Relatório 1 - LabQ2

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Maceió - Alagoas 
2021 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
ENGENHARIA QUÍMICA 
LABORATÓRIO DE QUÍMICA II 
PROFª DRª CARMEM LUCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Beatriz Seixas Alves 
Nathália Ketilly dos Santos Moraes 
 
 
 
 
 
 
 
CINÉTICA DA HIDRÓLISE DE UM ÉSTER - INVESTIGAÇÃO DA CINÉTICA DE 
HIDRÓLISE DO ACETATO DE ETILA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A velocidade com que um sistema de reações se aproxima de seu estado de equilíbrio 
é conhecida como velocidade de reação. A velocidade média de uma reação é determinada pela 
razão da variação das concentrações no tempo, como mostra a Equação I. 
 
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑚é𝑑𝑖𝑎 = −
∆[𝐴]
∆𝑡
= −
[𝐴]2−[𝐴]1
𝑡2−𝑡1
 (Equação I) 
 
Com essa fórmula, também é possível determinar a ordem de reação (que determina a 
relação entre a velocidade da reação e a concentração em quantidade de matéria dos 
reagentes). Entretanto, alguns fatores podem influenciar na rapidez do processamento da 
reação (positiva ou negativamente), como: a concentração, pressão, temperatura e o uso de 
catalisadores (substâncias que aceleram uma reação química através de caminho reacional de 
energia de ativação mais baixo). Em reações de hidrólises de ésteres é comum o uso de ácidos 
como catalisadores, esses têm o objetivo de diminuir a energia de ativação da reação, 
aumentando a velocidade reacional. 
A hidrólise corresponde a um processo químico que envolve a quebra de uma molécula 
em presença de água. Essa reação, em ésteres, pode ocorrer em meio ácido (formando ácido e 
álcool) ou básico (formando sal e ácido). No acetato de etila (éster), a hidrólise ocorre 
lentamente, por isso, é comum o uso de catalisadores ácidos (como o HCl). 
A reação de hidrólise do acetato de etila, conforme a Equação II, será considerada de 
pseudo-primeira ordem, já que a lei da velocidade só depende do reagente principal. 
 
𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 + 𝐻2𝑂 🡪 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝐶𝐻3𝐶𝐻2𝑂𝐻 (Equação II) 
 A solução da integral correspondente, para cinética de primeira ordem, segundo a 
Equação III é: 
ktaxa −=−− )ln()ln(
 (Equação III) 
Onde, 
 a = concentração original do reagente; 
(a-x) = concentração em qualquer tempo. 
2 
Assim, a constante cinética de primeira ordem, k, pode ser obtida pelo gráfico de 






− xa
a
ln
 versus t, enquanto o tempo de meia vida pode ser obtido pela mesma relação, 
considerando-se que (a-x) = ½ (a), ou seja (Equação IV): 
𝑡1/2 = − 
𝑙𝑛 ( 
1
2
)
𝑘
 (Equação IV) 
 
2. OBJETIVOS 
 
A prática experimental teve como principal objetivo a análise da cinética de hidrólise 
do acetato de etila em temperatura ambiente (aproximadamente 25°C). E, também, como 
objetivos específicos, tem-se: Observar a relação gráfica entre a constante cinética de primeira 
ordem versus o tempo e determinar o tempo de meia vida da reação. 
 
 
3. MATERIAIS E REAGENTES 
 
 Segue a lista de materiais e reagentes utilizados durante o procedimento experimental 
de cinética da hidrólise de um éster: 
 
Materiais: 
● Erlenmeyers 250 mL, 
● Proveta(100 mL), 
● Bureta (50 mL), 
● Pipeta(5,0 mL volumétrica), 
● Suporte e garra para bureta, 
● Becker, 
● Pisseta, 
 
Reagentes: 
● HCl (1,00 mol.L-1); 
● NaOH (0,400 mol.L-1); 
● Acetato de etila; 
● Solução de fenolftaleína; 
● Gelo moído ou em pequenos cubos (de água destilada ou pH neutro). 
3 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
● Com o auxílio de uma proveta, foi medido 100 mL de HCl 1,0 mol.L-1 e transferido 
para um Erlenmeyer rotulado “A”. O erlenmeyer foi tampado e aguardou-se até entrar 
em equilíbrio térmico com o ambiente; 
● Em outro Erlenmeyer rotulado “B” foi medido com o auxílio de uma pipeta 
volumétrica, 10,0 mL de acetato de etila. Aguardou-se alguns minutos para que o 
equilíbrio térmico fosse alcançado; 
● Com o auxílio de um béquer, uma bureta foi preenchida com solução de NaOH 0,400 
mol.L-1; 
● Em um terceiro Erlenmeyer rotulado “C”, foi colocado cerca de 20 mL de gelo moído, 
e adicionado 4 gotas de fenolftaleína; 
● O conteúdo de “A” foi misturado ao Erlenmeyer “B” ao mesmo tempo que dispara o 
cronômetro. O Erlenmeyer com a solução final foi tampado; 
● Foi pipetado 5,0 mL da solução resultante de (A + B) e foi transferido para o 
Erlenmeyer contendo gelo e fenolftaleína. A solução foi titulada e o volume de NaOH 
gasto foi anotado; 
● Dez minutos após a primeira titulação, as operações do item anterior foram repetidas, 
titulando outros 5,0 mL da solução. Sem esquecer de anotar o instante t da transferência, 
sempre contato em relação ao tempo zero (tempo que houve a mistura do conteúdo “A” 
em “B”); 
● As operações anteriores foram repetidas por mais 5 vezes. 
 
Para o cálculo de a, anotar a densidade e título (%) do acetato de etila usado (vide no rótulo 
do frasco). 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 De início, transferiu-se as soluções de HCL (Erlenmeyer rotulado como “A”) e acetato 
de etila (Erlenmeyer rotulado como “B”). Após as transferências, esperou-se até que ambas 
atingissem a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C). O controle da temperatura é um 
fator importante, visto que tem influência na cinética de reação. 
 Misturou-se as duas soluções, formando a solução rotulada como “C”, obtendo, então, 
uma solução diluída contendo acetato de etila (concentração inicial desconhecida) e ácido 
4 
clorídrico (1 mol/L). 100 mL de HCL (1 mol/L) foram utilizados como catalisador da reação. 
Um catalisador acelera uma reação química através de caminho reacional de energia de 
ativação mais baixo. 
 A bureta foi preenchida com uma solução de NaOH a 0,400 mol.L-1, o cronômetro foi 
acionado e retirou-se uma alíquota de 5 mL de “C”. Realizou-se outras titulações até o tempo 
final de 47min 12s. Nesse tempo, pôde-se observar o volume gasto em cada titulação e o tempo 
para atingir o ponto de viragem. Os valores de tempo e volume gastos em cada titulação até 
atingir o ponto de viragem estão expressos na Tabela 1: 
 
Tabela 1. Valores de tempo e volume do titulante gastos. 
 
Fonte: Autores, 2021. 
 
 Obtidos os dados presentes no rótulo do frasco do acetato de etila, foi possível a 
realização dos cálculos, como na Tabela 2: 
 
Tabela 2. Valores obtidos experimentalmente e valores obtidos através de cálculos. 
 
Fonte: Autores, 2021. 
 
Dados sobre o Acetato de Etila: 
PM - 88,11 g mol-1; Densidade - 0,902 kg L-1 e Título - 99,5 %. 
Cálculo da massa e concentração do acetato de etila: 
0,902 g – 1 mL 
X – 10 mL 
X = 9,02 g 
5 
 
9,02 g – 100% 
X – 99,5% 
X = 8,9749 g de acetato de etila 
 
n° = m/MM 
n° = 8,9749g/81,11g/mol 
n° = 0,1019 mol de acetato de etila 
 
Misturou-se 100 mL de HCl 1 mol/L com 10 mL de acetato de etila (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3), 
então o volume final é 110 mL: 
 
[𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3] = n°/V 
[𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3] = 0,101860174 mol/0,110L 
[𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑪𝑯𝟐𝑪𝑯𝟑] = a = 0,9260 mol/L 
 
No início, misturou-se 100 mL de HCL 1 mol/L com 10 mL de acetato de etila 
(𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3), precisa-se calcular a nova concentração de HCl com o volume de 5mL: 
n° = C*V 
n° = 1 mol/L * 0,1 L 
n° = 0,1 mol/L de HCL 
 
110 mL de solução – 0,1 mol de HCl 
5 mL de solução – X 
X = 4,545*10-3 mol de HCl em 5mL 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 1 MIN 10 
 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0138 L 
6 
n(NaOH) = 5,52*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 5,52*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 9,75*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 9,75*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,195mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,731) = 0,236 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 6 MIN 22 
 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0139L 
n(NaOH) = 5,56*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 5,56*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 10,15*10-4mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 10,15*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,203 mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,723) = 0,247 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 14 MIN 37 
 
7 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0145L 
n(NaOH) = 5,8*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 5,8*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 12,55*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 12,55*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,251 mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,675) = 0,316 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 23 MIN 14 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0153L 
n(NaOH) = 6,12*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 6,12*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 15,75*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 15,75*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,315mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,611) = 0,416 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 34MIN18 
n(NaOH) = C*V 
8 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0159L 
n(NaOH) = 6,36*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 6,36*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 18,15*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 18,15*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,363mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,563) = 0,497 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 39 MIN 38 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0163L 
n(NaOH) = 6,52*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 6,52*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 19,75*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 19,75*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,395mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,531) = 0,556 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 43MIN15 
 
n(NaOH) = C*V 
9 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0164L 
n(NaOH) = 6,56*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 6,56*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 20,15*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 20,15*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,403mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,523) = 0,571 
 
CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM T = 47 MIN 12 
n(NaOH) = C*V 
n(NaOH) = 0,4 mol/L * 0,0166L 
n(NaOH) = 6,64*10-3 mol de NaOH 
 
n(HAc) = n(NaOH) – n(HCl) 
n(HAc) = 6,64*10-3 - 4,545*10-3 
n(HAc) = 20,95*10-4 mols de HAc 
 
[HAc] = n°/V 
[HAc] = 20,95*10-4 mols de HAc/0,005L 
[HAc] = 0,419 mol/L 
 
ln (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3/𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻2𝐶𝐻3 – [HAc]) 
ln (0,926001588/0,507) = 0,602 
 
A partir dos dados obtidos através dos cálculos, foi possível expressar a relação tempo 
versus ln[a/(a-x)], como expressa na Figura 1. 
 
 
10 
 
Figura 1. Tempo versus ln[a/(a-x)]. 
 
Fonte: Autores, 2021. 
 
Tem-se que 𝑦 = 𝑎 ∗ 𝑥 + 𝑏, onde o coeficiente angular α é a constante de velocidade 
da reação, pois: 
 
𝑙𝑛 (
𝑎
𝑎 − 𝑥
) = 𝐾 ∗ 𝑡 
 
Através do gráfico, obtém-se a equação da reta para a cinética de pseudo-primeira 
ordem 𝑦 = 0,0001𝑥 + 0,2084, ou seja, a constante de velocidade é 𝑘 = 1 𝑥 10−4 𝑠−1. 
Com isso, após determinar a constante, podemos calcular o tempo de meia vida que é 
dado por: 
𝑡1
2
=
𝑙𝑛 (2) 
𝑘
 
 
𝑡1
2
=
0,69314718
1 𝑥 10−4 𝑠−1
 
 
𝑡1
2
= 6931,4718 𝑠 
 
 
 
 
 
 
 
11 
6. CONCLUSÃO 
 
Sendo assim, a partir de dados obtidos, foi possível fazer o esboço do gráfico de 
𝑙𝑛 (
𝑎
𝑎−𝑥
) em função do tempo (em segundos), encontrar a equação da reta que foi 𝑦 =
0,0001𝑥 + 0,2084, a constante de velocidade 𝑘 = 1 𝑥 10−4 𝑠−1 e o tempo de meia vida 𝑡1
2
=
6931,4718 𝑠, verificando a aplicabilidade do estudo da cinética na prática realizada no 
experimento. Além disso, para a realização do relatório foi exigido o conhecimento de 
conceitos básicos de equilíbrio químico, cinética química, titulação e cálculos básicos de 
concentração, sendo necessária uma breve revisão dos mesmos. No mais, a prática se deu de 
maneira satisfatória, visto que todas as etapas foram executadas e concluídas com sucesso 
alcançando os objetivos almejados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
 
ALMEIDA, G. Z; DEMITO, M. L., “Development of chemical process for the recovery of 
hexanes in mixture with ethyl acetate, via alkaline hydrolysis”, Universidade Tecnológica 
Federal do Paraná, 19-Jun-2019. 
ANDRADE, C. H.; MIYAGAWA, H. K.; FERREIRA, L da S. “Cinética experimental - 
Hidrólise Éster”. EBAH. 2009. Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAwrEAL/cinetica-exp-relatorio-hidrolise-ester>. 
Acesso em 18 de março de 2021. 
EDUCAÇÃO UOL. “Cinética química - Reações químicas: rapidez e influências”. 
Disponível em: <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/cinetica-quimica-reacoes-
quimicas-rapidez-e-influencias.htm>. Acesso em 18 de março de 2021. 
 
MANUAL DA QUÍMICA. “Introdução à Cinética Química”. Disponível em: 
<https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/introducao-cinetica-quimica.htm>. 
Acesso em 18 de março de 2021. 
 
TODA MATÉRIA. “Cinética Química: velocidade, influência de fatores”. 2011. Disponível 
em: <https://www.todamateria.com.br/cinetica-quimica/>. Acesso em 18 de março de 2021. 
 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAwrEAL/cinetica-exp-relatorio-hidrolise-ester
https://www.todamateria.com.br/cinetica-quimica/