Prévia do material em texto

INVESTIGAÇÃO DA CINÉTICA DA REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO DO ACETATO
DE ETILA.
1. FINALIDADE: 
Determinar, graficamente, a constante de velocidade da reação de
saponificação de acetato de etila.
2. INTRODUÇÃO:
A cinética de hidrólise (saponificação) do acetato de etila,
CH3COOC2H5 + OH + Na+ = CH3COO + Na+ + C2H5OH,
obedece a lei da velocidade de uma reação de segunda ordem.
dx/dt = k(a - x)(b - x) (1)
Sendo “a” a concentração inicial do acetato de etila, “b” a concentração inicial do
hidróxido e x o número de moles por litro que reagiu após um tempo t. Se as
concentrações iniciais do acetato de etila e do hidróxido forem iguais, a equação
anterior transforma-se em 
dx/dt = k(a - x)2 (2)
que é facilmente integrada, obtendo-se:
kt = (1/a)[x/(a-x)] (3)
O desenvolvimento da reação pode ser acompanhado medindo-se qualquer
propriedade física relacionada à composição do meio reacional, e que seja função do
tempo. Neste experimento a condutância elétrica da solução sofre uma variação
marcante durante a reação, pois os íons hidroxila são substituídos pelos íons acetato.
Em termos de condutância elétrica da solução, a equação integrada da cinética da
reação tem o seguinte aspecto.
kt = (1/a) [(L0 - Lt) / (Lt - L)] (4)
Sendo Lt a condutância elétrica da solução no instante t, L0 a condutância elétrica no
tempo t = 0 e L a condutância elétrica quando a reação se completa.
Conseqüentemente, medindo-se a condutância elétrica da solução em
diferentes intervalos de tempo, pode-se estudar a cinética desta hidrólise.
A equação (4) pode ser representada sob a forma 
(L0 - Lt) / (Lt - L) = kat (5).
Portanto, locando-se em eixos apropriados (L0 - Lt) / (Lt - L) contra t, obtém-se
uma reta, cujo coeficiente angular é função da constante de velocidade (k) da reação,
ou seja, igual a ka.
As medidas da condutância elétrica da solução são realizadas em um
condutivímetro. A condutância é medida em Siemens, cujo símbolo é S. No entanto,
devido às características do meio reacional, utiliza-se microsiemens, simbolizada por
S.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
1. Em um erlenmeyer de 250 ml (No 1) coloque 25 ml de uma solução 0,02M de
hidróxido de sódio, adicione 25ml de água destilada e agite para homogeneizar.
Meça os volumes com muito cuidado.
2. Calibre o condutivímetro; após isto, introduza a célula de condutividade na solução
preparada no item anterior, meça sua condutância elétrica e anote o seu valor (L0).
Anote a temperatura.
3. Feita esta medida, lave a célula de condutividade, preparando-a para as medidas
subseqüentes. Providencie também um bastão de vidro, limpo e seco.
4. Num outro erlenmeyer (No 2) de 250 ml, limpo e seco, coloque 25ml da solução
0,02M de hidróxido de sódio. Num terceiro (No 3) adicione 25ml de uma solução
0,02M de acetato de etila.
5. Misture as soluções dos frascos No 2 e No 3 e, simultaneamente, dispare um
cronômetro. Homogenize a solução com um bastão de vidro e, imediatamente, faça
a primeira medida da condutância elétrica da solução (L t). Anote o instante em que
esta medida foi efetuada (t).
6. Realize mais quatro medidas de condutância, intervaladas de 2 minutos, e outra
série de 5 medidas de 5 em 5 minutos. Não se esqueça de homogeneizar
constantemente o meio reacional.
7. Para obter o valor de Ldeixe a reação ocorrer por, pelo menos, 24 horas e faça a
leitura de condutância;
8. Terminada a experiência desligue o aparelho, lave a célula de condutividade com
bastante água destilada e deixe o material usado limpo e em ordem.
4. CÁLCULOS E RESULTADOS:
Anote os dados da seguinte forma:
L0 = S; L = S; T = o C; a = mol/litro
t,min Lt,S; (L0 - Lt),S (Lt - L),S
0,5
1,0
2,0
4,0
6,0
8,0
13,0
18,0
23,0
28,0
33,0
Construa um gráfico de Lt em função do tempo t.
Construa um gráfico de (L0 - Lt) / (Lt - L) em função de t, e a partir do gráfico
obtido determine a constante de velocidade da reação (k), Eq 5.
 ANEXO No 01
MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA EM SOLUÇÕES ELETROLÍTICAS
1. DEFINIÇÕES:
O fluxo de eletricidade através de um condutor envolve a transferência de elétrons de um
ponto de maior potencial elétrico para um de menor potencial. Contudo, o mecanismo através do
qual esta transferência ocorre não é o mesmo para todos os condutores. Em condutores
eletrônicos, dos quais fazem parte metais sólidos e fundidos, e alguns sais sólidos (tais como
sulfeto cúprico, sulfeto de cádmio), a condução acontece pela migração direta de elétrons através
do condutor, pela aplicação de uma diferença de potencial. Neste caso, os átomos ou íons que
compõem o condutor não se envolvem no processo e, a não ser suas vibrações em torno de suas
posições médias de equilíbrio, permanecem estacionários.
Por outro lado, em condutores eletrolíticos, aí incluídos soluções de eletrólitos fortes e
fracos, sais fundidos e também, alguns sais sólidos tais como cloreto de sódio e nitrato de prata, a
transferência de elétrons dá-se pela migração de íons, positivos e negativos, em direção aos
eletrodos.
Conforme já sabido, condutores metálicos são aqueles que obedecem à lei de Ohm, I = E/
R, onde I é a intensidade da corrente elétrica (em Ampères), E é a força eletromotriz, (em Volts) e
R, a constante de proporcionalidade, denominada resistência elétrica (em Ohms). A resistência R
depende das dimensões do condutor, ou seja, R = (l/A), onde l é o comprimento do condutor (em
cm), A a área de sua seção reta (em cm2) e  a resistividade específica do material ( em ohm.cm).
O inverso da resistência (1/R) é chamado de condutância, L, (em ohm -1, mho ou Siemens) e o
inverso da resistividade específica é denominado condutância específica, LS (em ohm-1.cm-1 ou
Siemens.cm-1).
Fisicamente, a condutância específica pode ser considerada como a condutância elétrica
de um cubo do material em estudo, com 1cm de lado.
2. DEMONSTRAÇÃO DA EXPRESSÃO (4) DO ROTEIRO DA PRÁTICA:
Como visto no mencionado roteiro, para uma reação de segunda ordem a lei da velocidade
é dada pela equação (3), ou seja,
kat = x/(a - x) (1)
Por outro lado, se os reagentes têm as mesmas concentrações (a), a condutância elétrica
da solução, em qualquer instante, é dada por
Lt = (1/a){[(a - x)LOH- + (a – x)LNa+] + [xLAc- + xLNa+]}
Explicitando-se x nesta equação, obtém-se:
x = a[LOH- - (Lt - LNa+)] / (LOH- - LAc-) (2)
Mas, de acordo com a cinética da reação:
1. Quando t = 0, x = 0 bem como LAc- = 0 (3). Levando-se estes valores para a equação (2) e
rearranjando os termos, obtém-se:
L0 = LNa++ LOH- (4)
2. quando t = , x = a bem como LOH- = 0 (5).
3. Substituíndo-se estes valores na equação (2) e rearranjando os termos, obtém-se:
L = LAc- + LNa+ (6)
A equação (2) pode ser reescrita como
x = a[(LNa+ + LOH-) - Lt]/ (LOH- - LAc-) (7)
Subtraíndo-se a equação (6) da equação (4), obtém-se:
L0 - L = LOH- - LAc- (8)
Substituindo-se as equações (4) e (8) na equação (7), obtém-se:
x = a(L0 - Lt) / (L0 - L) (9)
Por fim, substituíndo-se a equação (9) na equação (1) e rearranjando os termos, obtém-se:
x/(a - x) = kat e
kat = (L0 - Lt) / (Lt - L), conforme se utilizou.
	MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA EM SOLUÇÕES ELETROLÍTICAS