Aspectos cinéticos da reação decomposição do peróxido de hidrogênio em solução aquosa, catalisada por Fe(III)
Por: vtralmeida • 12/5/2019 • Trabalho acadêmico • 733 Palavras (3 Páginas) • 487 Visualizações
[pic 1]
Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas – ICEx
Departamento de Química
Aspectos cinéticos da reação decomposição do
peróxido de hidrogênio em solução aquosa,
catalisada por Fe(III)
Belo Horizonte
Outubro/2018
Introdução
A ordem da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio em solução, às condições de temperatura e pressão ordinárias,
1 H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g)
é, a princípio, desconhecida e, portanto, sua elucidação é motivo de estudos experimentais. Nessa prática a cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio com o catalisador FeCl3 será estudada.
Objetivos
Determinar a constante de velocidade e tempo de meia-vida da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio em solução aquosa, catalisada por cloreto de ferro (III).
Reagentes
Peroxido de hidrogênio 0,1653 mol*Lˉ¹, cloreto férrico 6% V, permanganato de potássio 0,007 mol*Lˉ¹, ácido sulfúrico 1:5.
Procedimento Experimental
Em um erlenmeyer de 250 ml foram adicionados 100 ml da solução de peróxido de hidrogênio e 10 ml da solução de cloreto de ferro (III), o cronometro foi iniciado quando adicionado 5 ml do cloreto de ferro (III). A solução foi agitada por todo o período do experimento.
Foram pipetadas 11 alíquotas de 5 ml, de minuto em minuto, começando aos 6 minutos de reação e terminando aos 16 minutos. As amostras foram reservadas em erlenmeyers de 100 ml contento 5 ml da solução de ácido sulfúrico 1:5.
Foi feita a titulação de cada amostra com a solução de permanganato de potássio (Tabela I)
Resultados e Discussão
A reação de decomposição do peróxido de hidrogênio ocorre segundo a equação descrita a seguir:
[pic 2] Eq(1)
Essa equação é lenta e por isso utilizamos um catalisador, cloreto férrico, para fazer o estudo da reção de decomposição do peróxido de higrogênio. A equação então pode ser descrita como:
[pic 3] Eq(2)
Deve-se pipetar as alíquotas e coloca-las em recipientes com ácido sulfúrico, pois o ácido sulfúrico interage com o ferro, formadno sulfado de ferro, acabando com o processo catalítico. É importante ressaltar que a decomposição do peróxido continua a acontecer de forma lenta. Alem disso o ácido sulfúrico permite a titulação do perórixo restante, com permanganato de potássio, segundo a equação a seguir:
[pic 4]Eq(3)
Os resultado obtidos estão descritos na Tabela I a seguir, juntamente com os gráficos produzidos com programa computacional.
Amostra | Tempo/ min | V KMnO₄/ ml | ln (V) | 1/V | 1/V² | 1/V³ | 1/V³ | [H2O2] |
1 | 6 | 8,15 | 2,098 | 0,123 | 0,015 | 0,002 | 0,000 | 0,011 |
2 | 7 | 6,45 | 1,864 | 0,155 | 0,024 | 0,004 | 0,001 | 0,009 |
3 | 8 | 5,56 | 1,716 | 0,180 | 0,032 | 0,006 | 0,001 | 0,008 |
4 | 9 | 4,60 | 1,526 | 0,217 | 0,047 | 0,010 | 0,002 | 0,006 |
5 | 10 | 5,30 | 1,668 | 0,189 | 0,036 | 0,007 | 0,001 | 0,007 |
6 | 11 | 3,60 | 1,281 | 0,278 | 0,077 | 0,021 | 0,006 | 0,005 |
7 | 12 | 3,35 | 1,209 | 0,299 | 0,089 | 0,027 | 0,008 | 0,005 |
8 | 13 | 3,10 | 1,131 | 0,323 | 0,104 | 0,034 | 0,011 | 0,004 |
9 | 14 | 2,85 | 1,047 | 0,351 | 0,123 | 0,043 | 0,015 | 0,004 |
10 | 15 | 3,50 | 1,253 | 0,286 | 0,082 | 0,023 | 0,007 | 0,005 |
11 | 16 | 1,25 | 0,223 | 0,800 | 0,640 | 0,512 | 0,410 | 0,002 |
Tabela I : resultados obtidos e calculos para os gráficos produzidos
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