A Cinética Química

Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro – UNIRIO

Centro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS

Instituto de Biociências – IBIO

Departamento de Ciências Naturais – DCN

Disciplina: Química geral e inorgânica

Professora: Maria Eugênia

Aluno: Joel de Souza Ribeiro

Curso: Ciências Ambientais

Turma: B                                                                                   N° da prática: 3

Prática realizada no dia: 23/10/2018

Cinética Química

Rio de Janeiro

2º                                                                                                                                    2018

1. Introdução

Reações químicas: conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, originando diferentes compostos. A equação química  é a representação gráfica de uma reação química.  

A + B → C + D

Reagentes → Produto

Cinética química é a área da  química responsável por estudar a velocidade, ou grau  de  velocidade  das  reações,  e os  fatores  que  influenciam,  como  a temperatura,  pressão,  concentração  de  reagentes,  superfície  de contato,  entre  outros.  Estes fatores influenciam no número de colisões entre os reagentes de uma reação química, aumentando ou diminuindo a velocidade com que ela ocorre.

O estudo cinético em sua quase totalidade depende de valores experimentais da reação que está sendo estudada. A velocidade de uma reação é definida como sendo a variação da concentração de um reagente por unidade de tempo.

Quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação.  Ao aumentar a temperatura significa modificar a energia cinética das moléculas. À proporção que as moléculas movem-se mais rapidamente, se chocam com mais frequência e também com energia  mais alta  logo, o aumento da velocidade.

Quanto à concentração de reagentes, a maioria das reações químicas prossegue mais rapidamente se a concentração de um ou mais dos reagentes é aumentadas, à medida que a concentração aumenta a frequência com a qual as moléculas se chocam também o faz levando o aumento das velocidades.

A superfície de contato é um dos mecanismos que pode ser utilizado para o favorecimento da velocidade da reação. Quanto maior for à superfície de contato dos reagentes, maior será a cinética da reação.

Existem também os catalisadores, que são agentes que aumentam as velocidades de reação sem serem usados. Eles afetam os tipos de colisões que levam à reação, aumentando a eficiência da energia de ativação. Os catalizadores são classificados em homogêneo e heterogêneo. Respectivamente, um está presente na mesma fase da solução e o outro não.

A cinética química é um assunto de vasta importância. Está relacionada a diversas áreas de conhecimento, por exemplo, a rapidez que um medicamento é capaz de agir, bem como com os problemas indústrias, como o desenvolvimento de catalizadores para a síntese de novas matérias. Sendo assim um tópico que é preciso ser estudado para a obtenção de maior eficiência em diversos segmentos.

1. Objetivo

Analisar a variação da cinética química em diferentes condições.

1. Materiais e métodos

1. Materiais utilizados

Água destilada

Balança analítica

Balão de fundo redondo

Béchers de 250 ml

Bécher de 400 ml

Bécher de 600 ml

Dois comprimidos efervescentes  

Cronômetro (no celular)

Espátula

Faca

Gral e pistilo

Manta de aquecimento

Pisseta

Proveta graduada de 100 ml

Vidro de relógio

Termômetro

 

1. Metodologia

Iniciou-se a prática realizando o procedimento de divisão dos comprimidos com auxiliou da faca. Dividiu-se o primeiro comprimido em duas partes iguais, sendo estas denominadas como 1 e 2. Conforme realizado com o primeiro comprimido, o segundo foi segmentado em duas metades, formando a parte 3 e 4. A parte 4 foi novamente cortada, originando os fragmentos 5 e 6. Com o auxilio do gral e pistilo, macerou-se o segmento 5, dando origem ao 7.

         Utilizando uma balança de precisão, cada partícula foi pesada em um vidro de relógio devidamente tarado.

        Previamente realizou-se o aquecimento de água a 50 ºC em um balão de fundo redondo, com o auxilio de uma manta de aquecimento. E utilizando uma geladeira, resfriou-se uma água a 5 ºC. E utilizando um termômetro, verificou-se a temperatura ambiente de 23 ºC.

        Em um bécher de 250 ml contendo 100 ml água gelada introduziu-se a parte 1. A parte 3 foi inserida em um bécher de 250 ml contendo 100 ml de água quente. As partes 2, 5 e 7 foram adicionadas (cada fragmento em béchers diferentes) em outros béchers de 250 ml contendo 100 ml água na temperatura ambiente. Em todas as inserções mediu-se o tempo necessário para a reação com o cronômetro.

Esquema das vidrarias

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8]

1. Balança de precisão
2. Manta de aquecimento
3. Bécher de 250 ml
4. Espátula
5. Faca
6. Gral
7. Pistilo
8. Proveta graduada de 100 ml
9. Pisseta
10. Vidro de relógio
11. Comprimido efervescente

1. Resultados e discussões

Os resultados obtidos na prática estão plotados na tabela 1.

Parte do comprimido	massa (g)	Tempo de reação na água gelada (s) A	Tempo de reação na temperatura ambiente (s) B	Tempo de reação na temperatura de 80 a 900C (s) C	Velocidade média. Vm = massa tempo
A	B	C
1	1,80	57,46			0,031
2	1,94		38			0,05
3	1,84			29,53			0,06
6	1,00		41,98			0,02
7	1,03		9,16			0,11

A seguir encontrasse a equação química que determina a reação entre o ácido cítrico e o bicarbonato de sódio.