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LAB. CINETICA Y DISEÑO DE REACTORES
ING. JORGE AMUSQUIVAR FERNANDEZ
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TRABAJO EXPERIMENTAL Nº 3
ESTUDIO DE LA VELOCIDAD DE DESCOMPOSICIÓN DEL PERÓXIDO DE
HIDROGENO: METODO GASOMETRICO
1.
INTRODUCCIÓN.
1.1. PRINCIPIOS TEORICOS.
La descomposición del peróxido de hidrógeno se da de manera espontánea y lenta en
soluciones acuosas, de acuerdo con la ecuación química:
1
H 2 O2  H 2 O  O 2
2
Dicha descomposición puede ser acelerada por la presencia de cationes y aniones
provenientes de sustancias orgánicas e inorgánicas que pueden estar o no en fase líquida,
por lo que puede ser considerada como una reacción catalítica homogénea , en
dependencia del catalizador utilizado.
Para el estudio de la velocidad de reacción del H2O2, se utilizará el método gasométrico,
aprovechando la característica del sistema reaccionante que produce oxígeno gaseoso y es
ésta propiedad que se usa para efectuar el seguimiento de desprendimiento gaseoso en
función del tiempo.
1.2. OBJETIVOS.
Determinar el orden de reacción y coeficiente estequiométrico de una reacción, haciendo
uso de una propiedad característica del sistema reaccionante.
2.
METODOLOGIA.
2.1. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES.
Con los materiales siguientes, se dispone el equipo mostrado en la figura:
- Un matraz de 100 ml., tapón y tubo de vidrio para conexión
- Un recipiente de baño maría o termostato de baño
- Un cristalizador de 2 L. de capacidad.
- Una bureta, tapón y tubo de vidrio para conexión.
- Cronómetro.
- Reactivos: peróxido de hidrógeno, agua destilada, cloruro de fierro,
- yoduro de potasio (0.5%).
2.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
.
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El recipiente de reacción (matraz) se llenará con la solución del catalizador de tal manera
que la altura del espacio de aire entre el nivel del líquido y el tapón no supere 2 cm y se
coloca en el baño María a temperatura indicada.
El recipiente de 2 L y bureta se llenan con agua y el nivel de agua en la bureta se establece
a la altura de la llave superior. Después de mantener 30 minutos en el Baño María, en el
matraz de reacción se vierte una cantidad de agua determinada de peróxido de hidrógeno.
La solución se agita minuciosamente con una varilla de vidrio y el recipiente se tapa con
el tapón . La terminal de la conexión de goma a la bureta se mantienen sin conectar
durante 1 o 2 minutos para que el aire sea desplazado por el oxígeno desprendido en el
recipiente de reacción , luego se conecta a la bureta , abriéndose la llave de ésta ,
comunicándose de esta manera el vaso de reacción con la bureta de gas . Se hace la
primera medición y se anota el nivel en la bureta y tiempo del cronómetro, cada medición
siguiente se acompaña de tal anotación. Es conveniente anotar el nivel del agua en la
bureta cada 2-5 min. Después de cesar la reacción, el vaso de reacción se sumerge en
Baño María hirviendo donde se mantiene hasta la descomposición completa , el matraz se
enfría hasta la temperatura de reacción y si el nivel del líquido en la bureta deja de variar,
se mide y se da por terminada la realización del trabajo experimental.
2.3.TRATAMIENTO DE DATOS.
En la elaboración de datos experimentales , por el inicio de la reacción se toma la tercera o
cuarta medición (es decir las mediciones hechas en condiciones de un régimen ya
establecido).
 Elaborar el siguiente cuadro, en base a las consideraciones anteriores:
n
1
Tiempo
Vo
n

Ajuste los datos a una ecuación cinética de primer orden por el método de mínimos
cuadrados:
LnV  Vt   LnV   Kt
 V
Ln
 V  Vt




  Kt

Grafique las funciones ajustadas y los puntos experimentales .
Estime la calidad del ajuste con e l coeficiente de correlación y regresión.
Estime el coeficiente cinético K con el test de Student t .
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
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Determina Ki para cada lectura de tiempo y Vt, obtenga el promedio y su error,
expresarlo como K=K±E calcule el error relativo para una confiabilidad del 70, 90 y
99%.