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4o Técnico em Química, Tarde Disciplina de Tecnologia Química Professor Doutor Amaro de Azevedo RELATÓRIO DAS PRÁTICAS 09, 10 E 12 Stefani Duarte da Silva Samanta da Costa Facchin Caxias do Sul, 2022 Aula prática 9 – Cinética química: fatores que alteram a velocidade das reações químicas PROCEDIMENTO 1: 1) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. No processo observamos a diluição da pastilha efervescente em três temperaturas diferentes. Concluímos que quanto mais alta a temperatura, mais rápido o comprimido se dissolve. 2) Por que estes medicamentos são produzidos na forma efervescente? Remédios efervescentes se diluem facilmente na água, assim quando ingerimos, a ação dentro do organismo se torna mais rápida. PROCEDIMENTO 2: 3) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. O comprimido inteiro demorou mais para ser dissolvido, pois sua área de contato, em relação ao comprimido triturado, era menor. Quanto maior a área de contato de um sólido, mais rápida será a ação sobre ele. 4) Que reação ocorre no processo que resulta na efervescência? Os comprimidos efervescentes são constituídos de um fármaco principal, combinado a um ácido orgânico e uma base carbonada, que pode se tratar de um sal inorgânico. Ao ser colocado na água, ele inicia um processo de ionização que dissolve o comprimido, produz gás carbônico e dilui a dosagem no líquido. No caso do sonrisal, medicamento utilizado nos experimentos, o sal utilizado para formar gás carbônico foi o bicarbonato de sódio. NaHCO3 + H2O → NaOH + H2CO3 H2CO3 → H2O + CO2 PROCEDIMENTO 3: 5) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. Reações de simples troca entre metais são fenômenos químicos que podem ocorrer apenas quando um metal é colocado em um mesmo recipiente que uma substância composta. Convencionalmente, a reação de simples troca entre metais também é chamada de reação de deslocamento. Isso porque o metal (A) da substância simples troca de posição com o cátion (Y) da substância composta (YC), conforme o representado na equação genérica a seguir: A + YC → AC + Y Nessa reação adicionamos ácido clorídrico 0,5 molar em três béqueres e adicionamos palha de aço, prego e um pedaço de cobre, após isso observamos a reação. 6) Que reações ocorrem em cada processo e por que elas ocorrem ou não. Reação entre o cobre metálico e o ácido clorídrico. Cu(s) + HCl → Não ocorre Essa reação de simples troca não ocorre porque o cobre é um elemento metálico menos eletropositivo que o cátion sódio presente na substância composta, não sendo, portanto, capaz de deslocá-lo. Reação entre o ferro (palha de aço e prego) e o ácido clorídrico. Fe + HCl → Ocorre Essa reação de simples troca ocorre porque o ferro a substância é mais eletropositivo do que o cátion presente na substância composta. A reação do ferro com o ácido clorídrico é igual para o prego e para a palha de aço, porém a reação acontece mais rapidamente na que contém a palha de aço, já que a sua área de contato é maior em relação ao prego. PROCEDIMENTO 4: 7) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. Nesse procedimento confeccionamos soluções de ácido acético em três concentrações diferentes, são elas: 5%, 10%, 15% e 20%. 8) Demonstre os cálculos realizados para a diluição 5, 10, 15 e 20% do C2H4O2. C3H4O2 era próximo de 100%, então consideramos este valor. Solução de 5%: 5ml de Ácido Acético Glacial PA + 95ml de água destilada. Solução de 10%: 10ml de Ácido Acético Glacial PA + 90ml de água destilada. Solução de 15%: 15ml de Ácido Acético Glacial PA + 85ml de água destilada. Solução de 20%: 20ml de Ácido Acético Glacial PA + 80ml de água destilada. PROCEDIMENTO 5: 9) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. O processo consiste em adicionar bicarbonato em uma solução de ácido acético em 4 concentrações distintas. A reação forma CO2 como produto, por esse motivo vemos o balão inflar durante a reação. Quanto mais concentrada a reação, mais gás era produzido. O limitante do ensaio foi o ácido acético. 10) Escreva a equação química referente à reação ocorrida. CH3COOH (aq) + NaHCO3 (aq) → H2O (l) + CO2 (g) + CH3COONa (aq) PROCEDIMENTO 6: 11) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. Nesse ensaio utilizamos duas concentrações para testar a velocidade de reação entre o ácido e o bicarbonato, um béquer com 5% e outro com 15%. Observamos que o ensaio que utilizou 15% teve uma reação mais rápida. Em geral, o aumento da concentração dos reagentes eleva a velocidade das reações químicas. Isso também acontece porque esse aumento faz com que haja mais moléculas confinadas em um mesmo espaço, assim, as colisões efetivas tendem a aumentar. 12) Escreva a equação química referente à reação ocorrida. CH3COOH (aq) + NaHCO3 (aq) → H2O (l) + CO2 (g) + CH3COONa (aq) PROCEDIMENTO 7 13) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. A batata em contato com a água oxigenada efervesce, não observamos esse fenômeno na batata em contato com a água destilada. A batata acelera a decomposição da água oxigenada. 14) O que são enzimas? Enzimas são catalisadores biológicos responsáveis por aumentar a velocidade de uma determinada reação química. A água oxigenada se decompõe naturalmente de forma bem lenta somente pela exposição à luz solar. Mas, nesse caso, ela ocorreu de forma mais intensa, porque a batata possui uma enzima, chamada catalase, que atua como catalisadora da reação de decomposição da água oxigenada. Essa mesma enzima está presente também no sangue. Assim, quando colocamos água oxigenada num machucado, nós observamos uma efervescência. PROCEDIMENTO 8 15) Descreva tecnicamente o que foi observado no processo. A água oxigenada sofre lentamente a seguinte reação de decomposição: 2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g) Quando acrescentamos o iodeto de potássio, ele funciona como um catalisador dessa reação. A espuma é um tipo de colóide em que um gás, nesse caso o oxigênio, fica disperso em um líquido, sendo que há um grande número de bolhas de gás espalhadas em uma superfície líquida e separadas por uma fina película de líquido. 16) Quem é o catalisador no processo e que reação é catalisada? Como comentado na questão anterior, o catalisador é o iodeto de potássio. Ele acelerando a decomposição da água oxigenada por meio do íon iodeto, conforme as equações abaixo representam: . H2O2 + I- → H2O + OI- H2O2 + OI-→ H2O + I- + O2 17) Qual o papel do detergente no processo? A adição do detergente faz com que se forme ainda mais espuma e a dá a cor para o produto. Aula prática 10 – Volumetria de oxirredução: Determinação de Peróxido de Hidrogênio – H2O2 1) Efetuar os cálculos referente ao preparo da solução de permanganato de potássio. -Se em 1000ml temos 0,02, em 250 teremos: 0,02 mol de permanganato de potássio-----1000ml X------------------------------------------------------250ml X=5x10^-3(0,005) mols -Se em um mol temos 158,34g de permanganato, em 5x10^-3 temos: 1 mol de permanganato de potássio------158,34g 5x10^-3 mols de permanganato de potássio-X X=0,7919gramas -Como isso é a massa pura de permanganato que necessitamos, e o permanganato utilizado possui 99% de pureza, então a massa impura que precisamos é: 0,7919g------99% X--------------100% X=0,8 gramas. 2) Efetuar os cálculos referente a padronização da solução de permanganato de potássio, considerando a reação abaixo, incluindo o erro relativo (Erro % = 100 - Concentração determinada x 100 / Concentração preparada). 2 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 + 8 𝐻 2 𝑆𝑂 4 + 5 𝑁𝑎 2 𝐶 2 𝑂 4 → 5 𝑁𝑎 2 𝑆𝑂 4 + 𝐾 2 𝑆𝑂 4 + 10𝐶𝑂 2 + 2 𝑀𝑛𝑆𝑂 4 + 8𝐻 2 𝑂 Volume gasto Massa pesada 1°Titulação 19,2 ml 0,1267g 2°Titulação 18,9 ml 0,1257g 3°Titulação 19,3 ml 0,1276g Titulação 1: 5 * ℳ * 0, 0192𝐿 = 2 * 0,1267𝑔158𝑔/𝑚𝑜𝑙 ⇒ ℳ = 0, 0166𝑚𝑜𝑙/𝐿 Titulação 2: 5 * ℳ * 0, 0189𝐿 = 2 * 0,1257𝑔158𝑔/𝑚𝑜𝑙 ⇒ ℳ = 0, 0165𝑚𝑜𝑙/𝐿 Titulação 3: 5 * ℳ * 0, 0193𝐿 = 2 * 0,1276𝑔158𝑔/𝑚𝑜𝑙 ⇒ ℳ = 0, 0167𝑚𝑜𝑙/𝐿 Titulação 1: 0, 02 −− 100% 0,0166 −− 𝑥 𝑥 = 83% Erro relativo de 17% Titulação 2: 0, 02 −− 100% 0, 0165 −− 𝑥 𝑥 = 82, 5% Erro relativo de 17, 5% Titulação 3: 0, 02 −− 100% 0, 0167 −− 𝑥 𝑥 = 83, 5% Erro relativo de 16, 5% 3) Balancear a RQ e Determinar o teor de H2O2 do Peróxido de Hidrogênio PA, considerando a reação de oxirredução entre Peróxido de Hidrogênio e o Permanganato de Potássio. Balanceamento de reação: 2 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 + 5 𝐻 2 𝑆𝑂 2 + 3 𝐻 2 𝑂 4 → 𝐾 2 𝑆𝑂 4 + 8 𝐻 2 𝑂 + 5 𝑂 2 + 2 𝑀𝑛𝑆𝑂 4 Teor de :𝐻 2 𝑂 2 *5 * ℳ * 𝑣 = 2 *ℳ 𝑣 Molaridade média :𝐾𝑀𝑛𝑂 4 0,0166+0,0165+0,0167 3 = 0, 0166 𝑚𝑜𝑙/𝐿 𝐾𝑀𝑛𝑂4 *5 * 0, 0166 * 22, 034 = 2 *ℳ 0, 001 ⇒ ℳ = 0, 914𝑚𝑜𝑙/𝐿 1 mol de Peróxido de hidrogênio--------34g 0,914 mol de Peróxido de hidrogênio--X X= 31,08 gramas. 31,08 gramas------1 L X-----------------------0,1L X=3,11%---->x10=31,1% 4) Por que na análise de padronização do KMnO4 com Na2C2O4 é necessário fazer o aquecimento da solução titulada (Na2C2O4) e na determinação do H2O2 com solução de KMnO4 não é necessário aquecer? 2 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 + 8 𝐻 2 𝑆𝑂 4 + 5 𝑁𝑎 2 𝐶 2 𝑂 4 → 5 𝑁𝑎 2 𝑆𝑂 4 + 𝐾 2 𝑆𝑂 4 + 10𝐶𝑂 2 + 2 𝑀𝑛𝑆𝑂 4 + 8𝐻 2 𝑂 2 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 + 5 𝐻 2 𝑆𝑂 2 + 3 𝐻 2 𝑂 4 → 𝐾 2 𝑆𝑂 4 + 8 𝐻 2 𝑂 + 5 𝑂 2 + 2 𝑀𝑛𝑆𝑂 4 O ácido carbônico pode causar interferência na reação de oxirredução, dificultando a percepção do ponto de viragem. Por isso aquece-se a solução titulada, para que não se forme .𝐻 2 𝐶𝑂 3 Aula prática 12 – Padronização de soluções: padronização das soluções de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico a) Faça os cálculos necessários e determine a concentração corrigida da solução de Hidróxido de sódio, mostrando a reação envolvida. Mc= M1 : (pM * V) Mc1= 0,2045 : (204,22 * 0,0103) Mc1= 0,0972 Mc2= 0,2020 : (204,22 * 0,0101) Mc2= 0,0979 Mc3= 0,2035 : (204,22 * 0,0103) Mc3= 0,0967 Média: 0,0973 Molaridade esperada: 0,1 mol/L b) Calcule o erro relativo referente a padronização do Hidróxido de sódio. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 +2H2O n = 2n mc * v = 2 * mc * v 0,0973 mol/L * 0,0214 L = 2 * mc * 0,010 L3 0,104 mol/L - 100% 0,004 mol/L - x x = 3,8% 0,104 - 0,1 = 0,004 mol de erro c) Faça os cálculos necessários e determine a concentração corrigida da solução de Ácido sulfúrico, mostrando a reação envolvida. Reação: 𝐻 2 𝑆𝑂 4 + 2 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎 2 𝑆𝑂 4 + 2 𝐻 2 𝑂 Média dos valores gastos na titulação: NaOH: (21,0 + 21,5 + 21,7)/3 = 21,4ml de NaOH Concentração corrigida de : 𝐻 2 𝑆𝑂 4 M1 * v = M2 * v 2 * M1 * 10 = 0,0973 * 21,4 M1= 0,1041mol H2SO4 d) Calcule o erro relativo referente a padronização do Ácido sulfúrico. 0,1mol - 100% 0,1041 - x x= 104,1% Erro relativo de 4,1%