A Cinética Química

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI – CAMPUS ALTO PARAOPEBA[pic 1]

CINÉTICA QUÍMICA

Gabriel

Guilherme

Luís

Tarsila Soares Silva

Vitor Ferreira Galvão

 

                                                       

Ouro Branco, 1 de Dezembro de 2018

Dezembro/2018

1.INTRODUÇÃO

A velocidade das reações químicas é controlada por alguns fatores. Os fatores de controle de velocidade, mais frequentemente encontrados são: concentração de reagentes, temperatura, natureza dos reagentes e catalisadores. Para que duas moléculas reajam, elas devem colidir uma com a outra. Esta é a teoria da colisão segundo a qual a velocidade é controlada pelo numero de moléculas reagentes na unidade do tempo e a fração de colisões eficazes que levam á transformação química. Quanto maior for a concentração de reagentes, maior será a probabilidade de haver colisões entre as moléculas. Porém nem todas as colisões são eficientes; as espécies devem colidir com uma energia mínima, denominada Energia de Ativação e com orientação adequada. A natureza dos reagentes e a temperatura têm influência sobre a fração de colisões que resultam em uma reação química. Em geral, quanto mais elevada for a temperatura dos reagentes, tanto mais rápida será a reação já que o aumento da temperatura aumenta o número de moléculas com energia suficiente para reagir. Os catalisadores aturam diminuindo a energia de ativação do sistema, aumentando, desta forma, a sua velocidade. Os experimentos realizados e discutidos nesse relatório demonstram e analisam esses fatores.

2. OBJETIVO

Observar os efeitos de concentração e temperatura na velocidade de reação, bem como o efeito de catalisadores.

3.MÉTODO

3.1 MATERIAIS

• 10 Tubos de ensaio 18 x 150 mm

• 02 Pipetas graduadas de 10 mL

• 01 Béquer de 250 mL

• 01 Conta-gotas

• 01 Suporte para tubos de ensaio

• 01 Termômetro

• 01 Cronômetro

• Solução 0,1 mol L-1 de KIO3

• Solução 0,08% m/v de NaHSO3

• H2O2 30 volumes

• Solução de FeCl3 0,5 mol L-1

• Solução de CuCl2 0,5 mol L-1

• Gelo

1. PROCEDIMENTO

Foram realizados três experimentos, cada um com o objetivo de analisar uma variável (concentração, temperatura e efeito de catalisador) e sua devida interferência na velocidade da reação.

No primeiro, a fim de observar os efeitos da concentração, foram adicionados em 5 tubos de ensaio 10, 8, 6, 4 e 2 mL da solução de KIO3. Nos mesmos tubos foram adicionados 0, 2, 4, 6 e 8 mL de água, respectivamente. Foi adicionado então, para completar a reação, 10 mL de solução de NaHSO3 em cada tubo. Marcou-se o tempo de reação com o cronômetro a partir do momento em que se começou a adicionar a solução de NaHSO3 até o ponto final da reação, indicado pela mudança de cor do sistema.

No segundo experimento, a mesma reação entre 5 mL NaHSO3 e 5 mL   KIO3 foi feita em duas diferentes temperaturas, a ambiente (28°C) e a aproximadamente 0°C, realizada sob o banho de gelo. O tempo de cada reação foi determinado pelo cronômetro.

No experimento final, para se observar os efeitos de um catalisador em uma reação foi adicionado a dois tubos distintos 1 mL de H2O2. Posteriormente foi adicionado ao primeiro tubo duas gotas de FeCl3 e ao outro duas gotas de CuCl2. O objetivo era determinar qual apresentaria uma reação mais intensa, através maior liberação de O2.

5.RESULTADOS E DISCUSSÃO

        No primeiro experimento que tinha como objetivo observar o efeito da concentração na velocidade de uma reação, a reação (1) foi realizada experimentalmente em diferentes concentrações. Os resultados estão apresentados na tabela 1:

Tabela 1 - Volume de soluções adicionadas e tempo de reação

Tubo	KIO3 (mL)	Água (mL)	NaHSO3 (mL)	Tempo de reação (s)
1	10	0	10	43
2	8	2	10	48
3	6	4	10	64
4	4	6	10	89
5	2	8	10	164

3- + 5 HSO3- + 2 H  I2  + 5 HSO3- + H2O            (1)[pic 2][pic 3]

Quanto maior a concentração dos reagentes, mais rápida será a reação química. Essa propriedade está relacionada com o número de colisões entre as partículas, segundo Virtuous. Essa propriedade é facilmente observada na tabela 1 onde quanto mais a concentração de  é diminuída e mais diluída é a solução, maior é o tempo de reação.[pic 4]