Relatorio cinetica quimica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

INSTITUTO DE FÍSICA E QUÍMICA

RELATORIO 7:

CINÉTICA QUÍMICA

Química Licenciatura

ITAJUBÁ

2016

1. Introdução

Cinética química é o ramo da química que estuda o tempo leva uma reação e também os fatores que a influenciam. As reações químicas ocorrem em velocidades diferentes, como por exemplo o processo de digestão dos alimentos que leva algumas horas e uma explosão que é instantânea.

A rapidez, ou velocidade, de uma reação química indica a variação da quantidade de reagentes e produtos com o passar do tempo.

Consideremos uma reação química, já balanceada

aX + bY → cZ + dW

Chamamos de velocidade média de consumo de X a razão:

V média de consumo de [pic 1]

 Ou seja, a variação da concentração do reagente X com o tempo. O mesmo vale para o reagente Y.

Para os produtos Z e W, definimos:

V média de formação de [pic 2]

O mesmo valendo para o produto W.

Considerando os coeficientes da reação balanceada definimos a velocidade média da reação como:[1]

V média da reação = [pic 3]

1.2 Energia de ativação

É a energia mínima que os reagentes precisam para que inicie a reação química. Esta energia mínima é necessária para a formação do complexo ativado. 
Quanto maior a energia de ativação mais lenta é a reação porque aumenta a dificuldade para que o processo ocorra.
Quanto menor a energia de ativação menor a “barreira” de energia, mais colisões efetivas e portanto uma reação mais rápida.[2]

[pic 4]

1.3 Fatores que alteram a velocidade das reações químicas

Alguns fatores podem aumentar ou diminuir a velocidade de uma reação química. São eles:

 - Temperatura

A temperatura está ligada ao nível de agitação das moléculas, aumentando a temperatura a agitação será maior, fazendo com que a reação aconteça mais rápido.

Aumento da temperatura →aumento da velocidade de reação.

-Superfície de contato

Quanto maior a superfície de contato maior o número de moléculas reagindo, maior o número de colisões eficazes, fazendo a reação ser mais rápida.

Maior superfície de contato → reação mais rápida

- Pressão

Quando se aplica a pressão no recipiente ela faz com que o volume diminua assim fazendo com que as moléculas se choquem mais, assim a reação acontece mais rápido.

Aumento da pressão → diminui o volume → reação mais rápida

- Catalizador

O catalizador não participa da reação química. Ele faz a energia de ativação diminuir e assim faz com que a reação aconteça mais rápido.

Ele acelera a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos.

Presença de catalizador→ não participa da reação→ diminui a energia de ativação→ aumenta a velocidade da reação

A seguir o gráfico da reação com e sem catalizador:

[pic 5]

- Inibidores

Os inibidores são o contrário dos catalizadores, eles aumentam a energia de ativação, diminuindo a velocidade da reação.

Presença de inibidores→ aumento de energia de ativação→ diminui a velocidade da reação  

1. Objetivos

Observar os efeitos a concentração dos reagentes, da temperatura, da superfície de contato e do catalizador sobre a velocidade de uma reação.

1. Materiais

• Tubos de ensaio grandes (8);
• Pipeta graduada 10 mL(2);
• Pipeta volumétrica 10 mL(1);
• Pipeta volumétrica 3 mL(1);
• Pipeta graduada 2 mL(2)
• Pipeta graduada 5 mL (1);
• Béquer 50 mL (2);
• Béquer 25 mL(2);
• Béquer 250 mL(1);
• Estande para tubo de ensaio;
• Cronometro;
• Pinça de madeira;

1. Reagentes

• KlO3 0,02 mol.L1
• NaHSO3 0,01 mol.L1 (amido e meio ácido);
• MnSO4 0,05 mol.L1;
• H2C2O4 (ácido oxálico) 0,05mol.L1;
• H2SO4 0,5 e 0,05 mol.L1;
• KMnO4 0,01 mol.L1.

 

4.Procedimentos

Realizou-se primeiro o procedimento dois por ele demora mais tempo que o um.

4.1 Procedimento 2: feitos da temperatura e adição de catalizador

Em três tubos de ensaios colocou-se 3 mL de solução de H2SO4 0,05 mol.L1 e 2 mL de solução de H2C2O4 0,05 mol.L1.  

Ao tubo 6 adicionou-se 2 mL de solução de KMnO4 0,01 mol.L1 e anotou-se o tempo que se processou a reação

Ao tubo 7 adicionou-se 2 mL de solução de KMnO4 0,01 mol.L1 e colocou –se imediatamente em banho- maria, anotou –se o tempo que a reação processou –se.