Relatorio reação de hidroxido de sodio e acetato de etila

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia

CAMPUS SALVADOR

Experimento 3: Cinética da Reação entre o Acetato de Etila e o Hidróxido de Sódio

DOCENTE: Lin Kan

DISCENTES: Felipe Yamashita

                       Lucas Correia Farias

                       Sara Pimentel

CURSO: Engenharia Química

DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Química 2

SALVADOR

Julho de 2017

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia

CAMPUS SALVADOR

Cinética da Reação entre o Acetato de Etila e o Hidróxido de Sódio

Relatório apresentado como avaliação parcial da disciplina Laboratório de Engenharia Química 2 do curso de Engenharia Química do Instituto Federal da Bahia, sob orientação de Lin Kan.

SALVADOR

Julho de 2017

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA......................................................................

1. OBJETIVOS………………………………………...............................0

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..................................................... 0

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................................0

1. CONCLUSÕES.......................................................................................

1. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.........................................................

01. INTRODUÇÃO TEÓRICA

1. Reação de Saponificação

A reação de saponificação é tipo de reação química que ocorre entre um éster e uma base inorgânica tendo como produtos finais um sal orgânico e um álcool. A saponificação do éster ocorre por substituição, no qual o íon hidroxila é adicionado ao grupo acetil, enquanto o íon sódio forma um sal orgânico com o íon acetato, permanecendo ionizado na solução. A reação de saponificação do éster, representada na Figura 1, ocorre por substituição nucleofílica, no qual o íon hidroxila é adicionado ao grupo acetil, enquanto o íon sódio forma um sal orgânico com o íon acetato, permanecendo ionizado na solução. Assim, quando o Acetato de Etila é saponificado com hidróxido de sódio, ocorre a formação de Acetato de Sódio e Álcool Etílico.

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Figura 1 - Reação entre o acetato de etila e o hidróxido de sódio

        As Figuras 2 e 3 representam o mecanismo de reação proposto pela literatura para a reação de saponificação do Acetato de Etila com uma base forte.

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Figura 2- Ataque nucleofílico da hidroxila ao grupo carbonila do éster e eliminação do grupo

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Figura 3 - Desprotonação do ácido acético em meio básico para a produção do acetato

A reação acima é considerada uma reação de saponificação pelo fato de representar a mesma hidrólise alcalina que ocorre a partir de um ácido graxo para a produção de sabão. O íon carboxilato é muito pouco reativo frente à substituição nucleofílica porque ele é carregado negativamente. Por esse motivo, a hidrólise de um éster promovida por uma base é uma reação essencialmente irreversível. A saponificação do Acetato de Etila é uma reação lenta, bimolecular, na qual a ordem da reação pode variar entre 0 e 2

1.2 Dados Cinéticos de Reatores em Batelada

Os reatores em batelada são empregados principalmente para determinar parâmetros cinéticos de reações homogêneas. Essa determinação é geralmente obtida através da medição da concentração em função do tempo, usando, a seguir, o método diferencial, integral ou regressão não linear de análise dos dados para determinar a ordem da reação, α, e a constante de velocidade de reação, k.

1.3 Método Diferencial de Análise

Considerando uma reação conduzida de forma isotérmica em um reator em batelada a volume constante em que é registrada a variação da concentração com o tempo. Pela combinação do balanço molar com a lei de velocidade, obtemos:

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Após a aplicação do logaritmo natural a ambos os membros:

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A ordem de reação α é a inclinação da reta, que expressa a dependência de  com . A velocidade específica da reação, , pode ser determinada selecionando, em primeiro lugar, uma concentração qualquer, designada por  e, depois, buscando o correspondente valor da ordenada [], como mostrado na Figura 1. Após elevar  à potencia α, dividimos esse resultado por [] para determinar :[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

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Figura 4 - Método diferencial para determinação da ordem de reação

Para obter a derivada , devemos diferenciar os dados concentração-tempo de forma numérica ou gráfica. A seguir, temos os três métodos para a determinação da derivadaa partir dos dados de concentração em função do tempo.[pic 18]

• Diferenciação gráfica
• Fórmulas de diferenciação numérica
• Diferenciação de um polinômio ajustado aos dados

1.3.1 Método Gráfico

O método gráfico envolve plotar  em função de t e então utilizar a diferenciação de áreas iguais para obter , conforme a Figura 2.[pic 19][pic 20]

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Figura 5 - Diferenciação gráfica