UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 PRACTICA N.º 1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN INTEGRANTES Delgado María Belén Gómez Luis Enrique Paredes Mishel Pilataxi Estefany Sotalín Leonel AYUDANTE DE CATEDRA: Irling Lizbeth Rivera Cedeño DOCENTE: Ing. Andrés Fernando de la Rosa PARALELO: 1 SEMESTRE: Sexto 2022-2023 Quito – Ecuador UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 RESUMEN Observación, análisis y determinación de los factores que afectan a la velocidad de las reacciones químicas, para lo cual, la práctica se llevó a cabo en base a la cinética química. Para la realización de los ensayos, en la primera experimentación se constó en la preparación de diferentes soluciones las cuales se enumeraron en el material volumétrico a determinadas temperaturas, para el segundo ensayo se procedió a analizar la influencia del área superficial en distintos envases volumétricos a partir de la preparación de soluciones efervescentes comprimidas modificando diferentes variables de proceso en el estudio añadiendo diferentes reactivos químicos tomando sus datos en cada experimentación dependiente. Concluyendo en que las velocidades de cada una de las reacciones químicas varían en función a sus condiciones dependientes de cada proceso, aumentando o disminuyendo la interacción de las moléculas en los reactivos. DESCRIPTORES CINÉTICA_QUÍMICA/VARIABLES_PROCESO/VELOCIDADES_REACCIÓN/CO NCENTRACIÓN DE REACTIVOS Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 PRÁCTICA # 1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 1. OBJETIVOS 1.1. Observar el efecto que causa cada uno de los factores en la velocidad de reacciones químicas. 1.2. Analizar los datos experimentales obtenidos en base a los principios de la cinética química. 2. TEORÍA 2.1. Reacciones químicas. 2.1.1. Clasificación general de las reacciones químicas. Adición Son aquellas en las cuales todos los átomos de los reactivos van a formar parte de un único producto. Uno de los reactivos (al que podemos llamar sustrato) debe contener un enlace doble, o uno triple. Síntesis Los reactivos siempre son elementos y la sustancia producida es un compuesto. Análisis o Descomposición Es cuando una única sustancia reactiva origina dos o más sustancias como producto. Desplazamiento o simple sustitución Son las reacciones en que un elemento químico sustituye otro elemento de un compuesto, liberándolo como sustancia simple. Doble desplazamiento o Doble sustitución Es cuando dos sustancias compuestas intercambian entre si partes de sus estructuras. Las reacciones que presentan elementos químicos sufriendo oxidación o reducción son denominadas reacciones de reducción-oxidación u oxi-reducción. Endotérmicas Son aquellas reacciones que ocurren absorbiendo calor externo. Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Exotérmicas Son aquellas reacciones que ocurren liberando calor para el medio ambiente. Desplazamiento Las reacciones de desplazamiento ocurren cuando el elemento que sustituye otro, de la sustancia compuesta, es más reactivo. (Martinez, 2019) 2.2. Velocidad de reacción. La velocidad de reacción es la rapidez con que se modifica la concentración de un producto o un reactivo al transcurrir el tiempo. (MYERS, 1990) 2.3. Factores que afectan la velocidad de reacción. Temperatura: un aumento de la temperatura condiciona un aumento de la velocidad de la reacción. Presión: si existe una mayor presión en el sistema, ésta va a variar la energía cinética de las moléculas. Entonces, si existe una mayor presión, la energía cinética de las partículas va a aumentar y la reacción se va a volver más rápida. Presencia de un catalizador: Un catalizador, es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química, participando en la misma reacción, pero sin consumirse. Tamaño de partícula: reducir el tamaño de las partículas, que representan un peso dado, incrementará la cantidad de partículas que representan el mismo peso. Las partículas más pequeñas dan como resultado una mayor velocidad de reacción porque la superficie del reactivo se ha incrementado Concentración: Si los reactivos están en disolución o son gases encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será la velocidad de la reacción, al haber más partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones. (MYERS, 1990) 3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1. Materiales y Equipos 3.1.1. Vasos de precipitación Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.2. Balanza analítica Rango: 0-1000 [g] Ap.: ± 0,01 [g] 3.1.3. Balones aforados Rango: 0- [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.4. Pipetas Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 3.1.5. Piseta Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.10. Flexómetro o regla Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.11. Cronómetro Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.12. Termómetros Rango: 0-100 [mL] Ap.: ± 20 [mL] 3.1.6. Probetas 3.1.7. Tubos de ensayo 3.1.8. Malla de amianto 3.1.9. Cuchillo 3.1.13. Mortero 3.1.14. Reverbero 3.1.15. Balas de agitación 3.1.16. Agitador magnético AM4 VELP 3.1.17. Voltámetro de Hofmann 3.1.18. Fuente de poder 3.1.19. Lagartos 3.1.20. Electrodos de carbono 3.2. Sustancias y Reactivos Fórmula: 3.2.1. Ácido oxálico 0.0015 M C2H2O4 (ac.) 3.2.2. Ácido sulfúrico al 98%; 0.25 M H2SO4 3.2.3. Permanganato de potasio 0.0005 M KMnO4 3.2.4. Agua destilada H2O(l) 3.2.5. 8 pastillas efervescentes (IGUALES) 3.2.6. Clavos de hierro de ½ pulgada 3.2.7. Papa 3.2.8. Hielo H2O(s) 3.2.9. Peróxido de hidrógeno al 3% H2O2 3.2.10. Bicarbonato de sodio al 6% NaHCO3 3.2.11. Ácido clorhídrico 0.3 M, 5 M HCl 3.3. Procedimiento 3.3.1. Experimento 1: Influencia de la temperatura Enumere tres tubos de ensayo y en cada uno de ellos coloque 5 mL de Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 ácido clorhídrico5 M. Preparar tres baños de agua en los vasos de precipitación como se indica acontinuación: - Baño de agua helada entre 5 a 10 °C - Baño de agua temperada entre 30 a 40 °C - Baño de agua caliente entre 70 a 80 °C Sumergir un tubo en cada vaso de precipitación hasta que las disoluciones adquieranla temperatura de cada baño. Añada a cada tubo un clavo de hierro de ½ pulgada. Observar lo que pasa. Registrar los resultados en la tabla 4.1-1. 3.3.2. Experimento 2: Influencia del Área de superficie Llenar tres vasos de precipitación con agua a temperatura ambiente. El volumende agua debe ser constante en cada vaso. Ej. 100 mL en cada uno. Introducir al mismo tiempo dos pastillas efervescentes en cada vaso, pero cambiando el tamaño de las pastillas (dos pastillas enteras, dos pastillas trituradas y dos pastillas en polvo). Tomar el tiempo desde el momento de agregar las tabletas efervescentes hasta que las pastillas en cada vaso se disuelven completamente. Observar lo que pasa. Registrar los resultados en la tabla 4.1-2. 3.3.3. Experimento 3: Influencia del catalizador Pelar y machacar la muestra de papa. Colocar la papa machacada en un tubo de ensayo hasta que alcance una alturade 1 cm. Verter en el tubo la disolución de peróxido de hidrógeno hasta una altura de 3cm. Agitar el tubo y observar lo que ocurre. Medir la altura de la espuma después de 8 segundos, desde la parte superior delíquido hasta donde la espuma tenga contacto con la superficie. Medir la altura 5 veces cada 15 segundos y anotar los resultados. Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Registrar los resultados en la tabla 4.1-3. 3.3.4. Experimento 4: Influencia del catalizador + Temperatura Numerar 3 tubos de ensayo y colocar en cada uno de ellos muestras de papamachacada hasta una altura de 2 cm. Preparar tres baños en los vasos de precipitación como se indica a continuación: - Baño de hielo - Baño de agua a temperatura ambiente - Baño de agua caliente Sumergir un tubo en cada vaso de precipitación durante 5 minutos, sacar los tubos de ensayo y añadir la disolución de peróxido de hidrógeno hasta completaruna altura de 4 cm. Agitar los tubos. Colocar nuevamente los tubos en los bañosrespectivos y medir la altura de la espuma formada. Repetir las mediciones de altura 5 veces, cada 8 segundos. Registrar los resultados en la tabla 4.1-4. 3.3.5. Experimento 5: Influencia de la corriente eléctrica Realizar una solución de bicarbonato de sodio al 3% en p/v. Armar el equipo del voltámetro de Hofmann, con los electrodos de carbono. Poner la solución de bicarbonato de sodio en el equipo. Conectar la fuente de poder en los electrodos y aumentar el voltaje a 9 V. Registrar los datos de volumen vs tiempo en la tabla 4.1-5. Repetir el procedimiento con un voltaje de 12 V. 3.3.6. Experimento 6: Influencia de la velocidad de agitación Enumere tres vasos de precipitación de 100 mL. En la N°.1 coloque 50 mL de lasolución de ácido sulfúrico. En la N°.2, 50 mL de disolución de permanganato de potasio. En la N°.3, 50 mL de disolución de ácido oxálico. Se pone en calentamiento los tres vasos que contienen las disoluciones a reaccionar a una temperatura de 35 ºC. Una vez alcanzada la temperatura deseada. Vierta el permanganato en el vaso Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 dereacción, ponga en marcha el agitador como se indica en la tabla 4.1-6, y a continuación añada el ácido sulfúrico. A continuación, adicione el ácido oxálico;la reacción transcurre con un desvanecimiento progresivo del color del permanganato. Se mide el tiempo transcurrido desde que se realiza la mezcla hasta que desaparece el color rosa del permanganato. Observar lo que pasa. Registrar los resultados en la tabla 4.1-6. 4. DATOS 4.1. Datos Experimentales Tabla 4.1-1 Experimento 1: Influencia de la temperatura Tubo 1 Temperatura, °C 5 Observación La aparición de burbujas alrededor del clavo de hierro se dio en un tiempo de 5 minutos aproximadamente, además, el ascenso de dichas burbujas a la superficie ocurrió de manera lenta. ----2 Nota: Dada una confusión con los materiales, se pudieron hacer solo dos experimentos. 75 A esta temperatura las burbujas 3 aparecieron en cuestión de segundos y la ascensión de los gases producidos se dio de manera rápida Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ Tabla 4.1-2 Experimento 2: Influencia del área de superficie (𝑻 = 16°𝐶 𝑽𝑨𝒈𝒖𝒂 = 10 𝑚𝐿) Área de superficie Tiempo, s Observación Se observó una lenta reacción debido a que las pastillas estuvieron en estado 2 pastillas enteras 78 s sólido, de igual forma la efervescencia se presentó durante el consumo Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Al presentarse en menor tamaño la pastilla, su disolución es en menor 2 pastillas trituradas 55 s tiempo. Se observo la efervescencia durante la reacción. El tiempo de consumo es el más corto al y su consumo es inmediato al contacto 2 pastillas en polvo 28 s con el solvente. observó Se efervescencia instantánea. Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ. Tabla 4.1-3 Experimento 3: Influencia del catalizador Altura de la espuma, Tiempo, s cm 8 4,5 23 5 38 5,5 53 6 68 6,5 Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ Tabla 4.1-4 Experimento 4: Influencia del catalizador + Temperatura Altura, cm Altura, cm Altura, cm (Baño de agua a (Baño de agua T ambiente) caliente) Tiempo, s (Baño de agua+ hielo) 8 6 6 5,5 16 8 6,5 6 24 8,5 7 7 32 9 7,5 7,5 40 9,5 8 8 Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Tabla 4.1-5 Experimento 5: Influencia de la corriente eléctrica Experimento Voltaje 1 9V 2 12 V Volumen de H2 1 2 3 4 1 2 3 4 Volumen de O2 0,25 0,8 1,2 1,6 0,4 0,8 1,2 1,6 Tiempo, min 2:38 5:13 7:39 10:35 2:09 4:35 6:55 9:07 Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ Tabla 4.1-6 Experimento 6: Influencia de la velocidad de agitación (VReacción= XXXX) Ensay o 1 2 3 Velocidad de agitación, rpm Tiempo, s Observación 0 500 935 1100 240 Cambio de tonalidad de rojo claro a rojo obscuro En el tiempo indicado se dio un cambio de violeta intenso a uno más claro, sin embargo, unos minutos después volvió a su tonalidad inicial e incluso se tornó oscuro. 4 1500 Fuente: Grupo 3. (2022) laboratorio Ingeniería de las Reacciones 1. UCE-FIQ 5. REACCIONES (UNA REACCIÓN POR CADA EXPERIMENTO) 5.1. Experimento 1: Influencia de la temperatura 𝟐𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) + 𝑭𝒆(𝒔) → 𝑭𝒆𝑪𝒍𝟐 (𝒂𝒄) + 𝑯𝟐(𝒈) 5.2. Experimento 2: Influencia del área superficial. Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 E.c. 1 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Ec. 2 5.3. Experimento 3. Influencia del catalizador Catalizador 𝟐𝐻2 𝑶𝟐 −→ 2𝐻2 𝑶 + 𝑶𝟐 Ec.3 5.4. Experimento 4. Influencia del catalizador + Temperatura Catalizador 𝟐𝐻2 𝑶𝟐 −→ 2𝐻2 𝑶 + 𝑶𝟐 Ec.4 Catalizador 𝟐𝐻2 𝑶𝟐 −→ 2𝐻2 𝑶 + 𝑶𝟐 Ec.5 Catalizador 𝟐𝐻2 𝑶𝟐 −→ 2𝐻2 𝑶 + 𝑶𝟐 Ec.6 5.5. Experimento 5. Influencia de la corriente eléctrica 𝑪𝒂(𝐻𝐶𝑂𝟑 )(𝒂𝒄) + 𝐻2 𝑶−→ 𝑪𝒂(𝑶𝑯)𝟐(𝒈) + 𝐻2 𝑪𝑶𝟑 Ec.7 5.6. Experimento 6. Influencia de la velocidad de agitación 𝟐𝑲𝑴𝑛𝑂4 + 𝟑𝑯𝟐 𝑆𝑂4 + 𝟓𝐶2 𝐻2 𝑶𝟒 −→ 𝐾2 𝑆𝑂4 + 𝟐𝑴𝑛𝑆𝑂4 + 𝟖𝐻2 𝑶 + 𝟏𝟎𝑪𝑂𝟐 Ec.8 6. DISCUSIÓN Los métodos cuantitativo y cualitativo empleados fueron los apropiados para alcanzar los objetivos propuestos al iniciar la práctica. La validez del método cuantitativo se basa en que mediante cálculos estequiométricos se determinó la proporción de reactivos para cada solución durante la práctica, se pudo determinar la influencia de cada factor en la velocidad de reacción y cómo afectan el proceso mediante el registro de datos tales como las variaciones de temperatura, área de superficie, tiempo, concentración y velocidad de agitación que brindaron lecturas de altura y tiempo según los cambios considerados; el método cualitativo se considera válido, debido a que, se registró detalladamente las observaciones de la manera en cómo afectan cada factor a la velocidad de reacción. Durante el desarrollo de las experimentaciones se generaron errores de tipo aleatorio Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 debido a que no se logró tomar con precisión los tiempos, de la misma manera, el no continuar el procedimiento de forma correcta nos genera una alteración de resultados ya que en el Experimento 6, reacción estaba presente el incremento de temperatura y agitación, la muestra en un principio estaba clara pero con el paso del tiempo oscureció, por lo que se evidenció que las concentraciones agregadas no fueron verificadas antes de la realización del procedimiento. Por otro lado, también existieron errores de tipo sistemático puesto que, al momento de utilizar el mismo material volumétrico para cada experimento, se pudo contaminar y alterar los resultados de la siguiente medición. Se recomienda mantener ordenado y limpio el espacio y materiales a utilizar, así como verificar las concentraciones indicadas y aforo de manera precisa para que exista una mayor confiabilidad en los resultados obtenidos. 7. CONCLUSIONES 7.1. A partir de la tabla de observaciones 1, en donde se apreció la ejecución de la reacción entre el ácido clorhídrico y el hierro a diferentes velocidades variando la temperatura ambiente, dado la aparición de burbujas correspondientes a los gases generados al se dio en un menor tiempo a una temperatura de 75ºC a comparación del mismo experimento a 5ºC, se concluye que la temperatura tiene incidencia directa sobre las reacciones químicas, siendo así, que entre mayor sea la temperatura de los reactivos mayor será la velocidad de reacción dado que eleva la probabilidad de choques efectivos 7.2. Para la tabla 4.1-6 se puede notar que, a una agitación nula, no existe un cambio de coloración lo que significa que no hay reacción, sin embargo, conforme va aumentando dicha agitación la coloración varía hasta alcanzar una tonalidad transparente, existiendo una proporcionalidad entre la velocidad de reacción y el aumento de revoluciones para la agitación. 7.3. De acuerdo con la experimentación realizada, pudimos observar que el área superficial es un factor influyente en la velocidad de la reacción, como se puede observar en la tabla 4.1-2. Los tiempos registrados ayudaron a evidenciar cuanto tardaron cada una de las muestras en reaccionar. De forma que al aumentar la superficie del sólido rompiéndola en trozos más pequeños, o llevarla a polvo, aumentara la velocidad de la reacción. Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 7.4. De acuerdo con la Tabla 4.1-3, se observó el incremento de la altura de la espuma debido a la acción del catalizador denominado catalasa, propio de la papa, logrando acelerar la velocidad de la reacción ya que descompone el peróxido de hidrógeno en dos componentes tales como agua y oxígeno, donde este último se manifestó en forma de burbujas que crecen rápidamente hasta una altura de 6.5 cm en un tiempo de 68 segundos. 7.5. De acuerdo a la Tabla 4.1-4, se observó la influencia del catalizador y la temperatura en tres baños, un baño de hielo, de agua a temperatura ambiente y de agua caliente donde se aprecia el incremento de altura de aproximadamente 1 cm en cada tiempo, en el primer baño llega a una altura de 9.5 cm, mientras que en el tercer baño llega a una altura de 8 cm a medida que aumenta la temperatura, por lo que se concluye que la temperatura mantiene una relación directamente proporcional respecto a la velocidad de reacción, en este experimentación el peróxido de hidrógeno se descompone lentamente, sin embargo, con ayuda del catalizador y variación de la temperatura, la altura aumenta con mayor rapidez. 7.6. Como se puede observar en la Tabla 4.1-5 existe una variación en el volumen y tiempo. Debido a que en cada experimento se realizó a diferente voltaje de 9 V y 12 V, podemos decir con certeza que a más voltaje el volumen de 𝑂2 se desplazará a mayor velocidad, al igual que el tiempo de este será menor a comparación con voltajes bajos en este caso 9 V. 8. APLICACIONES 8.1. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción de la Ciclohexanona y 2,3-Butilenglicol en la síntesis del 2,3-Butilen Cetal de la Ciclohexanona. El presente informe de investigación que se realizo tuvo como finalidad determinar cómo influye la temperatura en la velocidad de reacción química de la síntesis del 2,3-Butilen Cetal de la Ciclohexanona teniendo como reactantes a la Ciclohexanona y el 2,3-Butilenglicol. La investigación se realizó mediante la determinación de la cinética química de velocidad de reacción a diferentes temperaturas que fueron a 50°C y 70 °C. De acuerdo con este método, sometimos a los dos reactantes en un medio ácido con un solvente orgánico liviano (benceno). Se instaló un equipo de destilación a reflujo con separador de solventes livianos a temperatura de 50 y 70 ° C; hasta obtener un volumen de agua constante lo que Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 indica que la reacción química ha finalizado que es agua producto de la reacción química. Donde se obtuvo los siguientes resultados: el porcentaje de rendimiento práctico del presente trabajo de investigación del 2,3-butilen cetal de la ciclohexanona es de 64 % y de 72 %. (Quiroz, 2019) 8.2. Introducción al fenómeno de corrosión: tipos, factores que influyen y control para la protección de materiales. El fenómeno de corrosión consiste en el proceso de deterioro de materiales metálicos mediante reacciones químicas y electroquímicas, debido a que estos materiales buscan alcanzar un estado de menor potencial energético. La corrosión tiene muchas repercusiones a nivel económico, de seguridad y de conservación de materiales, por lo que su estudio y mitigación es de suma importancia. En este documento se facilita información acerca de, (1) algunos tipos de corrosión que se pueden observar comúnmente, (2) algunos factores que influencia al proceso de corrosión y su velocidad, y (3) algunos tipos de métodos para el control de la corrosión y la protección de materiales ante este fenómeno. (Salazar, 2015) 8.3. Influencia del uso de Catalizadores en la elaboración de fármacos. La biocatálisis aplicada a la industria farmacéutica, hace referencia al uso de enzimas (que se consideran catalizadores.) para obtener compuestos enantiomericamente puros que serán empleados en la fabricación de medicamentos, los cuales cada vez demandan una mayor regia-, quimio-, y esteroselectividad. Además la biocatálisis resulta muy interesante económicamente y respeta en gran medida los principios de la química sostenible. Cuando se intentan escalar las reacciones de biocatálisis desde el laboratorio a la industria, se producen complicaciones relacionadas, en su mayoría, con problemas de estabilidad enzimática, los cuales se han solucionado gracias al desarrollo de métodos de inmovilización enzimática y, en ocasiones, de ingeniería genética. Hay muchas aplicaciones para los procesos biocatalíticos, entre las cuales se encuentra la síntesis o semi-síntesis de medicamentos ampliamente conocidos como son la pregabalina, el ibuprofeno, el paclitaxel, y la sitagliptina. Todos estos medicamentos permiten ofrecer una visión general y útil de los posibles usos de la biocatálisis dentro de las competencias farmacéuticas, tanto a nivel de laboratorio como a nivel industrial. (Ruiz, 2018) 9. BIBLIOGRAFÍA Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 9.1. Citas bibliográficas (MYERS, 1990) (Martinez, 2019) (Quiroz, 2019) (Ruiz, 2018) (Salazar, 2015) 9.2 Bibliografía Martinez, A. (Agosto de 2019). Libro Texts Español. (U. d. OpenStax, Ed.) Recuperado el 15 de Diciembre de 2022, de https://espanol.lc.org/Química/Libro%3A_Química_General_(OpenSTAX)/04%3A_Est equiometria_de_las_Reacciones_Quimicas/4.2%3A_Clasificacion_de_las_reacciones_q uimicas MYERS, B. M. (1990). Química General. . En B. M. MYERS, Química : curso universitario. España: Addison-Wesley Iberoamericana. Quiroz, T. (2019). Efecto de la temperatura sobre la velocidad de. Obtenido de Efecto de la temperatura sobre la velocidad de: https://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/11541 Ruiz. (2018). BIOCATÁLISIS COMO HERRAMIENTA EN EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE FÁRMACOS. Obtenido de http://147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/LUCIA RUIZ MARTINEZ.pdf Salazar, J. (2015). Introducción al fenómeno de corrosión: tipos, factores que influyen y control para la protección de materiales. Obtenido https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S037939822015000300127 10. ANEXOS 10.1. Influencia de la temperatura (VER ANEXO 1) 10.2. Influencia del área de superficie (VER ANEXO 2) 10.3. Influencia del catalizador 10.4. Influencia del catalizador + Temperatura (VER ANEXO 4) 10.5. Influencia de la corriente eléctrica (VER ANEXO 5) 10.6. Influencia de la velocidad de agitación (VER ANEXO 6) (VER ANEXO 3) Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 de UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 11. CUESTIONARIO 11.1. Para el Experimento 6: Efecto de la velocidad de agitación. ¿Cuál o cuáles delos reactivos utilizados se deben encontrar en exceso? ¿Por qué? Para lograr que se aprecie visiblemente la reacción al darse el cambio de color de violeta a incoloro es necesario que el ácido sulfúrico esté en el exceso para promover su potencial de agente reductor y por lo tanto permite que la reacción redox entre el permanganato de potasio y el ácido oxálico se dé de forma eficiente, en donde, el ion permanganato se oxida a 𝑴𝒏𝑶𝟐+ el cuál es el responsable del efecto incoloro. 11.2. Tenemos dos trozos de carne iguales, uno en la mesa de su comedor y otro trozo en el congelador. ¿Cuál de los trozos se descompone primero? Qué factor de los observados en la práctica afecta a la carne, explique su respuesta. La carne expuesta a la temperatura ambiente está en constante contacto con el aire, el cual promueve el proceso de descomposición y el de la oxidación de los alimentos orgánicos especialmente los de origen proteico, por lo que, será esta carne la que se descomponga primero; las bajas temperaturas por otro lado ralentizan la descomposición 11.3. ¿Cuál de los factores que afectan la velocidad de reacción se relaciona con lassiguientes acciones? a) Usar un ácido concentrado en lugar de un diluido: Concentración. - Una cantidad mayor de soluto en una disolución promueve al contacto de los reactivos. b) Guardar los alimentos en el refrigerador: Temperatura. - Reducir la temperatura impide la descomposición y oxidación de los alimentos orgánicos. c) Agregarle ablandador a la carne: Uso de catalizadores d) Cortar en cubos las papas para que se cocinen más rápido: Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 Tamaño de partículas. - Se aumenta la superficie de contacto de los sólidos, lo que aumenta la probabilidad de reacción., 11.4. ¿Cuál es el objetivo de realizar determinadas mediciones en un laboratorio? Las mediciones dan un valor numérico que nos permite caracterizar un fenómeno ya sea físico o químico que ocurre en los distintos experimentos, además, facilita la obtención de otros datos mediante cálculos que involucran las mediciones realizadas. En el caso específico de esta práctica, la medición de variables como la temperatura y tiempo nos dieron un acercamiento real a la influencia de la temperatura en la velocidad con la que ocurre una reacción, así mismo, la recolección de datos de alturas y volúmenes fueron de utilidad para verificar la dependencia de la velocidad de reacción con el uso de catalizadores y el tamaño de partícula. 11.5. Realizar un archivo en Excel para la preparación de soluciones. https://uceedumy.sharepoint.com/:x:/g/personal/mbdelgadoc_uce_edu_ec/EYo9ghxIgA1FsftBRy h1V0MBGuud25v5QZpemEcAk7M8jQ?e=JFJFcS Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO INGENIERIA DE LAS REACCIONES 1 *Considerar Humedad y Pureza de cada uno de los reactivos 11.6. Investigar y Anexar la Hoja de Seguridad de los siguientes compuestos: a) Ácido Sulfúrico Concentrado b) Ácido Clorhídrico Concentrado c) Acetato de Etilo Concentrado d) Permanganato de Potasio e) Peróxido de Hidrógeno > 60 % f) Hidróxido de Sodio *Cada Hoja de Seguridad debe abarcar todo su contenido informativo en dos páginas, es decir, una hoja impresa de ambos lados. 11.7. Explique el proceso de producción de cloro por electrólisis. El proceso de generación electrolítica de cloro se basa, en términos generales, en la electrólisis de una disolución de cloruro sódico o sal común en agua (salmuera). El corazón del generador es una célula de electrólisis que contiene dos electrodos: el ánodo + y el cátodo -. En esta célula se introduce una solución de cloruro sódico, que se obtiene simplemente disolviendo sal en agua. Práctica N°1: Factores que influyen en la velocidad de la reacción Grupo 3