OBSERVAÇÃO DOS FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Disciplina: Química Geral Experimental II

OBSERVAÇÃO DOS FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DAS

         REAÇÕES QUÍMICAS        

2019

1. INTRODUÇÃO

A cinética química é o estudo do comportamento das reações químicas, em relação a velocidade e mecanismo. A velocidade é a medida da rapidez com que se formam os produtos e se consomem os reagentes; o mecanismo baseia-se na sequência de etapas dos produtos a formação dos reagentes.

Algumas reações químicas ocorrem mais rapidamente, como é o caso das reações de neutralização; outras reações ocorrem mais lentamente, no caso da digestão de alimentos, oxidação do ferro, entre outros. A velocidade das reações pode ser controlada por fatores como a temperatura, concentração dos reagentes e catalisadores.

Catalisadores nada mais são do que substancias que interferem na velocidade das reações, atuam facilitando a quebra ou formação de uma ligação química. São utilizados em porções muito pequenas, se mantendo inalterado após terminar a reação.

O aumento da temperatura acarreta no aumento na velocidade da reação, isso ocorre devido ao fornecimento de calor para a reação, fazendo com que as moléculas tenham elevada energia cinética. [1]

O estado físico dos reagentes também influencia as reações, já que os reagentes devem estar em contato para reagir e quanto mais fácil for para as moléculas se chocarem, mas rápido elas reagem. Em meio homogêneo, os reagentes são solúveis mutuamente, já que estão dissolvidos na mesma fase. Já em meio heterogêneo, a superfície de contato é limitada entre os reagentes, estão em fases físicas diferentes.

1. OBJETIVOS

Determinar quais fatores influencia nas velocidades das reações químicas durante seu procedimento.

1. Reagentes, vidrarias e equipamentos.

solução 0,03 mol L-1 de KIO3

solução 0,05 mol L-1 de NaHSO3 e 1 % de amido Estante com 20 tubos de ensaio

4 pipetas conta-gotas Pisseta c/ água destilada

Banho-termostatizado (50 oC) Cronômetro

Béquer de 500 mL Béquer de 100 mL Gelo

Termômetro Fe2O3 sólido MnO2 sólido

solução FeCl3 0,1 mol L-1 solução MnCl2 0,1 mol L-1 solução NaCl 0,1 mol L-1 solução NaCl 0,1 mol L-1 solução NaOH 6 mol L-1

solução HCl 6 mol L-1 solução de H2O2 3%

[pic 1]

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

• Influência da concentração sobre a velocidade das reações químicas

Identificaram-se três tubos de ensaio limpos e secos. Em um deles, com auxílio de uma proveta foram adicionados 7 mL de uma solução 0,03 mol L-1 de KIO3 (iodeto de potássio). No outro, adicionou-se 5 mL de uma solução 0,05 mol L-1 de NaHSO3 (bissulfito de sódio). No último tubo de ensaio foi adicionada água destilada. Adicionando-se a quantidade de reagentes que aparece na Tabela 1 nos tubos (A) e (B). Para cada ensaio, transferiu-se rapidamente o conteúdo do tubo (A) para o tubo (B) e misturou-se vigorosamente apenas por 5 s. O cronômetro foi acionado assim que se realizou a transferência e desligado o mesmo assim que observar a mudança de cor da solução (incolor azul). Os dados obtidos foram dispostos na tabela 1 e a partir dela foi

construída a tabela 2.

• Influência da temperatura sobre a velocidade das reações químicas

A maioria das reações químicas tem sua velocidade aumentada pelo aumento da temperatura do meio reacional. Algumas vezes, utiliza-se como regra (grosseira) que um aumento da temperatura de 10 oC irá dobrar a velocidade da reação. Utilizando banho termoestatizado para controlar a temperatura do meio reacional.

Identificando-se 6 tubos de ensaio limpos e secos e adicionando-se em cada um deles as quantidades das soluções como descrito na Tabela 3.

Iniciou-se o ensaio sem o banho de água, ou seja, em temperatura ambiente e as demais temperaturas serão (Tamb + 10 oC) e (Tamb - 10 oC). As soluções foram aquecidas ou esfriadas antes de ocorrer a mistura delas por aproximadamente 5min.

A Tabela 3 foi preenchida com seus resultados experimentais e a Tabela 4 com os valores calculados.

• Influência de catalisadores sobre a velocidade das reações químicas

Colocou-se em um tubo de ensaio, aproximadamente 20 gotas de H2O2 3% e adicionou-se os catalisadores listados na Tabela 5, no caso de soluções foram adicionados 2 gotas e os sólidos foram adicionados 0,1 g. Homogeneizou-se bem, observando-se a imediata evolução de gás. A seguinte escala foi utilizada para descrever a rapidez dessa evolução de O2 ao utilizar cada catalisador:

+++ (rápida); ++ (lenta); + (muito lenta); - (sem evolução)

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

• Influência da concentração sobre a velocidade das reações químicas

O tempo em minutos foi cronometrado para cada ensaio e completou-se a tabela 1.

Tabela 1 – Relação das quantidades de reagentes utilizados em cada ensaio e tempo de reação observado.

	Tubo de ensaio (A) Quantidade de gotas de	Tubo de ensaio (B) quantidade de gotas de
ensaio	solução de KIO3	água destilada	solução de NaHSO3	Tempo de reação (s)
1	20	35	5	65

2	20	30	10	29
3	20	20	20	12

Com os dados obtidos a partir da tabela 1, a tabela 2 foi construída, adquirindo as velocidades, razões de concentrações, razão das velocidades e concentrações do reagente.