Relogio De Iodo

PRÁTICA 1: MÉTODO DA VELOCIDADE INICIAL

REAÇÃO RELÓGIO DE IODO

Professora: Liliana Micaroni

CURITIBA

15/08/2014

1. OBJETIVOS:

O experimento realizado teve como objetivo a determinação da constante de velocidade e a lei de velocidade da reação 3HSO3-(aq) + IO3-(aq) I-(aq) + 3SO4-(aq) + 3H+(aq). Além disso, teve como intuito determinar a ordem de reação em relação aos íons bissulfito e iodato e a ordem de reação global.

2. RESULTADOS EXPERIMENTAIS:

O experimento consiste em uma mistura de duas reações, onde em uma delas a concentração de um dos dois íons é mantida constante. A partir do relógio de iodo é possível estudar sobre cinética química, através dele podemos observar o estudo da velocidade da reação. A concentração dos reagentes é um dos principais fatores que influenciam a velocidade. Quando ocorre um aumento na concentração, ocorre uma maior colisão entre as moléculas, por isso a velocidade da reação aumenta.

A reação do bissulfito com o iodeto ocorre em três etapas:

1ª Reação (lenta): IO3–(aq) + 3HSO3–(aq) → I–(aq) + 3SO42–(aq) + 3H+(aq)

O íon iodeto (I–) é então oxidado a iodo (I2):

2ª Reação (lenta): IO3–(aq) + 5I–(aq) + 6H+(aq) → 3I2(aq) + 3H2O(ℓ)

Rapidamente ocorre outra reação em que o iodo converte-se novamente em iodeto:

3ª Reação (rápida): I2(aq) + HSO3–(aq) + H2O(ℓ) → 2I–(aq) + SO42–(aq) + 3H+(aq)

O amido foi utilizado como indicador visual do fim da reação, pois após o consumo total de bissulfato o excesso de iodato reage com o iodeto e forma um complexo I2-amido que apresenta coloração azul escura.

As soluções utilizadas para o preparo do experimento foram:

KIO3 (0,1mol/L)

Amido 1,0g/L

Na2S2O5 (0,1 mol/L)

O calculo da concentração dos íons foi feito a partir do volume adicionado à solução.

Ex:

1000mL  0,1 mol KIO3

2mL de KIO3  x mol

Resolvendo a regra de três obtemos a quantidade de matéria que foi adicionada, do íon IO3-, que foi de 2 x 10-4 mol

Para obter a concentração, dividimos o numero de mol pelo volume total da solução:

[IO3-] = 2 x 10-4 mol/30 x 10-3 L = 6,67 x 10-3 mol/L

Para o calculo das concentrações do íon bissulfito, seguimos basicamente o mesmo método. Porém, a diferença foi que adicionamos Na2S2O5 para gerar HSO3-. Pois soluções contendo esse íon não são estáveis e tem um baixo tempo de vida.

A reação que representa a geração dos íons bissulfato é:

Na2S2O5 + H2O  2 NaHSO3

Os cálculos realizados foram os seguintes:

1000 mL de Na2S2O5  0,1 mol

1mL de Na2S2O5  x mol

Onde x= 1x10-4 mol

Para determinar a concentração dividimos pelo volume final da solução, obtendo:

[Na2S2O5] = 1x10-4 mol/ 32x10-3 L = 3,125x10-3 mol/L

Como a reação é 1:2 devemos multiplicar por dois para obter a concentração de íons bissulfato. Chegando em:

[HSO3-] = 6,25x10-3 mol/L

Para calcular a velocidade da reação em cada solução da tabela 1, utilizamos:

Vo= -1/3 ( [HSO3-] / T)

E para a velocidade da reação na tabela 2 utilizamos:

Vo = [IO3-]/ T

Fazendo o mesmo para todos os volumes, obtemos as tabelas abaixo que mostram as concentrações dos íons iodeto e bissulfito, o tempo e a velocidade da reação em cada solução:

TABELA 1: VARIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE IODETO E TEMPO DA REAÇÃO

SOLUÇÃO [IO3-]x10-3 (mol/L) Tempo (s) Velocidade x10-5 (mol/Lxs)

1 6,67 111 6,01

2 13,33 61 21,8

3 20 36 55,5

4 26,67 23 116

5 33,33 18 185

TABELA 2: VARIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE BISSULFATO E O TEMPO DA REAÇÃO

SOLUÇÃO [HSO3-]x10-3 (mol/L) Tempo (s) Velocidade x10-5 (mol/Lxs)

1 6,25 51 4,08

2 12,5 20 20,8

3 18,75 14 44,6

4 25 11 75,7

5 31,25 8 130

Para os cálculos da ordem de reação global e ordem em relação a cada íons plotamos as seguintes tabelas:

TABELA 1: LOG DA CONCENTRAÇÃO E DA VELOCIDADE DO ÍON BISSULFATO

log Vo log [HSO3-]o

-4,39 -2,2