Velocidade Das Reações

1 Introdução

Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química. Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos. Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo.

A + B C + D

Reagentes Produtos

O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia a dia.

A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados. A combustão de uma vela e a formação de ferrugem são exemplos de reações lentas. Na dinamite, a decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida.

As velocidades das reações químicas são determinadas através de leis empíricas chamadas de leis da velocidade, deduzidas a partir do efeito da concentração dos reagentes e produtos na velocidade da reação.

As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como:

Concentração de reagentes:

Quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem, de modo que haja quebra das ligações com consequente formação de outras novas. O número de colisões irá depender das concentrações de A e B. Moléculas se colidem com maior frequência se

aumentarmos o número de moléculas reagentes. É fácil perceber que devido a uma maior concentração haverá aumento das colisões entre as moléculas.

Superfície de contato:

Um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.

Pressão:

Quando se aumenta a pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação. Um aumento na pressão de P1 para P 2 reduziu o volume de V1 para V1/2, acelerando a reação devido à aproximação das moléculas.

Temperatura:

Quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas. No nosso dia a dia podemos observar esse fator quando estamos cozinhando e aumentamos a chama do fogão para que o alimento atinja o grau de cozimento mais rápido.

Catalisadores:

Os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo.

 

2 Objetivo

Efetuar a influência da concentração nas velocidades das reações

 

3 Materiais e Reagentes

MATERIAIS:

1 Suporte universal

2 buretas volumétricas

10 Tubos de ensaio grandes

10 tubos de ensaio pequenos

1 Pipeta volumétrica de 10 mL

1 Pêra

2 Béquers de 100 mL

1 Béquer de 150 mL

Termômetro

Cronômetro

REAGENTES:

Solução A: Iodato (IO31-) 0,1 mol/L

Solução B: Bissulfito (HSO31-) 1,0 mol/L

Solução C: Amido (5% em massa)

Água Destilada

 

4 Procedimento

Primeiramente os tubos de ensaios grandes foram numerados de 1 a 10. Em cada um destes tubos foi adicionado, através da bureta volumétrica, a solução A (IO31-) e Água Destilada de acordo com a tabela abaixo:

Nº do tubo de ensaio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Volume de Solução A (mL) 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0

Volume de Água Destilada (mL) zero 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0

Os tubos de ensaios menores foram numerados de I a X, e em cada um foi adicionado 10 mL de solução B (HSO31-) + C (Amido), utilizando a pipeta volumétrica de 10 mL.

Em seguida transferiu-se para o tubo de ensaio grande nº1 os 10 mL da solução B + C, agitou-se o tubo no mínimo 3 vezes para homogeneizar e foi cronometrado o tempo da reação, até que se observasse o primeiro sinal da coloração azul violeta. Esse procedimento foi repetido com todos os tubos de ensaios grandes e os resultados anotados.

5 Dados

N° DO TUBO DE ENSAIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMPERATURA (°C) 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

CONCENTRAÇÃO DE IO31-

(MOL / L) 0,050 0,045 0,040 0,035 0,030 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005

TEMPO DE REAÇÃO (S) 10,14 10,99 12,75 14,20 15,59 20,34 25,31 34,58 54,31 170,44

INVERSO DO TEMPO (S-1) 0,099 0,091 0,078 0,070 0,064 0,049 0,040 0,029 0,018 0,006