Cinética Química

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

CINÉTICA QUÍMICA:

OXIDAÇÃO DA VITAMINA C.

Alunas: Andressa Bonfante Esteves dos Reis

Pâmmella C. L Ribeiro

1. Introdução:

A dose diária indicada de vitamina C (ácido ascórbico) é 60 mg. Algumas pessoas têm a recomendação de ingerir mega doses de vitamina C (250 –10.000 mg/dia) para prevenção do câncer, resfriado comum, etc.

Nesta experiência estudaremos a cinética da oxidação da vitamina C por peróxido de hidrogênio, mediada pelo par transportador de elétrons iodo/iodeto como indicado nas reações abaixo. Como indicador do término da oxidação, utiliza-se o amido. Quando a vitamina C não estiver presente para ser oxidada, o I2 reagirá com o indicador de amido para dar uma cor azul, característica do complexo de amido-iodo. Isto permitirá determinar a massa de vitamina C consumida.

Vitamina C Vitamina C oxidada

Figura 1. Reação de oxidação da vitamina C (ácido ascórbico).

Se for adicionado excesso de I2, o mesmo reagirá também com o amido, dificultando a determinação do final da oxidação da vitamina C. Para que isso não ocorra, adiciona-se uma pequena quantidade de I2 que ao oxidar a vitamina C, é reduzido a I-. O íon iodeto formado é então oxidado pelo peróxido de hidrogênio (H2O2), formando o I2 de acordo com a reação abaixo:

Vale a pena destacar o significado do termo "taxa da reação". O profissional químico mede taxas de reação em termos da taxa de aparecimento de um produto ou da taxa de desaparecimento de um reagente. Neste laboratório será medido o tempo de reação ao invés da taxa de reação. As taxas são inversamente proporcionais ao tempo para reações de ordem 1 ou maior. Na medida em que o tempo da reação fica maior, a taxa diminui.

2.Objetivos:

Medir o tempo de reação da vitamina C e determinar o efeito da concentração e da temperatura na velocidade da reação.

3. Materiais

-250 mL água destilada, provetas de plástico, 1000 mg de vitamina C efervescente (tabletes, adquiridos por cada grupo de alunos), álcool, termômetro, iodo (2%m/v), cubos de gelo, peróxido de hidrogênio (3%m/v), béquer para banho de gelo, solução aquosa de amido, banho de água morna.

4. Procedimento

A) Tempo de Reação

4.1. Fazer uma solução esmagando 1000 mg de tabletes de vitamina C e dissolvê-la em 60 mL de água destilada. Rotular como "Solução de vitamina C".

4.2. Preparar as soluções de acordo com o quadro 1 abaixo.

Quadro 1. Soluções da vitamina C e demais reagentes, em concentrações diferentes.

Solução Vit. C / mL I2 / mL Água / mL H2O2 / mL Amido / mL

A1 5 5 30

A2 5 5 60

A3 5 5 90

B1 30 15 2

B2 60 15 2

B3 90 15 2

4.3. Verter 10 mL da solução A em 10 mL da solução B e misturar completamente. Começar a cronometrar assim que as soluções começarem a se misturar e continuar até obter uma mudança de cor. Registrar o tempo que leva à mudança de cor.

B) O efeito de Temperatura na Reação

4.4. Repetir a atividade 1 que usa 60 mL de água para preparar as soluções A2 e B2, mas esfriar as soluções em um banho de gelo, até 15°C, antes de misturá-las. Verter A2 em B2 e cronometrar como antes.

4.5. Repetir novamente o procedimento usando agora um banho d'água morna para aquecer as soluções até 25°C. Misturar como antes e registrar o resultado.

4.6. Repetir novamente o mesmo procedimento à temperatura de 35°C. Registrar o tempo. Misturar como antes e registrar o resultado.

5. Resultados Experimentais:

Quadro 2. Velocidade de oxidação da vitamina C em função da concentração.

Solução Conc. Vit. C / g L-1 Conc. Vit. C / mol L-1 Tempo / s velocidade / g L-1 s-1 Velocidade / mol L-1 s-1

Estoque

16,6667 0,0933 - - -

A1 + B1 1,0417 0,0059 160s 3,51x10-5 3,68x10-5

A2 + B2 0,5963 0,0034 230s 2,58x10-3 1,48x10-5

A3 + B3 0,4167 0,0024 343s 1,22x10-3 6,99x10-6

Quadro 3. Velocidade de oxidação da vitamina C em função da temperatura (A2 +B2).

Temperatura / C Tempo / s Velocidade / g L-1 s-1 Velocidade / mol L-1 s-1

4 597 9,96X10-4 5,69X10-6

23 230 2,58X10-3 1,47X10-5

37 125 4,76X10-3 2,72X10-5

6. Conclusão:

As velocidades podem ser diferentes de acordo com a diferença de concentração e temperaturas. Observou-se nesse experimento, que quanto maior a temperatura e concentração menor o tempo gasto para ocorrer a reação, e consequentemente, as suas velocidades, são maiores.

ANEXOS:

Anexo 1 : Cálculos.

C1 = (1g – 60 mL)

C2= 5mL C1 + H2O + I2 A1

A2

A3

C3 = 10 mL C2 + BB1