2 Relatorio FQ 3

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA - CCET
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
FÍSICO QUÍMICA III
PRÁTICA 02:
DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE VELOCIDADE PARA A HIDRÓLISE DO ÁCIDO
ACETILSALICÍLICO
LUANA SILVA COSTA
SÃO LUÍS
2023
1. INTRODUÇÃO:
A substância utilizada para o estudo da velocidade trata-se do ácido
acetilsalicílico (AAS), um fármaco anti-inflamatório não esteroide que contém ação
analgésica, anticoagulante e antipirética. Está dentre os medicamentos mais
consumidos nos últimos cem anos.
Sua síntese foi desenvolvida em 1897 pelo químico Felix Hoffmann com o
objetivo de diminuir os seus efeitos colaterais, dado que era bastante empregado
como analgésico. As moléculas de AAS são lentamente hidrolisadas, levando em
conta a umidade, liberando ácido salicílico e ácido acético.
A constante de velocidade do AAS pode ser determinada através do método de
espectrofotometria, desta forma, quando um feixe de radiação monocromática
incide sobre um meio homogêneo, parte é absorvida e a outra é transmitida.
A equação da velocidade da reação pode ser escrita sendo:
−𝑑 𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑑𝑡 = 
𝑑 𝐴𝑆[ ]
𝑑𝑡 = 
𝑑 𝐴𝑐[ ]
𝑑𝑡
E a velocidade da reação é proporcional às concentrações dos reagentes:
𝑣 = 𝑑 𝐴𝑆[ ]𝑑𝑡 = 𝑘 𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑚 𝑂𝐻[ ]𝑛
A partir da hidrólise do ASS é possível apontar dois mecanismo alternativo para
a mesma, sendo:
1. MECANISMO : SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA BIMOLECULAR𝑆𝑁
2
2. MECANISMO : SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA UNIMOLECULAR𝑆𝑁
1
Nos dois mecanismos a ordem de reação global será igual a da etapa
determinante de velocidade, portanto, para o mecanismo , a ordem global é 2 e𝑆𝑁
2
para o a ordem global é 1.𝑆𝑁
1
● Sendo a velocidade de reação integrada para o mecanismo dada por:𝑆𝑁
2
1
𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑡
= 1𝐴𝐴𝑆[ ]
0
+ 𝑘𝑡 
Assim caso o mecanismo da reação seja SN2, um gráfico de em função do
1
𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑡
tempo dará uma linha reta com inclinação K2.
● Já para o mecanismo , a velocidade de reação integrada é dada por:𝑆𝑁
1
ln 𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑡
= ln 𝐴𝐴𝑆[ ]
0
− 𝑘
1
𝑡 
Logo, para o mecanismo SN1, um gráfico de em função do tempoln 𝐴𝐴𝑆[ ] 
fornecerá uma reta com inclinação K1.
A equação anterior pode ser escrita na forma:
𝐴𝐴𝑆[ ]
𝑡
= 𝐴𝐴𝑆[ ]
0
. 𝑒−𝑘𝑡
Sendo a equação correspondente para o crescimento exponencial do produto:
𝐴𝑆[ ]
𝑡
= 𝐴𝐴𝑆[ ]
0
. (1 − 𝑒−𝑘𝑡)
2. OBJETIVOS:
Determinar a constante de velocidade para a hidrólise alcalina do ácido
acetilsalicílico.
3. MATERIAIS E MÉTODOS:
3.1. MATERIAIS E REAGENTES:
- Béqueres
- Aparelho de UV - VIS
- Cubetas
- Solução de ASS
- Solução de NaOH
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
- 3.2.1 Experimento I: Influência da concentração
A. Em um béquer contendo 10mL de uma solução de XM de ASS, adicionou-se,
sob agitação constante, 10 mL de uma solução contendo XM de NaOH.
B. Após a mistura, mediu-se a absorbância da solução em intervalos regulares
de tempo, preenchendo a tabela abaixo:
TEMPO (min) ABSORBÂNCIA NO
TEMPO (t)
- LN ( - )𝐴
∞
𝐴
𝑡
3 2,244 0,8082
6 2,339 0,8491
9 2,683 0,9869
12 2,612 0,9601
15 2,754 1,013
18 2,686 0,988
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES:
Através dos valores determinados a partir da prática experimental foi possível
construir um gráfico relacionando o comprimento de onda em nm e a absorbância.
Desse modo, fixou-se uma faixa de comprimento de onda de 341,9688 nm.
Na Tabela abaixo estão relacionadas as absorbâncias e as concentrações
correspondentes para cada ordem.
Tempo (min) [A] - LN ( -𝐴
∞
𝐴
𝑡
1/Ln[A]
3 0,0648 -2,73645 -0,36544
6 0,06304 -2,76399 -0,3618
9 0,07156 -2,63722 -0,37919
12 0,069 -2,67365 -0,37402
15 0,08893 -2,41991 -0,41324
18 0,06228 -2,77611 -0,36022
Foi plotado um gráfico para cada ordem para verificação do melhor coeficiente
de determinação.
Através das equações e coeficiente de determinação encontrados, foi possível
concluir que a melhor curva que representa a hidrólise do ácido acetilsalicílico foi a do
mecanismo SN2, reação de ordem global igual a 2, primeira ordem em relação aos dois
reagentes, visto que nota-se através dos gráficos construídos que tanto ln[A] quanto
1/ln[A] uma curva que ocorre em somente uma fase em relação ao complexo de
ativação. Observa-se também o coeficiente de linearidade variando de 0,1031 a
0,1124, evidenciando que trata-se de uma reação de ordem 2, em que ambos os
reagentes interagem e suas respectivas variações relacionam-se com a velocidade.
Por fim, ressalta-se que a constante de velocidade nessa faixa de comprimento
de onda corresponde a 0,0012s^-1.
5. CONCLUSÕES:
A partir da prática realizada foi possível conhecer com afinco o método de
espectrofotometria para determinar a constante de velocidade para o composto estudado.
Além disso, o experimento nos permitiu estudar com mais profundidade a determinação
tanto da ordem de reação quanto da constante de velocidade, sendo assim, fixando ainda
mais esses conceitos estudados na teoria e, não menos importante, construir os gráficos de
absorbância em função do tempo e do - LN ( - ).𝐴
∞
𝐴
𝑡
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
ATKINS, P.; DE PAULA, J. Atkins, física-química. Rio de Janeiro: LTC, 2008 . v. 2. ISBN
978-85-216-1601-6.