RELATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL: CINÉTICA

IFRJ – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – Cduc

RELATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL:

CINÉTICA

Professor: André Von-Held Soares

Alunos: Adriana Moreira Tavares Ribeirinha, João Paulo Lucca Morgado e Evellyn  Leal

Duque de Caxias

2018

Introdução

A área da ciência que estuda a velocidade das reações químicas chama-se cinética química, em outras palavras, esse ramo está associado à variação da concentração dos reagentes e dos produtos ao longo do tempo.

Sabe-se que as reações são representadas da seguinte forma:

reagentes → produtos

ou

[A] → [B]

Isso significa que conforme passa o tempo os reagentes são consumidos e os produtos são formados, isto é, moléculas do reagente A são convertidas em moléculas de produto B.

Como a velocidade de uma reação está associada aos reagentes e produtos em função do tempo, pode-se utilizar a seguinte fórmula matemática:

velocidade = -Δ[A]/Δt

ou

velocidade = Δ[B]/Δt

É perceptível que o tempo é extremamente importante para saber a velocidade de uma reação química, devido a isso, esta prática terá o uso de um cronômetro e uma reação na qual há mudança de cor de forma bem significativa, somente assim, de forma clara e objetiva tem-se o valor da velocidade de uma determinada reação, uma vez que sabe-se quando há formação de produtos de forma visível.

As reações químicas ocorrem em diferentes velocidades dependendo dos fatores que estão associados ao meio. Uma alta concentração de reagentes, temperatura e/ou pressão elevadas e maior superfície de contato, aumentam consideravelmente a velocidade das reações químicas. Nesta prática diferentes concentrações e temperaturas de reagentes serão testadas e cronometradas para comprovar esta teoria.

Materiais

Bécher 50 mL

Cronômetro

Tubo de ensaio

Pipeta de 10 mL

Termômetro

Estante para tubos

Placa de aquecimento

Na2S2O3 0,50 mol/L

H2SO4 0,50 mol/L

Papel branco

Método

Na primeira parte da prática um, foram adicionados a cinco tubos de ensaio, previamente numerados de 1 a 5, respectivamente: 6,0 mL, 4,0 mL, 3,0 mL, 2,0 mL e 1,0 mL de Na2S2O3 0,50 mol.L-1. O primeiro tubo foi reservado. Em seguida, foram adicionados a cada um dos demais tubos, respectivamente, 2,0 mL, 3,0 mL, 4,0 mL e 5,0 mL de água destilada. As soluções foram homogeneizadas. Logo após, 6mL de HCl 0,5 mol/L foram colocados no tubo um. Com o auxílio de um cronômetro e de um papel contendo um ponto foi possível saber a velocidade da reação e o momento em que ela acabava, que era quando não era mais possível enxergar o ponto que havia no papel. O mesmo procedimento foi realizado com os demais tubos.

Na segunda parte da prática um, foram separados cinco tubos de ensaio, numerados de 1 a 5, e foram adicionados a cada um deles, respectivamente: 6,0 mL, 4,0 mL, 3,0 mL, 2,0 mL e 1,0 mL de HCl 0,50 mol.L-1. O primeiro tubo foi reservado. Em seguida, foram adicionados a cada um dos demais tubos, respectivamente, 2,0 mL, 3,0 mL, 4,0 mL e 5,0 mL de água destilada. As soluções foram homogeneizadas. . Logo após, 6mL de Na2S2O3 0,5 mol/L foram colocados no tubo um. Com o auxílio de um cronômetro e de um papel contendo um ponto foi possível saber a velocidade da reação e o momento em que ela acabava, que era quando não era mais possível enxergar o ponto que havia no papel. O mesmo procedimento foi realizado com os demais tubos.

Na segunda prática, foram selecionados 10 tubos de ensaio. Foram colocados 4,0 mL de Na2S2O3 0,50 mol/L em cinco tubos de ensaio, que foram numerados de 1 a 5, e 4,0 mL de HCl 0,50 mol/L em outros cinco, que foram numerados de 6 a 10.

Os tubos 1 e 2 foram colocados em um béquer com água em temperatura ambiente. Aguardou-se cinco minutos para determinar a temperatura da águar. Com o cronômetro em mãos, misturou-se o conteúdo dos dois tubos (1 e 2) marcando o tempo exato em que a solução turvou. O procedimento foi repetido em outras 4 temperaturas diferentes com os tubos restantes, usando 2 tubos em um béquer com gelo  e 3 com água sendo aquecida na placa.

Resultados e discussão

Com a realização do procedimento experimental foi possível preencher a tabela abaixo. E também se chegou à reação que ocorre no interior do tubo de ensaio:

Na2S2O3(aq) + 2HCl(aq) → SO2(g) + S(s) + H2O(l) + 2NaCl(aq)

	Tubo 1	Tubo 2	Tubo 3	Tubo 4	Tubo 5
Volume em mL de Na2S2O3 0,5 mol/L	6	4	3	2	1
Volume em mL de H2O	0	2	3	4	5
Diluição	0	1,5	2	3	6
[Na2S2O3] (mol/L)	0,5	0,33	0,25	0,166	0,0833
Mistura de 6mL de tiossulfato diluído + 6mL de HCl 0,5 mol/L
[S2O32-] em mol/L na mistura	0,25	0,1666	0,125	0,0833	0,041666
[HCl] em mol/L na mistura	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Tempo gasto (s)	5	10,86	15,45	22,79	53,79
Vm de Na2S2O3 (mol/L/s)	0,05	0,0153	8,09x10-3	3,65x10-3	7,73x10-4