Relatório Química Experimental Cinética

Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro – UNIRIO

Centro de Ciências Exatas e Tecnologia – CCET

Escola de Engenharia de Produção – EEP

Disciplina: Química Experimental

Professora: Roberta Lourenço Ziolli

Aluno: Leonardo Marchesini dos Santos Lemos

Curso: Engenharia de Produção                                                       Nº da prática: 09

Prática realizada no dia: 28/07/2022

                                                        Cinética Química

                                                          Rio de Janeiro, 2022_1

Introdução

A energia cinética compreende a energia do movimento, desta forma a cinética química é o ramo da química que busca estudar a velocidade das reações. Essas reações podem ser influenciadas por fatores como: superfície de contato, quantidade de reagentes, temperatura, luz e pressão e volume, além de outros fatores mais específicos para outras reações menos gerais.

Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido efervescente triturado: ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.

Concentração de reagentes: para uma reação acontecer é necessário que as moléculas se rompam, e quanto maior for o contato entre elas, mais fácil fica de se chocarem. Uma maior concentração de reagentes significa um aumento das colisões entre as moléculas. Assim, quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Um exemplo é quando pegamos uma amostra de palha de aço e reagimos com ácido clorídrico concentrado e com ácido clorídrico diluído.

Temperatura: quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas.

Luz: Algumas reações químicas se processam com maior velocidade em presença de luz, como por exemplo, a da decomposição da água oxigenada. Por isso é que determinados produtos são comercializados em frascos escuros.

Pressão: quando os participantes de uma reação são gasosos e se aumenta a pressão desse sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação. Isso porque oaumento da pressão diminui o volume, intensificando as colisões das moléculas.

Na cinética química um conceito muito importante é o de velocidade média, que se relaciona com a variação na quantidade de um reagente ou produto em um espaço de tempo. Para o cálculo da velocidade média três fórmulas podem ser utilizadas:

Vm = massa ou Vm = número de mols ou Vm = concentração Δtempo Δtempo Δtempo

Objetivo

Observação, análise e medição da velocidade das reações, de maneira a reconhecer os fatores que determinam a velocidade de uma reação química visando decisões que podem ser tomadas para o caso de se querer acelerar reações no sentido de se obter produtos no menor tempo possível (diminuição de custos e tempo) ou retardar reações como no caso dos alimentos, para evitar a sua decomposição.

Materiais

● 100ml de água gelada a cerca de 10°C

● 100ml de água quente a cerca de 90°C

● 300ml de água em temperatura ambiente a cerca de 25°C

● Aparelho smartphone com função/aplicativo de cronômetro

● 1 Balança de precisão

● 2 Béqueres de 250ml

● 2 Comprimidos efervescentes “Sonrisal” de 4g cada, que em sua composição possuem Ácido cítrico e Bicarbonato de sódio

● 1 Espátula

● 1 Faca

● 1 Gral

● 1 Pistilo

● 1 Proveta de plástico de 100 mL

● 1 Vidro de Relógio

[pic 1][1] (1 - Pistilo / 2 - Béqueres de 250 mL / 3 - Gral / 4 - Faca / 5 - Vidro de relógio)

[pic 2][pic 3][pic 4][1](Proveta de Plastico de 100 mL) [1](Comprimidos “Sonrisal” de 4g cada)

[1](Aparelho Smartphone com função de cronômetro)

Metodologia

Foram separados dois comprimidos de tipo efervescente, de nome comercial “Sonrisal”, composto por bicarbonato de sódio(1854 mg), ácido cítrico(1413 mg), carbonato de sódio(400 mg), e ácido acetilsalicílico(325 mg). Os dois compridos foram cortados ao meio, formando 4 partes, cada pedaço do comprimido foi enumerado, com auxílio de uma caneta, de 1 a 4, e organizado sobre uma folha de papel.

Logo após, com auxílio do vidro de relógio, foi pego e separado o pedaço de número 4, que foi cortado ao meio, se tornando assim as partes de número 5 e 6. Com o auxílio do gral e do pistilo, o comprimido de número 5 foi triturado se tornando a parte de número 7. Então, agora com todas as partes devidamente separadas e em suas devidas formas(inteiras ou trituradas), todas serão passadas uma de cada vez, separadamente para o vidro de relógio, com auxílio da espátula, para serem pesadas na balança de

precisão disponível no laboratório. Na balança de precisão, será primeiro tarado o valor da massa do vidro de relógio para que não haja erros na hora da medição. Com as partes dos comprimidos já pesados na balança de precisão, cada béquer foi enchido de água, o primeiro béquer de 250ml foi enchido com 100ml de água gelada a cerca de 10° C, o segundo béquer de 250ml foi enchido com 100ml de água ambiente a cerca de 25°C, provida da torneira da pia do laboratório. Os experimentos então prosseguiram nessas 2 primeiras partes dos comprimidos, e então com o cronômetro do smartphone pronto, dá-se início a marcação de tempo, no momento em que as partes dos comprimidos estiverem submersas nas águas dos seus respectivos béqueres. Com o fim de cada processo/reação, deve-se anotar o valor do tempo de reação de cada uma das partes para que enfim, possamos prosseguir para as outras etapas.

Então deve-se jogar fora na pia do laboratório as soluções obtidas, para podermos lavar os béqueres para prosseguirmos com as etapas subsequentes. Enfim, com os béqueres lavados e prontos, prosseguimos de forma semelhante, à medida que a parte 3 do comprimido foi preparada para ser colocada em um dos béqueres de 250 mL, contendo 100 mL de água quente a cerca de 90° C, enquanto no outro béquer de 250 mL seria colocado 100 mL de água ambiente a cerca de 25°C, provida da torneira da pia do laboratório, e neste béquer seria colocada a parte de comprimido de número 6. De maneira semelhante aos experimentos com as partes anteriores, deve-se cronometrar com o smartphone os tempos de reação de cada uma das partes desde o momento em que forem submersas nas águas de seus respectivos béqueres.