Relatorio De Quimica

1 INTRODUÇÃO

As reações químicas convertem substâncias com propriedades bem definidas em outras matérias com propriedades diferentes. Os estudos relacionados às reações químicas dizem respeito á formação de novas substâncias a partir de reagentes. Além disso, é importante a relação que se estabelece com a rapidez com a qual as reações ocorrem.

Contudo, existe uma área da química que esta preocupada com as velocidades, ou os graus de velocidades das reações, conhecida como cinética química. Essa área esta relacionada, por exemplo, com a rapidez com que um medicamento faz efeito, com o desenvolvimento de catalisadores para a síntese de materiais, etc.

Existem alguns fatores que controlam a velocidade das reações químicas e estão relacionados à natureza dos reagentes em si. Entretanto, existem fatores que permitem a variação das velocidades nas quais reações específicas ocorrem como:

• O estado físico dos reagentes, ou seja, quanto mais rapidamente ocorre o choque entre as moléculas de reagentes, mais rápido elas reagem.

• As concentrações de reagentes, ou seja, quando as concentrações de um ou mais reagentes são aumentas a maioria das reações químicas ocorrem mais rapidamente, pois, há um choque entre as moléculas levando a um aumento da velocidade.

• A temperatura na qual a reação ocorre, ou seja, as velocidades das reações aumentam a medida que a temperatura aumenta, havendo um aumento da energia cinética das moléculas.

• A presença de um catalisador afeta os tipos de colisões que levam as reações, ou seja, eles são agentes que aumentam as velocidades de reaçoes sem serem usados.

Á nível molecular, as velocidades das reações dependem da freqüência das colisões entre as moléculas, ou seja, quanto maior a freqüência, maior é a velocidade da reação. Ademais, para que uma colisão leve a uma reação ela deve ocorrer com uma energia suficiente para esticar as ligações ate um comprimento apropriado para que ocorram novas ligações.

As velocidades das reações são geralmente expressas como variação por concentração em unidade de tempo. A relação quantitativa entre velocidade e concentração é expressa por uma lei de velocidade, da seguinte forma:

Velocidade=k[reagente 1]m[reagente 2]n....

A constante k na lei de velocidade é chama constante de velocidade, os expoentes m, n, e assim por diante são chamados ordens de reações para reagentes, sendo a soma da ordem das reações igual á ordem da reação total. Essa ordem deve ser determinada experimentalmente. A unidade da constante de velocidade depende da ordem da reação total, ou seja, para uma reação que tem ordem 1, k tem unidade s-1, para uma na qual a ordem é 2 k tem como unidade mol/l.s.

As leis de velocidades são utilizadas na determinação da concentração de reagentes e produtos durante a reação. Em uma reação de primeira ordem a velocidade é proporcional á concentração de um único reagente elevado á primeira potência: velocidade= k[A].

Nas reações de segunda ordem a ordem da reação total é 2, sendo sua lei de velocidade igual a k[A]2.

2 OBJETIVOS

Determinar a porcentagem de oxigênio no ar, empregando conceitos de cinética química para a avaliação da ordem da reação envolvida.

3 PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Reagentes, vidrarias e utensílios

• Ácido acético 1,0 mol/l

• Balança analítica (0,001 g)

• 1 Bastão de vidro

• 1 Béquer de 500 ml

• 1 Béquer de 100 ml

• Palha de aço

• 1 Proveta de 100 ml

• Régua

• Suporte com garra

3.2 Procedimento experimental

Pesou-se uma porção de 1,0 gramas de palha de aço na balança. Em seguida, preparou-se uma solução de ácido acético 1,0 mol/l : água destilada (2:1) em um béquer de 100 ml. Adicionou-se a palha de aço pesada anteriormente á solução contida no béquer e, com o auxilio de um bastão de vidro, misturou-se a solução por cerca de 1 minuto. Durante este período, separou-se um béquer de 500 ml e adicionou-se cerca de 200 ml de água. Retirou-se a palha de aço de dentro da solução e agitou-se vigorosamente dentro de uma pia para eliminar o excesso de líquido. Introduziu-se a palha de aço imediatamente dentro de uma proveta de 100ml, com o auxílio de uma bastão de vidro empurrou-a para o fundo da proveta. Colocou-se a extremidade aberta da proveta dentro de um béquer de 500 ml contendo água, fixando-a com a garra ao suporte universal, conforme ilustrado na Figura 1.

Figura 1: Esquematização do experimento

Mediu-se periodicamente de cinco em cinco minutos, a altura da coluna de água dentro da proveta. Mediu-se a altura final da coluna de água que entrou na proveta quando não observou-se mais variação na altura da coluna de água, igualando-se os níveis de água de dentro e fora da proveta. Calculou-se a porcentagem de oxigênio no ar comparando-se a altura da coluna de água que entrou no cilindro com a altura total interna da proveta. (Considerou-se a altura ocupada pela palha de aço de 2,0 cm)

Repetiu-se o procedimento para uma proporção de palha de aço de 0,5 gramas. (Considerou-se a altura ocupada pela palha de aço de 1,0 cm)

Determinou-se a ordem da reação envolvida no experimento com relação ao oxigênio consumido.

3.3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Ao mergulhar a palha de aço na solução de ácido acético há um aumento na quantidade dos íons H+ no meio, acelerando a reação de oxidação. Além disso, o vinagre age na ‟limpeza”, retirando a cobertura da palha de aço, agindo sobre o polímero constituído por ferro. O acido acético funciona como uma espécie de catalisador, ou seja, tem o papel de acelerar a reação.

Ademais, ao colocar-se a extremidade aberta da proveta dentro do béquer com água, isolou-se o sistema, ou seja, não houve trocas gasosas com o ambiente. Assim, o consumo de oxigênio durante a reação ocasionou