9-0.448208

612 6.75.9 0.6293752

3-0.463028

661.8 6.65 5.85 0.624677 -0.470521

1104.6 6.65.8 0.6199787

6-0.478070

1228.2 6.5 5.7 0.6105823 -0.493342

1410 4.63.8 0.4320494

6-0.839215

1465.2 4.43.6 0.4132565

3-0.883687

1872 43.2 0.3756706

7-0.979042

2283 3.752.95 0.3521795

1-1.043614

2356.8 3.72.9 0.3474812

8-1.057044

2703 3.62.8 0.3380848

1-1.084458

2714.4 3.42.6 0.3192918

8-1.141650

2833.8 3.352.55 0.3145936

5-1.156473

3030 3.32.5 0.3098954

2-1.171520

3207.6 3.22.4 0.3004989

5-1.202311

3395.4 3.12.3 0.2911024

9-1.234080

3567.6 2.8 2 0.2629130 -1.335932

9

3781.2 2.71.9 0.2535166

3-1.372326

3840.6 2.61.8 0.2441201

6-1.410095

4593.6 21.2 0.1877413

7-1.672690

4755 1.91.1 0.1783449

1-1.724036

4818 1.81 0.1689484

4-1.778162

4875 1.60.8 0.1501555

1-1.896084

5706 1.40.6 0.1313625

8-2.029794

5788.2 1.350.55 0.1266643

5-2.066215

5895 1.30.5 0.1219661

2-2.104012

6330.6 1.20.4 0.1125696

5-2.184183

6861.6 1.050.25 0.0984749

5-2.317953

6988.2 10.2 0.0937767

2-2.366839

7279.8 0.75-0.05 0.0702855

6-2.655189

7449 0.65-0.15 0.0608890

9-2.798701

7869.6 0.6-0.2 0.0561908

6-2.879001

8340.6 0.5 -0.3 0.0467944 -3.061992

8524.2 0.45-0.35 0.0420961

6-3.167799

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

-3.500000

-3.000000

-2.500000

-2.000000

-1.500000

-1.000000

-0.500000

0.000000

f(x) = − 0.000323451098648617 x − 0.242382254042929R² = 0.985881454606399

Tiempo (s)

Conc

entr

acio

n de

la sa

caro

sa(C

s)

Ley de Biot:

α*= αsacarosa+ αfructosa+ αglucosa

α*= [αsacarosa]*l*Cs+ [αfructuosa]*l* Cf+ [αglucosa]* l*Cg

α*= [αsacarosa]*l*Cs+ [αfructuosa]*l* (Cso-Cs)+ [αglucosa]* l*(Cso-Cs)

Donde:

α*= α-0,8

[αsacarosa]= Rotación específica de la sacarosa =66.523°mL/dm*g

[αfructuosa]=Rotación específica de la fructuosa=-92.4°mL/dm*g

[αglucosa]=Rotación específica de la glucosa=52.5°mL/dm*g

Cs= concentración de sacarosa

Cf= concentración de fructuosa

Cg= concentración de glucosa

L=longitud del tubo del polarímetro=10 cm

La ecuación de la recta es:

y = -0,0003x –0,2424

R² = 0,9859

Donde:

y=lnCs

x=tiempo en (s)

lnCs=lnCso-k”*t (1er orden)

Por lo tanto:

k”=e(3E-04)=1.0003(s-1)

Concentracion 4N de HCl:

t(s) α(lectura) α* Cs(g/ml) lnCs154.2 6.2 5.4 0.5823929 -0.540610

199.8 5.855.05 0.5495052

8-0.598737

265.8 54.2 0.4696353

2-0.755799

363.6 54.2 0.4696353

2-0.755799

446.4 4.73.9 0.4414459

3-0.817700

498 4.65 3.85 0.4367477 -0.828400552 4.5 3.7 0.422653 -0.861204

612 4.153.35 0.3897653

7-0.942210

675 3.953.15 0.3709724

4-0.991628

728.4 3.83 0.3568777

4-1.030362

807.6 3.32.5 0.3098954

2-1.171520

814.8 3.252.45 0.3051971

8-1.186797

861 3.12.3 0.2911024

9-1.234080

1396.8 1.60.8 0.1501555

1-1.896084

1584 1.30.5 0.1219661

2-2.104012

1620 10.2 0.0937767

2-2.366839

1627.2 10.2 0.0937767

2-2.366839

1801.8 0.90.1 0.0843802

6-2.472422

2004 0.55-0.25 0.0514926

3-2.966317

2043.6 0.55-0.25 0.0514926

3-2.966317

2372.4 0.3-0.5 0.0280014

7-3.575498

2488.8 0.25-0.55 0.0233032

3-3.759163

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

-4.000000

-3.500000

-3.000000

-2.500000

-2.000000

-1.500000

-1.000000

-0.500000

0.000000

f(x) = − 0.0013587001729615 x − 0.167819583433955R² = 0.983524606584116

Tiempo (s)

conc

enta

racio

n de

saca

rosa

(Cs)

La ecuación de la recta es:

y = -0,0014x –0,1678

R² = 0,9835

Donde:

y=lnCs

x=tiempo en (s)

lnCs=lnCso-k”*t (1er orden)

Por lo tanto:

k”=e(0,0014)=1.0014(s-1)

Concentracion 6N de HCl:

t(s) α(lectura) α* Cs(g/ml) lnCs

213 12.7511.95 1.1978613

60.180538

261.6 12.5 11.7 1.1743702 0.160732

301.8 12.2511.45 1.1508790

40.140526

384 12.411.6 1.1649737

40.152699

438 12.35 11.55 1.1602755 0.148657

568.2 12.311.5 1.1555772

70.144600

600 12.1511.35 1.1414825

70.132328

1410 109.2 0.9394585

8-0.062452

1452 109.2 0.9394585

8-0.062452

1468.8 9.89 0.9206656

5-0.082658

1512 9.78.9 0.9112691

8-0.092917

1583.4 9.48.6 0.8830797

9-0.124340

1626 98.2 0.8454939

3-0.167834

1734 8.98.1 0.8360974

6-0.179010

1704 8.8 8 0.826701 -0.1903121755 8.65 7.85 0.8126063 -0.207509

1812 8.457.65 0.7938133

7-0.230907

1944 8.47.6 0.7891151

3-0.236843

2700 6.65.8 0.6199787

6-0.478070

2820 6.5 5.7 0.6105823 -0.493342

3021 6.45.6 0.6011858

3-0.508851

3031.8 6.2 5.4 0.5823929 -0.540610

3076.2 5.85 0.5448070

4-0.607324

3798 4.63.8 0.4320494

6-0.839215

3858 4.43.6 0.4132565

3-0.883687

3924 4.35 3.55 0.4085583 -0.895121

4027.2 4.33.5 0.4038600

7-0.906687

4047 4.2 3.4 0.3944636 -0.930228

4929.6 3.32.5 0.3098954

2-1.171520

4980 3.3 2.5 0.3098954 -1.171520

2

5101.8 3.12.3 0.2911024

9-1.234080

5121 32.2 0.2817060

2-1.266891

5425.2 32.2 0.2817060

2-1.266891

5476.8 2.82 0.2629130

9-1.335932

5580.6 2.71.9 0.2535166

3-1.372326

5612.4 2.35 1.55 0.220629 -1.5112736127.8 2.2 1.4 0.2065343 -1.5772896255.6 2.05 1.25 0.1924396 -1.647973

6363 1.60.8 0.1501555

1-1.896084

6870 1.250.45 0.1172678

8-2.143294

6960.6 1.20.4 0.1125696

5-2.184183

7038 1.150.35 0.1078714

2-2.226815

7262.4 1.050.25 0.0984749

5-2.317953

7290 10.2 0.0937767

2-2.366839

7350 0.90.1 0.0843802

6-2.472422

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

-3.000000

-2.500000

-2.000000

-1.500000

-1.000000

-0.500000

0.000000

0.500000

f(x) = − 0.00034799545949345 x + 0.409857862071958R² = 0.976680778334142

tiempo (s)

conc

entr

acio

n de

saca

rosa

(Cs)

La ecuación de la recta es:

y = -0,0003x +0,4099

R² = 0,9767

Donde:

y=lnCs

x=tiempo en (s)

lnCs=lnCso-k”*t (1er orden)

Por lo tanto:

k”=e(0,0003)=1.0003(s-1)

Los datos obtenidos para las distintas concentraciones:

k”(s-1) CH+¿(N)¿

1,0003 2

1,0014 4

1,0003 6

Sabiendo que: k ”=k '×C H+¿γ ¿

Obteniendo la ecuación de la recta:

ln k ”=ln k '+γlnCH+¿ ¿

Reemplazando:

lnk” lnCH +¿¿

0.00029996 0.693147180.00139902 1.386294360.00029996 1.79175946

El dato en color rojo será eliminado del análisis de datos:

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

f(x) = 1.99884662755909 x + 0.000799456855552383R² = 1

ln (C H+)

lnk"

La ecuación de la recta es:

y = 1.9988x +0,0008

R² = 1

Donde:

y=lnk”

x=lnCH+¿¿

Por lo tanto:

γ=1.9988

2. Cálculos según la leyGuggenheim

Ln[(α0- α∞)/ (α*- α∞)] = k”·t

Donde: α0=25.4◦

α∞= -1.25◦

t=tiempo en (s)

α*=rotación óptica a un t dado

Concentracion 2N de HCl:

Ln[(α0- α∞)/ (α*- α∞)] = k”·t

Donde: α0=25.4◦

α∞= -1.25◦

t=tiempo en (s)

α*=rotación óptica a un t dado

t(s) k”(s-1)194.4 1.27457512489 1.30178768612 1.31567679

661.8 1.322694371104.6 1.329761531228.2 1.344047491410 1.66340091

1465.2 1.703810451872 1.789885052283 1.84770463

2356.8 1.859680822703 1.88407227

2714.4 1.9347162833.8 1.947788083030 1.96103331

3207.6 1.988061983395.4 2.015841553567.6 2.104134153781.2 2.13538673840.6 2.167647564593.6 2.386701134755 2.428373824818 2.471858934875 2.564949365706 2.66760351

5788.2 2.695002495895 2.72317336

6330.6 2.782013866861.6 2.877324046988.2 2.911225597279.8 3.100467597449 3.18747897

7869.6 3.233998998340.6 3.334082448524.2 3.38814967

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 90000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

f(x) = 0.000257686882329269 x + 1.19630653615713R² = 0.989313012857546

tiempo (s)

conc

entr

acio

n de

saca

rosa

(Cs)

La ecuación de la recta es:

y= -0,0003x +1.1963

R² = 0,9893

Donde:

k”=e(0,0003)=1.0003(s-1)

Concentracion4N de HCl:

Ln[(α0- α∞)/ (α*- α∞)] = k”·t

Donde: α0=25.4◦

α∞= -1.55◦

t=tiempo en (s)

α*=rotación óptica a un t dado

t(s) k”

154.21.3552416

4

199.81.4069136

5

265.81.5447834

4

363.61.5447834

4

446.41.5983676

9

4981.6075843

4

5521.6357552

2

6121.7047480

9

6751.7464207

9

728.41.7788560

6

807.61.8952664

2

814.81.9076889

4

8611.9459101

5

1396.82.4395679

71584 2.5761435

16202.7343675

1

1627.22.7343675

1

1801.82.7932080

1

20043.0316190

3

2043.63.0316190

3

2372.43.2451931

32488.8 3.2939833

0 500 1000 1500 2000 2500 30000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5f(x) = 0.000877534534859383 x + 1.20746454054851R² = 0.99272559525195

tiempo (s)

conc

entr

acio

n de

sac

aros

a (C

s)

La ecuación de la recta es:

y= -0,0009x +1.2075

R² = 0,9927

Donde:

k”=e(0,0009)=1.0009(s-1)

Concentracion6N de HCl:

Ln[(α0- α∞)/ (α*- α∞)] = k”·t

Donde: α0=25.4◦

α∞= -3.4◦

t=tiempo en (s)

α*=rotación óptica a un t dado

t(s) k”

2130.6292599

1

261.60.6456806

4

301.80.6623755

2

3840.6523251

9

4380.6556640

9

568.20.6590141

7600 0.6691323

14100.8266785

7

14520.8266785

7

1468.80.8426789

1

15120.8507761

2

1583.40.8754687

4

16260.9093702

9

17340.9180283

5

17040.9267620

3

17550.9400072

6

18120.9579449

6

19440.9624801

12700 1.1411719

28201.1521009

7

30211.1631508

1

3031.81.1856236

7

3076.21.2321436

8

37981.3862943

6

38581.4144652

4

39241.4216337

3

4027.21.4288539

8

40471.4434527

7

4929.61.5854230

44980 1.5854230

4

5101.81.6199092

1

51211.6376087

9

5425.21.6376087

9

5476.81.6739764

3

5580.61.6926685

7

5612.41.7609878

1

6127.81.7917594

7

6255.61.8235081

7

63631.9252908

6

68702.0123022

4

6960.62.0253743

2

70382.0386195

5

7262.42.0656482

2

72902.0794415

4

73502.1076124

2

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 80000

0.5

1

1.5

2

2.5

f(x) = 0.000207920956845339 x + 0.564916582878923R² = 0.99707907504239

tiempo (s)

conc

entr

acio

n de

saca

rosa

(Cs)

La ecuación de la recta es:

y= 0,0002x +0,5649

R² = 0,9971

Donde:

k”=e(0,0002)=1.0002(s-1)

Los datos obtenidos para las distintas concentraciones:

k”(s-1) CH+¿(N)¿

1,0003 2

1,0009 4

1,0002 6

Sabiendo que: k ”=k '×C H+¿γ ¿

Obteniendo la ecuación de la recta:

ln k ”=ln k '+γlnCH+¿ ¿

Reemplazando:

lnk” lnCH +¿¿

0.00029996 0.693147180.00089999 1.386294360.00019998 1.79175946

El dato en color rojo será eliminado del análisis de datos:

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

f(x) = 1.99956690307569 x + 0.000300199911753452R² = 1

ln concentracion H+

lnk"

La ecuación de la recta es:

y = 1.9996x +0,0003

R² = 1

Donde:

y=lnk”

x=lnCH+¿¿

Por lo tanto:

γ=1.9996

BIBLIOGRAFIA.-

Cámara R. Ángel, García T. Javier, Querol A. Enrique; Prácticas de Laboratorio de Química

Física; Universidad Politécnica de Madrid; Madrid, 2006.

García Bello Deborah; Prácticas de Laboratorio de Química Orgánica; Universidade de A

Coruña; España, 2007.

F. Daniels, Williams JW, Bender P., Alberty RA, C.

D. Cornwell, JE Harriman, Química Física Experimental, 7 ª Ed., McGraw-Hill, Nueva

York, NY, 1970, Experimento 24.

S. W. Pennycuick, J. Am. Chem. Soc., 1926, 48, 6.

G. Scatchard, J. Am. Chem. Soc., 1926, 48, 2259.