DETERMINAÇÃO DA ENERGIA DE ATIVAÇÃO DE UMA REAÇÃO QUIMICA IÔNICA

1- INTRODUÇÃO :

Para ocorrer uma reação química entre duas substâncias na mesma solução é preciso fornecer certa quantidade de energia para favorecer o encontro e a colisão entre elas. A energia também é necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim, a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de uma nova substância a partir de duas iniciais.

Assim, torna-se necessário, experimentos para se determinar a energia de ativação de reações que 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.

No experimento realizado, foram misturadas duas soluções, uma de iodeto de potássio e tiossulfato de sódio e outra de persulfato de sódio e amido, com o intuito de se verificar experimentalmente a energia de ativação a partir da equação de Arrhenius. O resultado encontrado para essa reação foi de336, 86 KJ/mol

2 -Metodologia

2.1 - Materiais

- Solução amido 1%;

- Solução de iodeto de potássio 0,5 mol.L-1 ;

- Solução de persulfato de potássio 0,04 mol.L-1 ;

- Solução de tiossulfato de sódio 0,01 mol.L-1 ;

-termômetros;

-erlenmeyers ;

-pipeta volumétrica ;

- cronômetro .

- banho termostático .

2.2 – Procedimentos experimental

Em um erlenmeyer foram transferidos 20 ml de solução de iodeto de potássio e ao mesmo erlenmeyer foram adicionados 10 ml de solução de tiossulfato de sódio.

Em um segundo erlenmeyer foram adicionados 20 ml de solução de persulfato de potássio e 5 gotas de solução de amido.

Os dois erlenmeyers foram levados ao banho de termostatico , ao atingir a temperatura em equilíbrio ( aproximadamente 5 min. ) misturava uma solução a outra instantaneamente e imediatamente marcava o tempo com o cronometro sempre agitando a mistura até que ocorre se a reação anotando seu tempo final.

O procedimento foi repetido às temperaturas de 29,5º C; 41,4º C ;49,2º C; 58,8º C e 68,7º C.

3 - Resultados e discussão

No presente experimento, tem-se que 1,0 mol de persulfato reage com 2,0 mol de iodeto, formando 1,0 mol de iodo, o qual, por sua vez, consome 2,0 mol de tiossulfato, o que implica que cada mol de persulfato é responsável pelo consumo de 2,0 mols de tiossulfato.

Para se manter constante e controlada a concentração do íon iodeto, este será regenerado pela reação entre o íon tiossulfato e o iodo resultante da oxidação do iodeto pelo persulfato:

I2+ 2S2O32-2S4O62- + 2I-

Para uma quantidade definida de íons tiossulfato adicionada à mistura inicial de proporções conhecidas de íons iodeto e de íons persulfato, pode-se medir o tempo (t) correspondente ao consumo de uma fração preestabelecida de persulfato.Quando todo o tiossulfato for consumido, os primeiros traços em excesso de iodo, produzidos na reação entre os íons persulfato e iodeto, formarão um complexo com o amido que tornará azul a coloração. O momento de viragem (o tempo t) é aquele em que a cor azul aparece.

Determinar as concentrações nos seguintes volumes:

( 20ml )

2I- + S2O02- I2 + 2 SO 42 –

2 : 1 1 : 2

10mmol x= 5 mmolde I2

( 10 ml )

I2+ 2 S2O32- 2I- + 2SO62-

1:2 2:1

5 mmol y= 0,2 mmol de I-

Vt = 20 mL + 10 mL + 20Ml = 50Ml

[A]= especie inicial ( I2)

[I - ] = 10 mmol = 0,2 mol/L

50 mL

[ I2] = 5 mmol = 0,1 mol/ L

50 mL

Logo, a constante cinética será:

Ln