Práctica 2 Lab CRH Equipo 4

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E

INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
ACADEMIA DE FISICOQUÍMICA
LABORATORIO DE CINÉTICA Y REACTORES HOMOGÉNEOS
PRÁCTICA 2
“OBTENCION DE LA ECUACION DE VELOCIDAD PARA LA
REACCION DE SAPONIFICACION DEL ACETATO DE ETILO,
MEDIANTE EL METODO INTEGRAL Y DIFERENCIAL”
EQUIPO 4
INTEGRANTES:
-CÁZARES ORTIZ SAMANTHA
-MUÑOZ GARCÍA MICHELLE PAOLA
-PÉREZ HERNÁNDEZ ALAN ARTURO
- VELASQUEZ GARCIA GUSTAVO JESUS
GRUPO: 3IM54
PROFESORA: HERNÁNDEZ PICHARDO MARTHA LETICIA

ÍNDICE
INTRODUCCIÓN TEORICA ........................................................................................................... 3

DIAGRAMA EXPERIMENTAL ...................................................................................................... 5
DATOS EXPERIMENTALES ......................................................................................................... 6
CÁLCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICAS ............................................................................... 7
• MÉTODO DIFERENCIAL ................................................................................................... 7
• MÉTODO INTEGRAL .......................................................................................................... 9
CONCLUSIÓN ................................................................................................................................ 14
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 14
PRÁCTICA 2
“OBTENCION DE LA ECUACION DE VELOCIDAD PARA LA REACCION DE
SAPONIFICACION DEL ACETATO DE ETILO, MEDIANTE EL METODO
INTEGRAL Y DIFERENCIAL”
OBJETIVOS
• Aplicar en el tratamiento de datos experimentales los métodos: integral y
diferencial para la determinación de:
➢ El orden de la reacción
➢ La constante de velocidad
➢ El tiempo de vida media
• Definir la exactitud y/o la aproximación de cada método mediante la
comparación de los resultados obtenidos con respecto a los datos teóricos
existentes.
INTRODUCCIÓN TEORICA
La ecuación cinética de una reacción química determina la velocidad y el

mecanismo con la que se llevara a cabo dicha reacción por ello es importante
conocer cómo realizar la determinación de dicha ecuación teniendo dos diferentes
métodos que se pueden emplear para calcularla.
Es importante que un ingeniero químico conozca como efectuar dicho calculo ya
que por medio de ello se determinaran las características específicas que tendrá
que tener el reactor químico para que se tenga la mayor eficiencia posible, teniendo
una optimización tanto de insumos como de tiempo.
Además de ello hay diferentes factores que influyen al momento de realizar la
determinación del cálculo experimental como lo es la presión, temperatura,
volumen, tiempo, concentración, catalizadores, así como también la fase en la que
se encuentre el fluido de trabajo.
La velocidad de una reacción química está definida por la cantidad de sustancia
formada (productos) o transformada (reactivo) por unidad de tiempo.
Para el desarrollo de la práctica la ecuación química de estudio será:
En cuanto a la saponificación del CH3COOC2H5 corresponde a un proceso

químico en donde se hará reaccionar con NaOH. Que se representa mediante la
ecuación química.
Con respecto a lo anterior mencionado los dos métodos a desarrollar son el
diferencial y el integral; Como lo describen los autores Ramírez, R y Hernández, I:
“El método diferencial tiene como base las velocidades reales de las
reacciones, y mide las pendientes en las curvas concentración-tiempo”
Para el uso de este método es muy importante tener en cuenta que se hará una
linealización de la ecuación para que de esta manera se pueda efectuar una
regresión lineal.
Para el uso de este método se utiliza directamente la expresión de velocidades de
reacción, en forma diferencial, realizando una linealización mediante el uso de
logaritmos. La velocidad de reacción se evalúa con datos experimentales. El orden
y la constante cinética (k) se determinan con la transformación de la expresión de
velocidad de reacción.
........1)
........2)
Por otra parte, en el método integral se selecciona una ecuación específica del
modelo cinético con respecto a un orden “n” propuesto, se integra y de esta
ecuación se despeja la constante k, calculando su valor empleando los diferentes
datos experimentales, si la constante presenta valores similares sin ninguna
tendencia, el modelo cinético es el adecuado y por lo tanto se puede trabajar con
dicha ecuación además de ello se concluye que si el valor de K es constante
entonces la reacción es del orden “n” correspondiente a la ecuación ya integrada de
velocidad.
Previo determinar el tipo de sistema, volumen constante o densidad variable.
DIAGRAMA EXPERIMENTAL
DATOS EXPERIMENTALES
# t (min) VHCl (mL) C.NaOH (M)
0 0 - 0.03
1 3 5 0.0125
2 6 4.4 0.011
3 9 4 0.01
4 12 3.7 0.00925
5 15 3.4 0.0085
6 18 3.5 0.00875
7 21 3.3 0.00825
8 24 2.9 0.00725
9 27 2.9 0.00725
10 30 2.3 0.00575
t(min) vs C NaOH (M)

0.014
0.012
0.01
CNaOH (M)
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (t)
# Volumen gastado de NaOH M de HCl (mol/L)

1 8 0.024
2 10 0.03
3 7 0.021
M de HCl promedio 0.025
Para el cálculo de la CNaOH

𝑉𝐻𝐶𝑙 × 𝑀𝐻𝐶𝑙
𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻 =
𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻
5𝑚𝐿×0.025𝑀
𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻 1 = 10𝑚𝐿
= 0.01250𝑀 (Ejemplo de cálculo)
CÁLCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICAS
• MÉTODO DIFERENCIAL
Cálculos
∆𝑪𝑨 𝟑𝒎𝒊𝒏 = (0.0125𝑀 − 0.03𝑀) = −0.0175𝑀
∆𝑡 𝟑𝒎𝒊𝒏 = (3𝑚𝑖𝑛 − 0𝑚𝑖𝑛) = 3𝑚𝑖𝑛
0.0125𝑀 + 0.03𝑀
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
𝐶 𝐴 3 𝑚𝑖𝑛 = = 0.02125𝑀
2
𝑥3 𝑚𝑖𝑛 = ln(0.02125𝑀) = −3.85140
−0.0175𝑀
𝑦3 𝑚𝑖𝑛 = ln (− ) = −5.14417
3 𝑚𝑖𝑛
GRÁFICA IN(CA) vs IN(-dCA/dt)

-4
-5.5 -5 -4.5 -4 -3.5 -3
-5
y = 2.4958x + 3.8008 -6
In(-dCA/dt)
-7
-8
-9
-10
In(CA)
“De la regresión lineal”

y=2.4958x+3.8008
m=2.4958
b=3.8008
𝑛 = 2.4958
𝑚𝑜𝑙 −1.4958
𝑘 = 𝑒 (3.8008) = 44.73696( ) (𝑚𝑖𝑛)−1
𝐿
Resultados
t ∆𝑪𝑨
CA=CNaOH ∆𝑪𝑨 ∆𝒕 ̅̅
𝑪̅̅
𝑨 𝒙 = 𝐥𝐧 ̅̅
𝑪̅̅
𝑨 𝒚 = 𝐥𝐧 −
(min) ∆𝒕
0 0.03 - - - - -
3 0.0125 -0.0175 3 0.02125 -3.8513 -5.1441
6 0.011 -0.0015 3 0.01175 -4.4439 -7.6009
9 0.01 -0.001 3 0.0105 -4.5563 -8.0063
12 0.00925 -0.00075 3 0.009625 -4.6433 -8.2940
15 0.0085 -0.00075 3 0.008875 -4.7245 -8.2940
18 0.00875 0.00025 3 0.008625 -4.7530 -
21 0.00825 -0.0005 3 0.0085 -4.7676 -8.6995
24 0.00725 -0.001 3 0.00775 -4.8600 -8.0063
27 0.00725 0 3 0.00725 -4.9267 -
30 0.00575 -0.0015 3 0.0065 -5.0359 -7.6009
Modelo cinético resultante

𝒎𝒐𝒍 −𝟏.𝟒𝟗𝟓𝟖
−𝒓𝑨 = (𝟒𝟒. 𝟕𝟑𝟔𝟗𝟔( ) (𝒎𝒊𝒏)−𝟏 × (𝑪𝑨 )𝟐.𝟒𝟗𝟓𝟖
𝑳
• MÉTODO INTEGRAL
CONCLUSIÓN
Por Cázares Ortiz Samantha
De acuerdo con los datos experimentales proporcionados en el laboratorio de
cinética y reactores homogéneos se calculó la ecuación cinética de la reacción,
cumpliendo así el objetivo principal de la práctica. El modelo cinético es utilizado de
acuerdo con la velocidad con la que desaparece el reactivo limitante, en este caso
el hidróxido de sodio (NaOH). Al realizar los cálculos por el método integral podemos
comprobar que n=2.5 fue el que favoreció a nuestro experimento obteniendo así
una k= 44.4626(L/mol)1.5 min-1 . De igual manera se realizó para el método integral,
obteniendo una n=2.4958 y k= 44.73(L/mol)-1.4958 min-1. En base a la comparación
entre los métodos utilizados, se debe tomar en cuenta que el método diferencial
tiene la desventaja que debe ser analizado con más detenimiento por lo cual
requiere más cuidado, pero a su vez es lo que lo hace más preciso que el método
integral. En el caso del método integral, al proponer una n=2 ya se observaba una
oscilación de los valores de k que tendían a ser constantes, pero para fines de la
práctica y de tratar de obtener resultados similares del integral y diferencial, se optó
por calcular la k cuando n=2.5 además se realizó un pequeño ajuste al calcular k
promedio, se eliminó el primer punto para que coincidiera aún más con respecto al
método integral. Finalmente nos dimos cuenta que se debe tener mucho cuidado al
momento de la obtención de los datos experimentales, para que estos sean mas
precisos y no tengamos que eliminar puntos que no coincidan en nuestros cálculos.
BIBLIOGRAFÍA
Peirano, S. Consultada el 9 de mayo del 2023. Cinética Química. Obtenido de
Cátedra de Ciencias Exactas :
http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/37670/Documento_completo.pdf?
sequence=1&isAllowed=y
Ramírez, R., & Hernández, I. (2015). Diseño de reactores homogéneos . Ciudad de
México: Cengage Learning .
Química, F. d. Cinética Química (Mayo de 2011). Obtenido de
http://www.qfa.uam.es/labqui/presentaciones/Tema4.pdf

Práctica 2 Lab CRH Equipo 4

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Práctica 2 Lab CRH Equipo 4

Cargado por

Información del documento

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Práctica 2 Lab CRH Equipo 4

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E

LABORATORIO DE CINÉTICA Y REACTORES HOMOGÉNEOS

PROFESORA: HERNÁNDEZ PICHARDO MARTHA LETICIA

INTRODUCCIÓN TEORICA ........................................................................................................... 3

La ecuación cinética de una reacción química determina la velocidad y el

En cuanto a la saponificación del CH3COOC2H5 corresponde a un proceso

t(min) vs C NaOH (M)

# Volumen gastado de NaOH M de HCl (mol/L)

Para el cálculo de la CNaOH

GRÁFICA IN(CA) vs IN(-dCA/dt)

“De la regresión lineal”

Modelo cinético resultante

También podría gustarte