Determinação de Ordem de Reação e Influência da Temperatura na Velocidade

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LICENCIATURA EM QUÍMICA
André Victor Bassani
Magno Roger Antonichen
Rafael Barbosa da Silva
Santiago Lima Stobbe
EXPERIMENTOS:
DETERMINAÇÃO DE ORDEM DE REAÇÃO EM RELAÇÃO A UM REAGENTE
USANDO O MÉTODO DO ISOLAMENTO
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
PONTA GROSSA
2022
RELATÓRIO 1: DETERMINAÇÃO DE ORDEM DE REAÇÃO EM RELAÇÃO A UM
REAGENTE USANDO O MÉTODO DO ISOLAMENTO
a) Cálculo da concentração inicial do peróxido;
0,18 g - 100 mL
x g - 20 mL
x = 0,036 g
1 mol - 34,01g
x mol - 0,036g
x = 1,058x10-3 mol
1,058x10-3 mol - 20 mL
x mol - 1000 mL
x = 0,0529 mol/L
0,0529 mol/L * 0,206 L = 0,0108 mol de H2O2 no meio reacional.
b) Cálculo da queda da concentração do peróxido para dar iodo suficiente para
reagir com cada "dose" de tiossulfato;
Primeira dose:
(0,0529 . 0,020) - (0,2 . 0,001)
1,058e-3 - 0,0002 = 0,000858 mol de H2O2
0,000858/0,021 (soma dos volumes) = 0,0409 mol/L
Segunda dose:
0,000858 - 0,0002 = 0,000658 mol de H2O2
0,00658/0,022 = 0,0299 mol/L
Terceira dose:
0,000658 - 0,0002 = 0,000458 mol de H2O2
0,000458/0,023 = 0,0199 mol/L
Quarta dose:
0,000458 - 0,0002 = 0,000258 mol de H2O2
0,000258/0,024 = 0,01075 mol/L
Quinta dose:
0,000258 - 0,0002 = 0,000058 mol de H2O2
0,000058/0,025 = 0,00232 mol/L
c) Tabela com os dados experimentais ao estilo do subitem c do item 5;
Tempo (s) Volume acumulado
do tiossulfato de
sódio adicionado /
mL
[H2O2] / (mol/L) - ln {[H2O2]/
(mol/L)-1}
[H2O2]-1 /
(mol/L)-1
0 0,00 0,0529 2,93935194 18,90359168
65 1,00 0,0409 3,196625216 24,44987775
145 2,00 0,0299 3,509896799 33,44481605
249 3,00 0,0199 3,917035547 50,25125628
382 4,00 0,01075 4,532849524 93,02325581
562 5,00 0,00232 6,066188093 431,0344828
d) Os três testes gráficos de ordem contendo os pontos experimentais e a melhor
reta por mínimos quadrados, bem como sua equação, naquele correspondente à
ordem da reação;
1º gráfico: Ordem zero
2º gráfico: Primeira Ordem
3º gráfico: Segunda ordem
e) O valor de kobs.
k = 5,35e-3 1/mol . s
PROVANDO O RESULTADO:
A partir da concentração de H2O2:
[H2O2]utilizado = 0,0529 mol/L ou 0,18% m/V
Determinar [H2O2]calculado a partir da equação da reta da reação de 1º ordem:
ln[A] = -kt + ln[A]0
-ln [H2O2] = 5,35e-3t + 2,78
ln [H2O2] = -5,35e-3t - 2,78
-2,78 = ln[H2O2]obtido
e-2,78 = 0,062038507 mol/L
0,062038507 mol - 1000 mL
x mol - 20 mL
x = 1,240770148e-3 mol
1 mol - 34,01 g
1,240770148e-3 mol - x
x = 0,042198592 g
0,042198592 g - 20 mL
x g - 100 mL
x = 0,21, logo, 0,21% m/V (PRÓXIMO DO VALOR ESTIPULADO)
RELATÓRIO 2: INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA VELOCIDADE DE UMA
REAÇÃO
a) A tabela com seus dados experimentais (em ordem crescente para a coluna
temperatura);
T / K t / s T-1 / K-1 ln (t / s)
313 29 0,003194888179 3,36729583
292 52 0,003424657534 3,951243719
274 130 0,003649635036 4,86753445
b) O gráfico com seus pontos experimentais mais a melhor reta por mínimos
quadrados;
c) A equação da melhor reta por mínimos quadrados;
2,98E-04*x + 2,21E-03
d) Cálculo da energia de ativação da reação.
Inclinação da reta = Ea
R
R = 8,314 J.mol-1.K-1
2,98E-04 = Ea/8,314
Ea = 2,477572e-3 J/mol