Experimento 10: ESTUDO CINÉTICO DA REAÇÃO DA ACETONA COM IODO

EXPERIMENTO Nº10

ESTUDO CINÉTICO DA REAÇÃO DA ACETONA COM IODO

Departamento de Química, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife - PE, 50670-901,Brasil

RESUMO:  Nesse trabalho, buscou-se mostrar o como a cinética química é de suma importância na construção de uma base de conhecimentos acerca de como uma reação se comporta, e de como um químico pode controla-la a seu favor, tanto acelerando-a como retardando-a. Na experiência a seguir reproduzimos a reação da acetona com o iodo, obtendo resultados satisfatórios e de grande importância.  

1.INTRODUÇÃO

O entendimento de cinética química se faz primeiramente, sabendo que as reações químicas ocorrem de forma lenta e rápida, podendo demorar horas, dias ou até mesmo anos.  Assim, como é importante saber  controlar estas reações, fazemos o uso da  cinética química, que é uma área da química que estuda a velocidade das reações e os fatores que alteram esta velocidade. Podemos citar  por exemplo que ela varia de controlar o tempo de um processo de ferrugem, até um medicamento atua no organismo.

A não ser que sofra interferência externa, uma reação química não deixará de ocorrer. No entanto, por algum motivo, pode-se desejar que sua evolução seja mais rápida ou mais lenta.  Cabe a cinética química estudar que fatores influenciarão o tempo das reações químicas. Sabe-se que as reações são conjuntos de fenômenos, nos quais substâncias reagirão entre si, originando assim diversos e diferentes compostos. A seguir temos alguns fatores que atuam como influenciadores diretos da velocidade de uma reação:

• Estado Físico: Quando reagentes estão na mesma fase como em solução aquosa  o movimento térmico os coloca rapidamente em contato. Entretanto, quando eles estão em diferentes fases, a reação é limitada
• Superfície de contato: Um composto se dissolverá mais rápido se estiver em pó do que inteiro. Isso ocorre porque ao estar triturado  a superfície de contato dele que reagirá com a água aumenta, e assim a  velocidade da reação também ficará maior.
• Concentração de reagentes: quanto maior a concentração de reagentes, mais rapidamente ocorrerá a reação.
• Temperatura: Quanto maior a temperatura do ambiente, mais rápida a velocidade da reação química. Isso ocorre porque a temperatura alta aumenta também a energia cinética das moléculas. Pressão:  Em um sistema gasoso, se a pressão for aumentada, a velocidade da reação também será agilizada.

Assim, tendo em vista os conceitos básicos de cinética química, temos a partir do experimento a ser realizado a seguir, o objetivo de calcular velocidade, concentrações de reagentes e constantes de velocidade da reação da acetona com o iodo.  Mostrando quais e como os fatores atuam na velocidade da reação.

2.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1 MATERIAIS E MÉTODOS

• Reagentes: Água destilada , Acetona (CH3COCH3), Iodo(I2) 0,005M, ácido clorídrico (HCl) 1M.
• Instrumentos: Tubos de ensaio, pipeta volumétrica, bastão de vidro, béquers, termômetro de mercúrio, pêra.
• Equipamentos: aquecedor, agitador, (capsula magnética) ,cronômetro.

Métodos – Todos os métodos utilizados no experimento, estão minuciosamente detalhados a seguir:

Primeiramente dividiu-se os 21 tubos em 2 grupos identificando-os com caneta. O grupo “A” com 10 tubos, onde seria adicionado as respectivas quantidades de ácido clorídrico, acetona e caso necessário agua destilada e o grupo “B” também com 10 tubos, que  seriam completados com iodo. O tubo restante, foi completado com água da torneira para servir de referência. As respectivas concentrações que fora adicionadas nos tubos “A” e “B” seguem mostradas na tabela 1.

Tabela 1. Volumes de acetona, ácido clorídrico, água destilada e iodo correspondentes a cada ensaio.

[pic 1]

OBS: A temperatura ambiente foi aferida na hora.( 24o C)

Assim, dando inicio ao experimento, completou-se os todos os tubos “A” com as respectivas quantidades de ácido clorídrico, e todos os tubos “B” com as de iodo, porém, por ser volátil, e podendo assim prejudicar os resultados do experimento, a acetona somente foi colocada em 3 tubos por vez.  

OBS: Em todos os 10 experimentos foram colocados a capsula magnética nos tubos “A”, para auxiliar a mistura.

O experimento foi realizado em 3 partes dadas as diferentes temperaturas pedidas pela tabela 1, assim primeiramente foi realizado à temperatura ambiente e logo em seguida as demais :

1. 24 o C 

Nos 7 primeiros experimentos por serem realizados a temperatura ambiente, os tubos eram colocados por 1 minuto mais o menos em um béquer contendo água (24 o C) com a finalidade de atingirem o equilíbrio térmico.

Em todos os 7 experimentos, o conteúdo do tubo “A” era adicionado no tubo “B” e simultaneamente o cronômetro era acionado. Observou-se os tubos por cima e parando o cronômetro no exato momento em que a solução que por apresentar iodo tinha uma cor amarela se tornasse transparente.

2. 4 o C

Em um béquer contendo agua da pia foi colocado gelo e se fez adicioes sucessivas de gelo e agua corrente afim de se obter uma temperatura mais próxima a 14 o C. Assim, realizou-se o mesmo processo anterior.

3. 34 o C 

Transportou-se água do banho-maria a uma temperatura aproximadamente igua a 34 o C para um béquer e logo após a aferição da mesma, repetiu-se o processo para obtenção do equilíbrio químico e em seguida repetiu-se o processo dos 7 tubos anteriores.

4.C. 44 o C

Transportou-se agora, do banho-maria, água a uma temperatura de 44 o C para um béquer e assim repetiu-se os mesmos processos, finalizando assim a parte experimental.