O Relatório Cinética Química

Relatório cinética química

-introdução

Cinética química é o estudo da velocidade das reações químicas, sendo essa velocidade definida pela variação de concentração de um dos reagentes ou do produto dividido pelo tempo necessário para que ocorra a transformação.

Cada reação possui uma velocidade, definida pela lei de velocidade definida por: Velocidade = k [reagente1]x [reagente2]y, onde x e y representam a ordem em relação a cada reagente e k, é uma constante de velocidade, também característica de cada reação. A ordem total é a soma das ordens das espécies. Uma lei de velocidade é uma característica da reação determinada experimentalmente e não pode, em geral, ser escrita a partir da estequiometria da equação química de uma reação.

Para que haja a reação, deve haver colisão entre as moléculas, e uma determinada energia de ativação e alguns fatores podem influenciar na velocidade dessas ocorrências como concentração dos reagentes, temperatura, efeito de catalisador, superfície de contato. Com uma maior quantidade de reagentes, a probabilidade de choque entre as moléculas é maior, com isso, quanto maior a concentração, maior a velocidade da reação. Já a temperatura influencia, pois, quanto maior as energias, mais agitadas estão as moléculas, fazendo com que a velocidade seja maior. O catalisador oferece um mecanismo alternativo com menor energia de ativação, aumentando também a velocidade da reação.

-objetivo

Observar os fatores que determinam a velocidade das reações, tais como: temperatura, concentração, catalisadores e superfície de contato. Observar quantitativamente a influencia da concentração sobre o tempo necessário para que uma reação ocorra.

- experimental

1-efeito da temperatura

1. Colocou-se em três tubos de ensaios 2,0 mL de solução 0,01 mol L de KMnO4, 1,0 mL de H2SO4 1,0 mol L e adicionou-se prego de ferro em cada tubo, previamente lixados, para tirar a ferrugem.

O tubo 1 foi reservado para comparação. O tubo 2 foi deixado em temperatura ambiente. O tubo 3 foi aquecido em banho maria a 50C.

1. Em um bécher colocou-se aproximadamente 10,0 mL de água gelada, e em outro, a mesma quantidade de água quente. Adicionou-se nos dois bécheres pedaços iguais de um comprimido antiácido.

2- Efeito catalisador

Em dois tubo de ensaio foi colocado 2,0 mL de solução de ácido oxálico 1 mol L e 1,0 mL de H2SO4 1,0 molL. Em um deles, adicionou-se um cristal de MnSO4. Gotejou-se solução de KMnO4 nos dois tubos com ajuda de uma pipeta.

3- Superfície de contato

Cortou-se um comprimido de antiácido em duas partes iguais e um desses pedaços foi triturado separadamente. Em um bécher com água foi adicionado o pedaço inteiro do comprimido e, em outro bécher, adicionou-se o comprimido triturado.

4- Variação da concentração

As soluções A e B já haviam sido preparadas previamente.

Numerou-se 5 bécheres de 50 mL e com o auxílio de uma pipeta graduada, dilui-se a solução B de acordou com a tabela 1 abaixo:

Tabela 1: Valores para diluição da solução B

Nº	Vol. Sol. B (mL)	Vol. Água (mL)
1	10,0	-
2	8,0	2,0
3	6,0	4,0
4	4,0	6,0
5	2,0	8,0

Em outros 5 bécheres de 150 mL, também numerados de 1 a 5, colocou-se 10, mL da solução A. Após, foi adicionado a solução de cada bécher a seu correspondente numérico, disparou-se o cronometro no momento da adição, homogeneizando a solução com pequena agitação. No momento que se observou a coloração azul, parou-se o cronometro e registou-se o tempo.

- Resultados e discussão

a) No tubo em que foi aquecido em banho-maria, a solução que era roxa, se torna incolor. No tubo que foi deixado à temperatura ambiente, também houve a mudança de cor, porém ocorreu mais lentamente.

A mudança de cor é devido a redução no Manganês, que vai de MnO4- (roxo) para Mn2+ (incolor) REAÇÃO DO CADERNO

1. Nesse procedimento, o bécher que continha água mais quente reagiu mais rápido com o comprimido do que na água mais gelada.

REAÇÃO ApOSTILA

Isso ocorre pois quanto maior a temperatura, a agitação das moléculas também aumenta, fazendo com que haja uma maior probabilidade de choque entre as moléculas, e que a velocidade da reação também seja maior. Os choques também serão mais intensos, assim, será suficiente para quebrar a barreira da energia de ativação e formar novos produtos.

2- efeito catalisador

No tubo em que foi adicionado os cristais de MnSO4, a redução do MnO4- para Mn2+, passando de cor roxa para incolor, foi mais rápida do que no tubo que não foi adicionado os cristais.

Isso pois o MnSO4 é um catalisador para a reação. A oxidação do C2H2O4 pelo HMnO4 é lenta, então ao adicionar o catalisador, o KMnO4  oxida o MnSO4 à MnO2 e este, formado intermediariamente, oxida o C2H2O4 mais rapidamente.

REAÇÃO DA ApOSTILA

3- superfície de contato

O comprimido que foi triturado reage mais rápido em água do que o pedaço inteiro.

Com uma maior superfície de contato, o contato dos reagentes também é maior, favorecendo mais colisões entre eles e aumentando a velocidade da reação.

Reação da apostila

4- variação da concentração

As concentração da solução B nos bécheres estava em ordem decrescente, sendo o bécher 1 o mais concentrado e o bécher 5 o mais diluído. Ao adicionar a solução B na solução A, observou-se que, quando mais concentrada a solução B, mas rápido se tornava azul, ou seja, mais rápido ocorria a reação.

 Essa reação ocorre em duas etapas: a oxidação do I- a I2 pelo H2O2 e a redução do I2 a I- pelo C6H8O6.O azul se forma quando todo C6H8O6 é consumido, e o excesso de I2 forma um composto azul com o amido presente na solução A. Como a primeira etapa é a mais lenta, ela que determina o tempo da reação, assim, quanto mais H2O2 presente, mais moléculas irão colidir e formar os produtos, aumentando a velocidade da reação.