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Universidade Federal de Goiás Escola de Agronomia Engenharia de Alimentos Decomposição do Peróxido de Hidrogênio Amanda Lorena Rodrigues (201802617) Higor Neves e Silva (201900216) Isabely Crysis G. Lopes (201802637) Vinícius Ferreira (201802669) Goiânia 2022 1.Objetivo Definir a ordem de reação da decomposição do peróxido de hidrogênio. 2.Resultados e Discussão Tabela 1.Valores obtidos em aula experimental. Frasco Tempo (min) Volume Titulação (mL) 1 0 22,4 2 2 10,2 3 4 4,3 4 6 2,6 5 8 1,5 6 10 1,2 7 12 1,0 8 14 0,9 Decorrida a reação, obteve-se os seguintes dados de volume gasto na titulação em função do tempo em minutos descritos na tabela 1. Dessa forma, partindo do princípio que a ordem de reação é desconhecida, construiu-se gráficos de ordem 0 (figura 1), ordem 1 (figura 2) e ordem 2 (figura 3). Figura 1. Gráfico da decomposição do peróxido de hidrogênio ordem 0. A velocidade de reação de ordem 0 (figura 1) foi avaliada utilizando a seguinte equação [A]= -kt + [A]0 . Sendo [A] o volume gasto na titulação de permanganato de potássio, k = constante de velocidade e t = tempo decorrido da reação. A partir dos dados da tabela 1, temos o gráfico da figura 1, obtendo constante de velocidade k= -1,2315. Dessa forma, é observado um comportamento linear na reação, com um coeficiente de determinação de R2=0,6476. Isso representa 64,76% de variância entre os dados experimentais e por isso o modelo da equação de ordem 0 não pode representar a reação da decomposição do peróxido de hidrogênio. Figura 2. Gráfico da decomposição do peróxido de hidrogênio Primeira ordem. Na figura 2, o gráfico da velocidade da reação foi expresso em Primeira Ordem, utilizando a seguinte equação ln [A] = -kt + ln [A]0 . A partir dos dados da tabela 1, obtendo constante de velocidade k= -0,2291. Sendo assim, no gráfico 2 é observado um comportamento linear na reação, com um coeficiente de determinação de R2=0,9149. Portanto, a reação de Primeira Ordem para a decomposição do peróxido de hidrogênio, representa 91,49% de variância entre os dados experimentais, apresentando uma boa relação entre os dados. Figura 3. Gráfico da decomposição do peróxido de hidrogênio Segunda ordem. Já no gráfico de Segunda Ordem da decomposição do peróxido de hidrogênio (figura 3), foi avaliada utilizando a equação = + kt. A partir dos dados da tabela 1, obtendo 1 [𝐴] 1 [𝐴] 0 constante de velocidade k= 0,0837. Dessa forma, é observado um comportamento linear na reação, com um coeficiente de determinação de R2=0,9814. Portanto, pode ser observado que a reação de Segunda ordem representa cerca de 98,14% de variância entre os dados. Logo, para a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio, o modelo que melhor representa é o de Segunda Ordem. Análises realizadas por Costa Reis, A. et al (2017), também obtiveram resultados semelhantes para a decomposição do peróxido de hidrogênio, utilizando como catalisador o MnO2, em uma reação de segunda ordem, onde obteve-se R2=0,9842. 3.Conclusão A partir da análise dos dados obtidos, observou-se que a cinética de decomposição é descrita por uma reação de segunda ordem. A utilização do cloreto férrico como catalisador acelera a decomposição do peróxido de hidrogênio. Na literatura foi encontrado um resultado muito semelhante para o experimento utilizando outro reagente como catalisador. Por fim, o método do gráfico mostrou-se eficiente para encontrar a ordem de reação no experimento realizado e pelo coeficiente de determinação R2 = 0,9814 a equação de melhor correlação com os dados é a de Segunda Ordem. 4.Referência COSTA REIS, A.; SANTOS, L. S.; RIBEIRO, F. da. P. Decomposição do peróxido de hidrogênio sobre o catalisador de manganês. CONGRESSO BRASILEIRO DE QUÍMICA, 57., 2017, Gramado. Anais eletrônicos… FAURGS, Gramado, 2017. Disponível em: <http://www.abq.org.br/cbq/2017/trabalhos/13/11139-24689.html>. Acesso em: 3 fev. 2022.