Relatório de Cinética Química

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
QUÍMICA GERAL
	CURSO
	Engenharia de Produção
	TURMA
	3092
	DATA
	12/05/2016
	Aluno/
Grupo
	Juliana Batista Barbosa
	TÍTULO
	Cinética Química
	OBJETIVOS
	Verificar a influência de fatores como temperatura, concentração, catalisador e superfície de contato na velocidade das reações.
	
	
	INTRODUÇÃO
	 A Cinética Química estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam.
O conhecimento e o estudo da velocidade das reações são muito importantes em termos industriais, e também estão relacionados ao nosso dia-a-dia, como por exemplo, quando colocamos um alimento na panela de pressão para acelerar seu cozimento.
As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como:
Temperatura: quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas.
Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido efervescente triturado: ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.
Concentração de reagentes: quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Um exemplo é quando pegamos uma amostra de palha de aço e reagimos com ácido clorídrico concentrado e com ácido clorídrico diluído.
Catalisadores: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem serem consumidos durante a reação. Este fato ocorre porque permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rápido. Um catalisador possui a propriedade de acelerar a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, porém, num período de menor tempo.
	REAGENTES, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
	Material: 
Estante para tubos de ensaio
9 tubos de ensaio
Pipeta volumétrica de 5 mL
Placa de aquecimento
Bico de bunsen
Reagentes: 
Permanganato de potássio 0,0005mol/L
Ácido clorídrico 0,6mol/L e 6,0mol/L
Ácido Sulfúrico 1,0mol/L
Tiossulfato de sódio 0,1mol/L
Dióxido de manganês
Ferro em pó
Pregos de ferro
Nitrato de sódio
Zinco em pó
	PROCEDIMENTOS
	Temperatura
Primeiramente, colocou-se em três tubos de ensaio cerca de 5 mL de solução de permanganato de potássio (KMnO4) 0,005 mol/L, 10 gotas de H2SO4 1,0 mol/L e adicionou-se um prego pequeno novo. O 1º tubo deixou-se á temperatura ambiente; o 2º tubo aqueceu-se à 40-50°C, em banho-maria. O 3º tubo aqueceu-se diretamente na chama do bico de Bunsen. Observou-se e anotou-se o que ocorreu.
Efeito da Concentração
Em dois tubos de ensaio colocou-se 5,0 mL de solução 0,1 mol/L de tiossulfato de sódio (Na2S2O3). A um dos tubos adicionou-se 1,0 mL de HCl 6,0 mol/L e ao outro tubo adicionou-se 1,0 ml de HCl 0,6 mol/L. Observou-se em qual deles apareceu primeiro uma turvação amarelada devido ao enxofre (S) formado.
Efeito catalisador
Em um tubo de ensaio colocou-se cerca de 5 mL de água oxigenada comercial. Em seguida, adicionou-se pequenos cristais de MnO2. Observou-se e anotou-se o que ocorreu.
Superfície de contato
Preparou-se dois tubos de ensaio, cada um contendo 5 mL de solução HCl 6,0 mol/L. A um dos tubos adicionou-se 0,5 g de ferro em pó e ao outro um prego pequeno novo. Agitou-se os tubos de ensaio e comparou-se os tempos de reação.
	RESULTADOS e DISCUSSÃO
	Temperatura
Observou-se que no 1º tubo de ensaio que foi deixado a temperatura ambiente, aparentemente, nada aconteceu. No 2º tubo, que foi aquecido em banho-maria, a reação começou a mudar de cor, ficando cada vez mais clara. Já no 3º tubo, que foi aquecido diretamente na chama, após ferver a mudança de cor ocorreu muito rapidamente, chegando a ficar transparente em pouco tempo. 
A descoloração ocorre pois o ferro reage com o ácido sulfúrico e libera hidrogênio.
Efeito de concentração
Colocou-se os dois tubos com diferentes concentrações de HCl na estante de tubos de ensaio e observou-se que no tubo que continha 1,0mL de HCl 6,0mol/L a turvação amarelada (devido ao enxofre) apareceu muito mais rápido.
Efeito catalisador
Observou-se que assim que o MnO2 foi adicionado, a reação começou a ser notada e aconteceu depressa, coisa que antes não estava acontecendo. Assim, obteve-se a seguinte equação da reação:
2H2O2 →2H2O + O2
Superfície de contato
Observou-se que, após agitar os tubos, o tubo que continha o ferro em pó reagiu mais rápido que o que continha o prego. O tubo com o prego não foi possível observar a reação ocorrer aparentemente.
Questões:
Por que o aquecimento acelera as reações químicas?
R: Pois ao aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas.
 Qual a substância química responsável pela coloração amarelada, notada no procedimento 2?
R: A turvação amarelada é devido ao enxofre (S) formado.
Sem adição de catalisadores as reações se processam? De que modo?
R: Sim, se processam da mesma forma, pois o único efeito dos catalisadores é diminuir o tempo para que o sistema entre em equilíbrio.
Qual a relação que existe entre o tamanho das partículas e a superfície de contato dos materiais reagentes?
R: Quanto menor forem as dimensões das partículas dos materiais reagentes, maior será a área superficial total exposta, o que permite um melhor contato a qualquer instante, resultando em reações mais rápidas.
Explique o que foi observado na experiência 4.
R: No Experimento 4 no qual se utilizou ferro em pó e um prego novo, o tubo que continha ferro em pó reagiu muito mais rápido do que o que continha o prego (neste a reação quase não foi notada). Ou seja, o fato do ferro estar em pó acelerou muito a velocidade da reação, pela maior superfície de contato.
Cite exemplos envolvendo química de alimentos e de fármacos, no nosso cotidiano, onde a velocidade das reações químicas pode se alterada.
R: Mastigação de um alimento, quanto mais mastigarmos mais rápido vai ocorrer a digestão. E outros como: o uso de água oxigenada para descolorir os cabelos; Sonrisal; Reação de oxidação de uma maçã cortada; aparecimento de uma ferrugem; etc.
	CONCLUSÃO
	Portanto, concluiu-se assim que devido a determinados fatores as reações químicas podem ocorrer mais rápido. Como foi o caso da temperatura, que quanto maior, mais rápido ocorre a reação. Com a concentração, seu efeito é similar: quanto maior a concentração da substância, mais rápido reage. E também, se adicionar uma substância nomeada catalisadora, ela aumenta a velocidade da reação sem interferir no seu rendimento. E por último, foi possível observar que quando se trata de superfície de contato, quanto maior for essa superfície, mais rápido reage.
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
	
Mundo Educação, Cinética Química. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/cinetica-quimica.htm> Acesso em: 16 de maio de 2016
Cola da Web, Cinética Química. Disponível em: <http://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/cinetica-quimica > Acesso em: 16 de maio de 2016
Mundo Educação, Efeito dos catalisadores sobre o equilíbrio químico. Disponível em: < http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/efeito-dos-catalisadores-sobre-equilibrio-quimico.htm> Acesso em: 16 de maio de 2016
Brasil Escola, Superfície de contato e velocidade das reações. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-reacoes.htm> Acesso em: 16 de maio de 2016