Hidrólisis del acetato de etilo

Química. Reactores químicos. Balance de materia. Saponificación. Cinética. Disoluciones

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  • INDICE

  • INTRODUCCIÓN ------------------------------------------------------------------ Pag. 2.

  • OBJETO DE LA PRÁCTICA ----------------------------------------------------- Pag. 5

  • DISPOSITIVO EXPERIMENTAL ----------------------------------------------- Pag. 5

  • PROCEDIMIENTO ------------------------------------------------------------------ Pag. 6

  • PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ------------------------------------------- Pag. 8

  • DISCUSIÓN DE RESULTADOS -------------------------------------------------- Pag.15

  • 7. BIBLIOGRAFÍA ---------------------------------------------------------------------- Pag. 17

    1. INTRODUCCIÓN

    Existen varios tipos de reactores químicos, el que vamos a utilizar en nuestro experimento se puede clasificar de la siguiente manera:

    · Por la forma de operar: Es intermitente, discontinuo o por cargas (batch), comportamiento no estacionario, funciona por ciclos, es flexible y presenta bajos costes iniciales.

    · Por la forma de circular o de poner en contacto la mezcla reaccionante: Es un tanque de agitado, la agitación provoca una homogeneización del sistema no encontrándose variaciones en la composición (cj Hidrólisis del acetato de etilo
    f(x, y, z))

    · Por la forma de intercambiar calor: Es no adiabático, q Hidrólisis del acetato de etilo
    0; y a su vez es isotermo.

    · Por la naturaleza de las fases presentes: es homogéneo, una sola fase gas o líquida.

    Nos encontramos ante un reactor discontinuo de tanque de agitado (RDTA), isotermo y homogéneo.

  • Balance de materia en un RDTA

  • En los reactores de tanque de agitado podemos aplicar la ecuación (1) como balance de materia ya que la concentración y la temperatura son uniformes, y por lo tanto también lo será la velocidad de reacción.

    Fj - Fjo + Hidrólisis del acetato de etilo
    = Rj · V (j = 1, 2, ..., s) (1)

    S - E + A = G

    El RDTA es un modelo ideal de reactor químico, en el que no hay entrada ni salida de reactantes o productos, mientras tiene lugar la reacción o reacciones químicas. Además como en nuestro caso las reacciones tienen lugar en fase líquida homogénea, normalmente el sistema puede considerarse que opera a V y P constante.

    La velocidad de reacción, Rj, se define como el número de moles de Aj que reaccionan por unidad de tiempo y por unidad de volumen. Si se desarrolla una sola reacción química, la velocidad neta de reacción, Rj, de cualquier especie química Aj puede calcularse mediante la expresión:

    Rj = ðj · r (j = 1, 2, ..., s) (2)

    Sustituyendo esta expresión en la ecuación (1), y teniendo en cuenta que en estos reactores los caudales molares Fjo y Fj son nulos (porque no hay entrada ni salida) y que el volumen es constante, se obtiene:

    ðj · r = Hidrólisis del acetato de etilo
    (3)

    donde la velocidad de reacción, r, es función de la concentración de Aj y de la temperatura.

    1.2. La reacción de saponificación del acetato de etilo con NaOH

    Esta es la reacción que vamos a estudiar en el RDTA, y tiene la siguiente estequiometría:

    CH3COOC2H5 +NaOH CH3COONa + C2H5OH (4)

    A1 A2 A4 A5

    El equilibrio está muy desplazado a la derecha, y la velocidad de la reacción es adecuada para poderla seguir en el laboratorio.

    Este mecanismo de hidrólisis se explica por una acción nucleófila del grupo oxhidrilo sobre el ester. La cinética es muy compleja, con formación de productos intermedios que transcurre mediante cinco etapas elementales. No obstante, a concentraciones pequeñas de reactantes, puede suponerse que la concentración del complejo de adición es muy baja, y las velocidades de las reacciones inversas son despreciables frente a las de las reacciones directas. Por lo que puede admitirse que la reacción es irreversible y de segundo orden global, es decir, r solo depende de la concentración de ester y álcali presentes:

    r = k · c1 · c2 (5)

    donde k, es la constante cinética de la reacción.

    1.3. La reacción de saponificación del acetato de etilo en un RDTA

    Si los dos reactivos tienen idénticas concentraciones molares iniciales (c1o = c2o) y teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción, se cumplira siempre que c1 = c2. Por lo que:

    r = k · c1 · c2 = k · c2 (6)

    siendo c la concentración molar de cualquiera de los reactantes.

    Sustituyendo en la ecuación (3), y aplicando el balance a A2:

    - k · c2 = Hidrólisis del acetato de etilo
    (7)

    Separando variables e integrando:

    Hidrólisis del acetato de etilo
    - Hidrólisis del acetato de etilo
    = k · t (8)

    co : concentración molar de NaOH para t = 0

    c : concentración molar de NaOH para un determinado tiempo

    Podemos determinar el valor de k representando 1/c frente a t y obteniendo la representación lineal.

    1.4. Análisis de la cinética de la reacción de saponificación del acetato de etilo

    por conductimetría

    Conforme transcurre la reacción se produce una variación de la conductividad de la disolución debido al cambio de los iones presentes en la mezcla reactante.

    La conductividad de una disolución de acetato de etilo es casi mil veces inferior a la de una disolución de sosa de la misma concentración y a la misma temperatura. Y como la conductividad de los productos también es despreciable, podemos asociar la variación de la conductividad de la mezcla reactante a la desaparición del hidróxido de sodio. Al disminuir la concentración de dicho reactante disminuye la conductividad de la disolución (K).

    También hay que tener en cuenta que la K es una propiedad física muy dependiente de la temperatura, por ello debemos procurar mantenerla constante.

    1.5 Variación de la constante cinética de reacción con la temperatura

    La variación de la constante cinética, k, de la reacción directa con la temperatura viene dada por la ecuación de Arrenius:

    k = A · exp (- Hidrólisis del acetato de etilo
    ) (9)

    A: factor preexponencial (cte)

    E: Energía de activación de la reacción

    Si tomamos logarítmos:

    Ln k = ln A - Hidrólisis del acetato de etilo
    (10)

    Así pues, podemos determinar A y E apartir de un ajuste lineal de diferentes valores de ln k frente a 1/T.

    2.OBJETO DE LA PRÁCTICA

    - Calculo de la constante cinética de la reacción de saponificación del acetato de etilo a diferentes temperaturas, concretamente a 10, 20, 30 y 40ºC, basándose en las ecuaciones vistas en la introducción teórica.

    - Comprobación del cumplimiento de la ecuación de Arrenius y determinar el valor de la energía de activación de esta reacción, teniendo en cuenta los valores de las constantes cinéticas a las distintas temperaturas.

    3. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL

    Esquema del montaje:

    motor del agitador

    reactor resitencia

    refrigerador

    conductímetro baño termostatado

    Fig. 1

    Nuestro reactor es un RDTA y consta de un vaso de precipitados al que se ha acoplado un sistema de agitación. Este reactor se encuentra en un baño termostatado a fin de mantener constante la temperatura de reacción. Temperatura que controlaremos mediante el sistema de refrigeración y una resistencia eléctrica conectada a un controlador de temperatura (que permanecerá siempre encendida). Mediante el conductímetro mediremos la conductividad de la disolución en cada momento.

    4. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

    4.1 Preparación de las disoluciones

  • Disoluciones de reactivos

  • Las disoluciones de NaOH 0,01 M y de Acetato de etilo ya están

    preparadas.

    b) Muestras patrón de NaOH

    Diluyendo la disolución de NaOH 0,01 M, preparamos las cinco muestras patrón que vamos de molaridades 0,004, 0,00425, 0,0045, 0,00475 y 0,005 mol/l. Para ello tenemos que calcular el volumen de la disolución 0,01 M que tenemos que diluir en un aforado de 100 ml:

    Mpatrón · Vpatrón = M0,01 · V0,01

    M1 = 0,004 ; V0,01 = 40 ml

    M2 = 0,00425 ; V0,01 = 42,5 ml

    M3 = 0,0045 ; V0,01 = 45 ml

    M4 = 0,00475 ; V0,01 = 47,5 ml

    M5 = 0,005 ; V0,01 = 50 ml

    Para cada temperatura de trabajo mediremos la conductividad de las disoluciones patrón y así podremos calibrar el conductímetro para cada experimento. Por lo tanto las disoluciones patrón se pasarán a los vasos de precipitados y se introducirán en el baño. Como el NaOH expuesto al aire libre se puede carbonatar, mantendremos los vasos bien tapados con papel de parafina.

    4.2 Procedimiento

    Las temperaturas de cada experimento son 10, 20, 30 y 40 ºC.

  • Puesta en marcha del conductímetro.

  • Conectar la resistencia y el refrigerador , y fijar en el controlador la temperatura que se desea alcanzar. También, introducimos en el baño los vasos de las muestras patrón, el vaso del reactor con 200 ml de NaOH 0,01 M, y otro vaso con 200 ml de acetato de etilo 0,01 M. Aunque la temperatura del baño se encuentre a la temperatura deseada, es probable que las muestras de cada vaso no se encuentren a la misma temperatura, por lo que tendremos que ir midiendo cada vaso con un termómetro hasta que se alcance el equilibrio térmico.

  • Disoluciones controlador

    Patrón de temperatura

    Fig 2.

  • Efectuar el calibrado del conductímetro a la temperatura correspondiente, midiendo para ello la conductividad de cada una de las disoluciones patrón de sosa.

  • Mezcla de reactivos con agitación fuerte y puesta en marcha del cronómetro. Añadimos la disolución de acetato a la de sosa, ya que tiene una conductividad mucho menor y así evitamos cambios bruscos en la conductividad de la mezcla reactante.

  • Toma de medidas de la conductividad. Como la mezcla de reactantes es equimolecular, un incremento de temperatura supone un aumento de la constante cinética, k, y por lo tanto un aumento de la velocidad. Por eso a temperaturas menores la ecuación (8) se cumplirá para para un intervalo de tiempo mayor, ya que la reacción transcurre más lentamente. A pesar de esto el profesor de prácticas nos hizo hacer un seguimiento de la variación de la conductividad de la mezcla reactante durante 15 minutos, cada medio minuto, para los cuatro experimentos.

  • 5. PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS

  • Calibrado del conductímetro

  • En las tablas I, III, V y VII se presentan los valores del calibrado del

    conductímetro para cada experimento:

    T = 10 ºC

    T = 20 ºC

    c (M)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    K (ðS/cm)

    0,00400

    333

    0,00400

    409

    0,00425

    376,5

    0,00425

    456

    0,00450

    400

    0,00450

    470

    0,00475

    418

    0,00475

    499

    0,00500

    438

    0,00500

    527

    T = 30 ºC

    T = 40 ºC

    c (M)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    K (ðS/cm)

    0,00400

    462

    0,00400

    465

    0,00425

    507

    0,00425

    517

    0,00450

    520

    0,00450

    542

    0,00475

    570

    0,00475

    582

    0,00500

    600

    0,00500

    612

    El calibrado del conductímetro se refiere a la relación entre la concentración de sosa presente en la muestra y la conductividad de la misma a la temperatura estudiada. Para ello representamos, para cada experimento, la K (conductividad) frente a la c (concentración de sosa) y nos damos cuenta que los datos se ajustan a una línea recta cuya ordenada en el origen tiene que ser cero, porque a c = 0 la conductividad debe ser nula. Las ecuaciones de calibrado son las siguientes:

    T = 10 ºC K = 8,744E+04 c R = 9,726E-01

    T = 20 ºC K = 1,05E+05 c R = 9,986E-01

    T = 30 ºC K = 1,18E+05 c R = 9,813E-01

    T = 40 ºC K = 1,21E+05 c R = 9,813E-01

    Para el intervalo de temperaturas en el que vamos a trabajar (10 - 40 ºC):

    Como podemos observar, para una temperatura constante conforme aumenta la concentración de sosa aumenta la conductividad (pte > 0), esto era de esperar ya que a mayor cantidad de producto, más conducción. Pero además este aumento de conductividad se acentúa conforme aumentamos la temperatura, por eso la pendiente de la recta de calibrado va aumentando con la temperatura.

    Estas representaciones se muestran en las gráficas 1, 3, 5 y 7.

    5.2 Datos de la reacción de hidrólisis del acetato de etilo en condiciones estequiométricas

    T = 10 ºC

    t (min)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    1/c (M-1)

    0,0

    442

    5,052E-03

    197,939

    0,5

    441

    5,041E-03

    198,388

    1,0

    439,5

    5,023E-03

    199,065

    1,5

    437,5

    5,001E-03

    199,975

    2,0

    436,5

    4,989E-03

    200,433

    2,5

    434,5

    4,966E-03

    201,356

    3,0

    433

    4,949E-03

    202,053

    3,5

    431,5

    4,932E-03

    202,756

    4,0

    430

    4,915E-03

    203,463

    4,5

    428,5

    4,898E-03

    204,175

    5,0

    427

    4,881E-03

    204,892

    5,5

    425,5

    4,863E-03

    205,615

    6,0

    424

    4,846E-03

    206,342

    6,5

    422,5

    4,829E-03

    207,075

    7,0

    421

    4,812E-03

    207,813

    7,5

    419,5

    4,795E-03

    208,556

    8,0

    418

    4,778E-03

    209,304

    8,5

    416,5

    4,761E-03

    210,058

    9,0

    415,5

    4,749E-03

    210,563

    9,5

    414

    4,732E-03

    211,326

    10,0

    412,5

    4,715E-03

    212,095

    10,5

    411,5

    4,703E-03

    212,610

    11,0

    410,5

    4,692E-03

    213,128

    11,5

    408,5

    4,669E-03

    214,172

    12,0

    407,5

    4,658E-03

    214,697

    12,5

    406,5

    4,646E-03

    215,225

    13,0

    405,5

    4,635E-03

    215,756

    13,5

    404

    4,618E-03

    216,557

    14,0

    402,5

    4,601E-03

    217,364

    14,5

    401,5

    4,589E-03

    217,906

    15,0

    400,5

    4,578E-03

    218,450

    T = 20 ºC

    t (min)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    1/c (M-1)

    0,0

    495

    4,712E-03

    212,206

    0,5

    493

    4,693E-03

    213,067

    1,0

    490

    4,665E-03

    214,371

    1,5

    487

    4,636E-03

    215,692

    2,0

    484

    4,608E-03

    217,029

    2,5

    481

    4,579E-03

    218,383

    3,0

    479

    4,560E-03

    219,294

    3,5

    476

    4,532E-03

    220,677

    4,0

    473

    4,503E-03

    222,076

    4,5

    470

    4,474E-03

    223,494

    5,0

    468

    4,455E-03

    224,449

    5,5

    466

    4,436E-03

    225,412

    6,0

    464

    4,417E-03

    226,384

    6,5

    462

    4,398E-03

    227,364

    7,0

    459

    4,370E-03

    228,850

    7,5

    457

    4,351E-03

    229,851

    8,0

    455

    4,332E-03

    230,862

    8,5

    453

    4,313E-03

    231,881

    9,0

    451

    4,294E-03

    232,909

    9,5

    449

    4,274E-03

    233,947

    10,0

    447

    4,255E-03

    234,993

    10,5

    445

    4,236E-03

    236,049

    11,0

    443

    4,217E-03

    237,115

    11,5

    441

    4,198E-03

    238,191

    12,0

    439

    4,179E-03

    239,276

    12,5

    437

    4,160E-03

    240,371

    13,0

    435

    4,141E-03

    241,476

    13,5

    433

    4,122E-03

    242,591

    14,0

    432

    4,113E-03

    243,153

    14,5

    430

    4,094E-03

    244,284

    15,0

    428

    4,075E-03

    245,425

    T = 30 ºC

    t (min)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    1/c (M-1)

    0,0

    549

    4,639E-03

    215,561

    0,5

    544

    4,597E-03

    217,543

    1,0

    540

    4,563E-03

    219,154

    1,5

    535

    4,521E-03

    221,202

    2,0

    531

    4,487E-03

    222,869

    2,5

    527

    4,453E-03

    224,560

    3,0

    523

    4,419E-03

    226,278

    3,5

    519

    4,386E-03

    228,022

    4,0

    516

    4,360E-03

    229,347

    4,5

    512

    4,326E-03

    231,139

    5,0

    508

    4,293E-03

    232,959

    5,5

    505

    4,267E-03

    234,343

    6,0

    502

    4,242E-03

    235,743

    6,5

    499

    4,217E-03

    237,161

    7,0

    495

    4,183E-03

    239,077

    7,5

    492

    4,157E-03

    240,535

    8,0

    489

    4,132E-03

    242,011

    8,5

    487

    4,115E-03

    243,005

    9,0

    484

    4,090E-03

    244,511

    9,5

    481

    4,064E-03

    246,036

    10,0

    478

    4,039E-03

    247,580

    10,5

    476

    4,022E-03

    248,620

    11,0

    473

    3,997E-03

    250,197

    11,5

    471

    3,980E-03

    251,259

    12,0

    468

    3,955E-03

    252,870

    12,5

    466

    3,938E-03

    253,955

    13,0

    464

    3,921E-03

    255,050

    13,5

    461

    3,895E-03

    256,710

    14,0

    459

    3,879E-03

    257,828

    14,5

    457

    3,862E-03

    258,957

    15,0

    455

    3,845E-03

    260,095

    T = 40 ºC

    t (min)

    K (ðS/cm)

    c (M)

    1/c (M-1)

    0,0

    685

    5,665E-03

    176,524

    0,5

    675

    5,582E-03

    179,139

    1,0

    666

    5,508E-03

    181,560

    1,5

    657

    5,433E-03

    184,047

    2,0

    649

    5,367E-03

    186,316

    2,5

    640

    5,293E-03

    188,936

    3,0

    632

    5,227E-03

    191,328

    3,5

    625

    5,169E-03

    193,470

    4,0

    618

    5,111E-03

    195,662

    4,5

    612

    5,061E-03

    197,580

    5,0

    606

    5,012E-03

    199,536

    5,5

    600

    4,962E-03

    201,532

    6,0

    596

    4,929E-03

    202,884

    6,5

    590

    4,879E-03

    204,947

    7,0

    586

    4,846E-03

    206,346

    7,5

    581

    4,805E-03

    208,122

    8,0

    576

    4,764E-03

    209,929

    8,5

    572

    4,730E-03

    211,397

    9,0

    567

    4,689E-03

    213,261

    9,5

    564

    4,664E-03

    214,395

    10,0

    560

    4,631E-03

    215,927

    10,5

    557

    4,606E-03

    217,090

    11,0

    553

    4,573E-03

    218,660

    11,5

    550

    4,549E-03

    219,853

    12,0

    546

    4,515E-03

    221,463

    12,5

    544

    4,499E-03

    222,278

    13,0

    541

    4,474E-03

    223,510

    13,5

    538

    4,449E-03

    224,756

    14,0

    536

    4,433E-03

    225,595

    14,5

    533

    4,408E-03

    226,865

    15,0

    531

    4,391E-03

    227,719

    En estas tablas presentamos como varia la conductividad de la mezcla reactante con el tiempo para cada experimento. Como hemos comentado en la introducción, la conductividad de una disolución de acetato de etilo es casi mil veces inferior a la de una disolución de sosa de la misma concentración y a la misma temperatura. Y como la conductividad de los productos también es despreciable, podemos asociar la variación de la conductividad de la mezcla reactante a la desaparición del hidróxido de sodio. Además tenemos que tener en cuenta que como la concentración de los reactantes es pequeña, las velocidades de las reacciones inversas son despreciables frente a las de las reacciones directas.

    De esta manera mostramos en cada tabla la concentración de sosa que todavía no a reaccionado sustituyendo el valor de la conductividad en la correspondiente ecuación de calibrado.

    En la gráficas 2, 4, 6 y 8 representamos 1/c frente a t y podemos efectuar un ajuste lineal de los datos cuya ecuación de la recta se corresponde con la ecuación 8 :

    1/c = pte · t + O.O.

    1/c = k · t + 1/co

    (balance de materia en un RDTA aplicado a la sosa (ec. (8))

    Por eso la pendiente de cada recta se corresponderá con la constante cinética de la reacción de hidrólisis del acetato de etilo y la ordenada en el origen con la [concentración de sosa inicial]-1 , por eso el valor de la ordenada en el origen debería ser la misma para los cuatro experimentos si no hubieran desviaciones de la linealidad.

    Las ecuaciones de las rectas ajustadas son las siguientes:

    T = 10 ºC 1/c = 1,3931 t + 197,91 R = 0,9996

    T = 20 ºC 1/c = 2,209 t + 212,82 R = 0,9992

    T = 30 ºC 1/c = 2,9528 t + 217,34 R = 0,9982

    T = 40 ºC 1/c = 3,3717 t + 180,86 R = 0,9915

    Conforme aumentamos la temperatura la constante cinética aumenta por eso la reacción es más rápida, para un tiempo determinado la concentración de sosa que queda sin reaccionar es menor.

  • Cálculo de la energía de activación

  • Con los valores de las constantes cinéticas de reacción obtenidas para las distintas temperaturas, se construye la siguiente tabla:

    Experimento

    T (K)

    k (l/mol·min)

    1/T (K-1)

    ln k

    1

    283,15

    1,393

    3,532E-03

    0,3315

    2

    293,15

    2,209

    3,411E-03

    0,7925

    3

    303,15

    2,953

    3,299E-03

    1,0828

    4

    313,15

    3,372

    3,193E-03

    1,2155

    Representando ln k frente a 1/T (gráfica 9) podemos ajustar una recta cuya ecuación es la correspondiente a la ecuación de Arrhenius (ec. 10):

    Ln k = ln A - Hidrólisis del acetato de etilo

    Ln k = + 9,6782 -2626,8 Hidrólisis del acetato de etilo
    R = 0,9771

    De esta manera podemos ver la variación de la constante cinética de la reacción directa, k, con la temperatura. Y podemos calcular los valores de A y E:

    A = 15965,73

    E = 21839,21 J/mol

    6. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

  • Comentar las posibles desviaciones de la linealidad en el ajuste de los datos obtenidos en cada experimento de hidrólisis del acetato de etilo efectuado.

  • Las posibles desviaciones de la linealidad en la representación K frente a c para obtener la recta de calibrado (gráficas 1, 3, 5 y 7) pueden ser debidas a:

    • la carbonatación del NaOH expuesto al medio, ya que aunque los vasos estaban tapados con papel de parafina, en ocasiones teníamos que introducir el termómetro para controlar la temperatura.

    • Puede que no todos los vasos se encontraran exactamente a la misma temperatura.

    • Fallos experimentales al medir la conductividad de cada vaso.

    Las posibles desviaciones de la linealidad en el ajuste de los datos obtenidos en cada experimento de hidrólisis (gráficas 2, 4, 6, y 8) pueden ser debidas a:

    • Para cada experimento vemos que los datos que mejor se ajustan a la recta son los intermedios, aproximadamente entre 2 y 13 minutos. Las desviaciones al comienzo del experimento pueden ser debidas a que la reacción empieza (t = 0) cuando añadimos, de golpe, toda la disolución de acetato en el reactor donde se encuentra la disolución de sosa. Esta mezcla, en un principio puede que no llegue a ser totalmente homogénea, por lo que V y P no serían constantes, y no se cumpliría el balance del materia en un RDTA dado por la ecuación (3) (de ella obtenemos la ecuación (8)). También hay que tener en cuenta que era difícil mantener la temperatura de la sosa y del acetato exactamente a la misma temperatura antes de la mezcla; por lo que en el momento del mezclado la temperatura podría ser diferente de la que se alcanza un poco más tarde en el reactor (que debe ser la temperatura del baño, fijada para cada experimento). Y como sabemos la conductividad y la constante cinética son muy dependientes de la temperatura.

    Las desviaciones de la linealidad a partir aproximadamente del minuto 12 ó 13 para cada experimento, pueden deberse a que la ecuación (8) solo se cumple para un intervalo de tiempo determinado, por eso suponemos que este intervalo termina cuando comienzan a parecer estas desviaciones de la linealidad para los valores finales de cada experimento. Además estas desviaciones son más notables y aparecen antes conforme aumentamos la temperatura, puesto que la velocidad de reacción aumenta con la temperatura, a iguales condiciones de equimolecularidad de reactantes, en los experimentos realizados a altas temperaturas la ecuación (8) se cumplirá para un intervalo de tiempo menor.

    2. Los experimentos se han realizado en todos los casos en condiciones estequiométricas. Deducir la ecuación correspondiente a la ecuación (10) vista en la introducción teórica para el caso en el que las condiciones de reacción no fueran estequiométricas (es decir, c10 Hidrólisis del acetato de etilo
    c20 y por lo tanto , c1 Hidrólisis del acetato de etilo
    c2 en todo momento)

    La ecuación cinética de una reacción bimolecular irreversible de segundo orden responde a:

    -r1 = - Hidrólisis del acetato de etilo
    = - Hidrólisis del acetato de etilo
    = k c1c2

    Teniendo en cuenta que las cantidades de 1 y 2 que han reaccionado en cualquier tiempo t son iguales y vienen dadas por c10·X1 = c20X2, se puede escribir la ecuación anterior del modo siguiente:

    -r1 = c10 Hidrólisis del acetato de etilo
    = k(c10 - c10X1)(c20-c10X1)

    Designando a la relación molar inicial de los reactantes por M = Hidrólisis del acetato de etilo
    , tendremos:

    -r1 = c10 Hidrólisis del acetato de etilo
    = kc102(1 - X1)(M - X1)

    que por separación de variables e integración formal, resulta:

    Hidrólisis del acetato de etilo

    Después de descomponer en fracciones parciales, integrar y efectuar operaciones, el resultado final, expresado en diferentes formas es:

    Ln Hidrólisis del acetato de etilo
    c10(M - 1)kt = (c20 - c10)kt M Hidrólisis del acetato de etilo

    • BIBLIOGRAFÍA

    • ARIS, R. "Análisis de reactores".

    - LEVENSPIEL, O. "Ingeniería de las reacciones químicas".

    Reactor

    Dis. acetato