PRÁTICA 2.3: DETERMINAÇÃO DA ORDEM DA REAÇÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE - UFAC

CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA NATUREZA - CCBN

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

DISCIPLINA: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL

RELATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL

PRÁTICA 2.3: DETERMINAÇÃO DA ORDEM DA REAÇÃO

             

RIO BRANCO – ACRE.

14/03/2016

INTRODUÇÃO

A termodinâmica procura, através do levantamento de dados relacionados às condições nas quais um sistema se encontra (pressão, temperatura, etc.), dizer se um determinado fenômeno poderá ocorrer, ou não. Entretanto, não é função desse ramo das ciências afirmarem se o fenômeno analisado ocorrerá em mais ou menos tempo. Nas reações químicas, a resposta relacionada com a velocidade com que certo fenômeno ocorre se deve à cinética química que, medindo-se o consumo dos reagentes ou a formação dos produtos no decorrer do tempo é capaz de informar se o fenômeno termodinamicamente possível levará mais ou menos tempo para se processar.

No estudo da Química, temos um ramo que se dedica ao estudo de todas as particularidades das reações químicas em termos de sua velocidade. A esse ramo damos o nome de Cinética Química. O termo cinética foi originalmente usado em relação a movimento. Assim, a teoria cinética dos gases trata de suas propriedades que depende do movimento das partículas. A Cinética Química estuda as velocidades das reações químicas e todos os fatores que a influenciam, tentando explicar o comportamento macroscópico dos sistemas em termos de modelos microscópicos.

O estudo das velocidades de reação é de grande interesse no campo da tecnologia química. A velocidade de uma reação é uma medida do tempo de aparecimento de um reagente ou aparecimento de um produto, podendo ser definida em relação a qualquer componente de uma reação, de como a velocidade varia em função das diferentes condições e quais os mecanismos de desenvolvimento de uma reação. Já a velocidade de uma reação química é o aumento na concentração molar do produto por unidade de tempo ou o decréscimo na concentração molar do reagente na unidade de tempo.

A velocidade está relacionada com a concentração dos produtos e dos reagentes, para tal fato existe uma constante de velocidade k, que, somente, tem valor constante a uma temperatura também constante, ou seja, varia com a temperatura. Para tanto, é observado que outros fatores também co-influenciam o comportamento cinético das reações químicas, embora a temperatura seja a mais importante, pois ela altera a agitação das partículas no meio reacional. Aumentando-se a temperatura, a velocidade das colisões das partículas no meio reacional também aumentará.

1. OBJETIVO

Determinar experimentalmente a ordem da reação entre os íons tiossulfato e os íons hidrogênio.

Determinar a ordem global da reação entre o tiossulfato de sódio e o ácido clorídrico, bem como a energia de ativação, constantes de velocidade, fator pré-exponencial das colisões e expressar a lei de velocidade para areação supracitada, pelo método das concentrações em excesso.

1. MATERIAIS E REAGENTES

Provetas de 10 e 50 mL       5 Béqueres de 50 mL       5 tubos de ensaio       Cronômetro

Solução de Tiossulfato de Sódio 0,15 M Solução de Ácido Clorídrico 3,0 M Solução de Ácido Clorídrico 1,8 M Solução de Ácido Clorídrico 0,6 M

Tabela 1: Materiais e reagentes utilizados neste experimento.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

• PROCEDIMENTO 1:

• Inicialmente foram identificados os cinco tubos de ensaio, com as letras de A à E. A esses tubos foram adicionados os seguintes volumes da solução aquosa de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) e de água.

Tubos	Na2S2O3 (mL)	H2O (mL)
A B C D E	25,0 20,0 15,0 10,0 5,0	0,0 5,0 10,0 15,0 20,0

                          Tabela 2: Volumes adicionados nos tubos de ensaio.

• Em seguida, cada mistura dos tubos de ensaio foi transferida para 5 béqueres, também identificados com as letras de A à E.
• Após, foram adicionados 5 mL de ácido clorídrico (HCl - 3,0 M) a cada béquer. Foi preparado um pedaço de papel branco para ser posto embaixo de cada béquer para identificar a turvação de cada mistura e consequentemente ser observado o tempo de reação.
• O tempo em que a mistura levou para apresentar uma turvação será apresentado no decorrer deste relatório (Resultados e Discussões).

• PROCEDIMENTO 2:

• Este procedimento ocorreu como no anterior, foram apenas substituídos os volumes da solução de tiossulfato e de ácido clorídrico, como na seguinte tabela;

Tubos	Na2S2O3 (mL)	HCl (mL)	HCL (Mol/L)
A’ B’ C’	25,0 25,0 25,0	5,0 5,0 5,0	3,0 1,8 0,6

        Tabela 3: Volumes usados para a verificação da velocidade da reação:

• Todos os procedimentos desta parte ocorreram como no PROCEDIMENTO 1.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

• RESULTADOS DO PROCEDIMENTO 1:

A tabela a seguir mostra os resultados, ou seja, o tempo necessário para que acontecesse a reação no primeiro procedimento.