Lab_QG_2010.2_Aula_11

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Aula nº 11 
 
Cinética química 
 
Pretende-se, com essa aula, dar ao aluno a oportunidade de medir, de forma simples, a 
velocidade de reação e reconhecer os fatores que determinam a sua velocidade. 
 
Introdução teórica 
Cinética das reações 
 
Trata do estudo da velocidade de reação e os fatores capazes de aumentar ou diminuir essa 
velocidade. 
 
Como a velocidade de queima da vela pode ser medida experimentalmente? 
 
Velocidade média 
 
Vamos supor a velocidade de decomposição do N2O5 e as informações abaixo: 
 
2 N2O5 → 4 NO2 + O2 
 
Tempo (h) [N2O5] 
0 0,10 
1 0,084 
 
De acordo com os dados contidos na tabela, pode-se inferir que em 1 hora, houve 
decomposição de 0,10 – 0,084 = 0,016 mol de N2O5. 
 
1-1-
52 h.mol.L 0,016 0 - 1
0,084 - ,100
 ON do Vm 
 tempodo 
matéria de quantidade 
 Vm ==∴
∆
∆
= 
 
Nessa mesma reação, vamos supor, agora, a velocidade de formação do NO2 e do O2 e as 
seguintes informações contidas na tabela: 
 
 2 
Tempo (h) [N2O5] [NO2] [O2] 
0 0,10 0 0 
1 0,084 0,032 0,008 
 
Se 2 mol de N2O5 formam 4 mol de NO2 e 1 mol de O2 então, 0,016 mol de N2O5 formam 0,032 
mol de NO2 e 0,008 mol de O2. 
 
1-1-
2
1-1-
2 h.mol.L 0,008 0 - 1
0 - ,0080
 O do Vm e h.mol.L 0,032 
0 - 1
0 - ,0320
 NO do Vm ====
 
 
Colisões eficazes e não eficazes 
 
Quanto maior o número de colisões eficazes, maior é a velocidade de reação. Nem todas as 
colisões são eficazes e, somente quando ocorre colisão eficaz e energia suficiente, há condições de se 
formar o produto. 
Exemplo: NO2 + CO →
v
 NO + CO2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As colisões eficazes ocorrem com moléculas dotadas de energia suficiente e que se chocam na 
orientação adequada. 
 
Energia de ativação 
 
É a energia mínima que os reagentes devem possuir para que numa colisão eficaz ocorra 
formação do complexo ativado e, a seguir, o produto da reação. 
 
 
 
 
 
 
 
NO2 CO 
COMPLEXO ATIVADO 
NO CO2 
forma rompe 
Reação Exotérmica Reação Endotérmica 
 3 
Introdução ao experimento 
 
Considerações sobre o ácido cítrico e o bicarbonato de sódio 
 
Nome oficial do ácido cítrico: ácido 2-Hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ácido cítrico é um ácido orgânico tricarboxílico presente na maioria das frutas, sobretudo em 
cítricos como o limão e a laranja. Sua massa molar é 192 g mol-1. 
 
Nome oficial do bicarbonato de sódio: hidrogeno carbonato de sódio. 
 
 
 
 
 
O bicarbonato de sódio é um composto cristalino de cor branca, muito solúvel em água, com um 
sabor ligeiramente alcalino. Sua fórmula química é NaHCO3 e a sua massa molar é 84 g mol-1. 
 
Quando o bicarbonato de sódio é misturado com um ácido, ambos em meio aquoso, ocorre 
reação com liberação de gás carbônico. A reação é: 
NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
NaHCO3(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
-
 
Na
+ 
 4 
 
 
Procedimento experimental - Cinética química 
 
Parte 1 
 
Aula prática adaptada do livro de laboratório do GEPEQ/IQ-USP 
 
Material e reagentes 
 
Dois comprimidos efervescentes (contendo ácido cítrico e bicarbonato de sódio) 
Béchers de 250 mL 
Gral e pistilo 
 
Procedimento 
 
Divida cada comprimido em duas partes aproximadamente iguais. 
 
 
 
 
 
 
Pese as partes 1, 2 e 3. Divida a quarta parte em duas partes aproximadamente iguais. Deixe 
uma delas como está (6) e pese. Com auxílio de gral e pistilo, triture a outra parte (5) e pese o pó. 
 
 
 
 
Proceda aos seguintes experimentos: 
 
1) A um Bécher contendo 100 mL de água gelada, introduza a parte 1 do comprimido e anote o 
tempo de dissolução resultante da reação que ocorre. 
 
 
 
 5 
 
2) A um outro Bécher contendo 100 mL de água na temperatura ambiente, faça o mesmo com a 
parte 2 do comprimido. 
 
 
 
 
3) A um outro Bécher contendo 100 mL de água na temperatura próxima à fervura, faça o 
mesmo com a parte 3 do comprimido. 
 
 
 
 
 4) A um outro Bécher contendo 100 mL de água na temperatura ambiente, faça o mesmo com 
a parte 6 do comprimido. 
 
 
 
 
5) A um outro Bécher contendo 100 mL de água na temperatura ambiente, faça o mesmo com a 
parte 7 do comprimido (triturado). 
 
 
 
 
 
Composição do Sonrisal. 
Para a determinação da velocidade de 
reação, considerar apenas a reação do 
bicarbonato de sódio com o ácido cítrico 
22,07 mmol 
7,36 mmol 
 6 
 
 
 
Relatório da aula nº 11 - Cinética química 
 
Etapa 1 
De acordo com as observações feitas na parte 1, preencha o quadro abaixo e calcule a velocidade 
média de transformação química que ocorreu com cada parte do comprimido: 
 
Comentários: 
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________ 
Escreva a reação completa que traduz a reação do ácido cítrico com o bicarbonato: 
___________________________________________________________________________________ 
Escreva a velocidade média de reação do ácido cítrico e a do bicarbonato de sódio em quantidade de 
matéria por tempo em segundos (número de mols por segundo): 
 
Vm C6H8O7 = mol s-1 
Vm NaHCO3 = mol s-1 
Tempo de 
reação na água 
gelada (s) 
Tempo de 
reação na 
temperatura 
ambiente (s) 
Tempo de 
reação na 
temperatura de 
80 a 900C (s) 
 
Velocidade média 
Parte do 
comprimido 
massa 
(g) 
A B C A B C 
1 
2 
3 
6 
7 
 
tempo
 Vm massa=
Data da prática: _____ / _____ / _____ Turma: __________ Nota: __________ 
Professor:__________________________________________________________________ 
Aluno(s):___________________________________________________________________
__________________________________________________________________________