SEMINÁRIO OXIDAÇÃO DA VITAMINA C

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CINÉTICA QUÍMICA 
OXIDAÇÃO DA VITAMINA C 
INGRID GERDI OPPE 
LABORATÓRIO DE TERMODINÂMICA E CINÉTICA 
PROF. DR. GUSTAVO FERNANDES SOUZA ANDRADE 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
 INTRODUÇÃO 
 AS REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO SÃO AQUELAS ONDE 
OCORREM SIMULTANEAMENTE PROCESSOS DE OXIDAÇÃO E 
REDUÇÃO. A SUBSTÂNCIA QUE SOFRE OXIDAÇÃO E, 
CONSEQUENTEMENTE, PERDE ELÉTRONS E SOFRE AUMENTO 
NO NOX É CHAMADA DE AGENTE REDUTOR. 
 EXISTEM DIVERSOS AGENTES REDUTORES EM NOSSO 
COTIDIANO, SENDO UM DOS MAIS CONHECIDOS, A VITAMINA C 
(ÁCIDO ASCÓRBICO). ESTE, QUANDO EM SOLUÇÃO AQUOSA, 
POSSUI ENORME FACILIDADE PARA SER AGENTE REDUTOR, O 
QUE FAZ DELE UM ÓTIMO ANTIOXIDANTE. ISTO QUER DIZER 
QUE ELE PODE PROTEGER UMA SEGUNDA SUBSTÂNCIA DE SE 
OXIDAR, ATRAVÉS DE SEU PRÓPRIO SACRIFÍCIO. 
 INTRODUÇÃO 
 NA PRÁTICA EM QUESTÃO, PUDEMOS VISUALIZAR A 
OXIDAÇÃO DA VITAMINA C POR PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO, 
MEDIADA PELO PAR TRANSPORTADOR DE ELÉTRONS 
IODO/IODETO. UTILIZANDO DA CONCENTRAÇÃO DE 
VITAMINA C, FOI POSSÍVEL ANALISAR A CINÉTICA DESTA 
REAÇÃO DE OXIDAÇÃO. 
 
 INTRODUÇÃO 
 SE UM EXCESSO DE IODO FOR ADICIONADO A ESSA REAÇÃO, 
ELE REAGIRÁ COM O AMIDO E DIFICULTARÁ A DETERMINAÇÃO 
DO PONTO FINAL DA REAÇÃO. 
 DEVE SER ADICIONADO, PORTANTO, UMA PEQUENA 
QUANTIDADE DE I2 QUE, APÓS A OXIDAÇÃO DO ÁCIDO 
ASCÓRBICO, É REDUZIDO A IODETO QUE É ENTÃO OXIDADO 
PELO PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO, FORMANDO I2. 
 
 
 
 
 A CINÉTICA DA REAÇÃO SERÁ ANALISADA A PARTIR DO 
TEMPO OBTIDO APÓS A MUDANÇA DE COLORAÇÃO (DADA 
PELO AMIDO, UTILIZADO COMO INDICADOR), QUE INDICA O 
PONTO FINAL DA OXIDAÇÃO. 
 
 OBJETIVO E MATERIAIS 
 OBJETIVO: 
 FAZER UM ESTUDO CINÉTICO DA OXIDAÇÃO DA VITAMINA C EM 
CONDIÇÕES DIFERENTES. 
 A REAÇÃO FOI REALIZADA COM ALTERAÇÕES NAS CONCENTRAÇÕES 
PRIMEIRAMENTE PARA QUE FOSSEM ANALISADAS AS MUDANÇAS NA 
VELOCIDADE CAUSADAS PELO EFEITO DA CONCENTRAÇÃO. A OXIDAÇÃO 
FOI TAMBÉM REALIZADA EM DIFERENTES TEMPERATURAS PARA QUE 
TAMBÉM FOSSE DETERMINADO O EFEITO DA TEMPERATURA NA 
VELOCIDADE DA MESMA 
 MATERIAIS: 
 250 mL DE ÁGUA DESTILADA, PROVETAS DE PLÁSTICO, 1000 mg DE 
VITAMINA C EFEVERSCENTE (TABLETES), ÁLCOOL, TERMÔMETRO, IODO 
(2% m/v), CUBOS DE GELO, PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (3% m/v), BÉQUER 
PARA BANHO DE GELO, SOLUÇÃO AQUOSA DE AMIDO, BANHO DE ÁGUA 
MORNA. 
 
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 
 ESTE PROCEDIMENTO FOI DIVIDIDO EM DUAS ETAPAS, UMA 
ONDE FOI DETERMINADO O EFEITO DA CONCENTRAÇÃO NA 
VELOCIDADE DA REAÇÃO (A. TEMPO DE REAÇÃO) E OUTRA 
ONDE DETERMINAMOS O EFEITO DA TEMPERATURA (B. O 
EFEITO DA TEMPERATURA NA REAÇÃO). 
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
A. TEMPO DE REAÇÃO: 
o FOI FEITA UMA SOLUÇÃO ESMAGANDO 1000 mg DE TABLETES DE 
VITAMINA C E DISSOLVENDO-OS EM 60 mL DE ÁGUA DESTILADA. A 
SOLUÇÃO FOI ENTÃO TRANSFERIDA PARA UM RECIPIENTE DE VIDRO. 
o APÓS ESTE PREPARO, FORAM FEITAS 6 SOLUÇÕES (A1, A2, A3, B1. B2 E 
B3), SEGUINDO O QUADRO ABAIXO: 
Solução Vit. C/ mL I2 / mL Água / mL H2O2 / mL Amido / mL 
A1 5 5 30 
A2 5 5 60 
A3 5 5 90 
B1 30 15 2 
B2 60 15 2 
B3 90 15 2 
Quadro 1. Soluções da vitamina C e demais reagentes, em concentrações diferentes. 
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
o APÓS O PREPARO DE TODAS AS SOLUÇÕES, FOI VERTIDO 10 mL DA 
SOLUÇÃO A EM 10 mL DA SOLUÇÃO B (A1 COM B1, A2 COM B2 E A3 COM 
B3). ASSIM QUE AS SOLUÇÕES COMEÇARAM A SE MISTURAR, FOI DADO 
INÍCIO NO CRONÔMETRO. 
o PARAMOS O CRONÔMETRO IMEDIATAMENTE ASSIM QUE FOI 
OBSERVADA UMA MUDANÇA DE COR NA SOLUÇÃO E O TEMPO FOI 
REGISTRADO. OS RESULTADOS SEGUEM NO QUADRO 2. 
 
B. O EFEITO DA TEMPERATURA NA REAÇÃO: 
o REPETIMOS A PRIMEIRA ATIVIDADE QUE USOU 60 mL DE ÁGUA PARA 
PREPARAR AS SOLUÇÕES A2 E B2, MAS RESFRIAMOS AS SOLUÇÕES EM 
UM BANHO DE GELO, À 5ºC, ANTES DE MISTURÁ-LAS. COMEÇAMOS A 
CRONOMETRAR ASSIM QUE ELAS COMEÇARAM A SE MISTURAR E 
PARAMOS QUANDO FOI PERCEBIDA UMA MUDANÇA NA COLORAÇÃO 
DA SOLUÇÃO, COMO NA PRIMEIRA ETAPA DO PROCEDIMENTO. 
o ESTE MESMO PROCESSO FOI REALIZADO MAIS DUAS VEZES. UMA À 
TEMPERATURA AMBIENTE, 24,5ºC, E A OUTRA UTILIZANDO UM BANHO 
DE ÁGUA MORNA, À 35ºC. OS RESULTADOS SEGUEM NO QUADRO 3. 
 
 RESULTADOS 
Solução Conc. Vit. C 
g L-1 
Conc. Vit. C 
mol L-1 
Tempo / s Velocidade / 
g L-1 s-1 
Velocidade / 
mol L-1 s-1 
Estoque 16,67 0,0933 - - - 
A1 + B1 1,0417 0,0059 173 6,021 x 10-3 3,410 x 10-5 
A2 + B2 0,5953 0,0034 293 2,031 x 10-3 1,160 x 10-5 
A3 + B3 0,4167 0,0024 517 8,065 x 10-5 4,642 x 10-6 
Quadro 2. Velocidade de oxidação da vitamina C em função da concentração. 
Temperatura / ºC Tempo / s Velocidade 
/ g L-1 s-1 
Velocidade 
/ mol L-1 s-1 
5 1530 3,891 x 10-4 2,222 x 10-6 
24,5 293 2,032 x 10-3 1,160 x 10-5 
35 126 4,725 x 10-3 2,698 x 10-5 
Quadro 3. Velocidade de oxidação da vitamina C em função da temperatura (A2 +B2). 
 CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO DA 
VITAMINA C EM g.L-1 
 
 NO ESTOQUE: 
C = m/v, portanto, C = 1,0 (g)/0,06(L) 
 
 (A1+B1): 
C1.V1 = C2.V2 C2.V2 = C3.V3 
16,67.0,005 = C2.0,04 2,0833.0,01 = C3.0,02 
C2 = 0,0833335/0,04 C3 = 0,0208333/0,02 
C2 = 2,0833 g/L C3 = 1,0417 g/L 
C = 16,67 g/L 
 CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO DA 
VITAMINA C EM mol/L 
 NO ESTOQUE: 
1 mol – 179 g C1 = n/V, portanto: 
x mol – 1 g C1 = 0,0056/0,06 
x = 0,0056 mol 
 
 (A1+B1): 
C1.V1 = C2.V2 C2.V2 = C3.V3 
0,0933.0,005 = C2.0,04 0,0117.0,01 = C3.0,02 
C2 = 0,0004665/0,04 C3 = 0,000117/0,02 
C2 = 0,0117 mol/L 
 
 
C1 = 0,0933 mol/L 
C3 = 0,0059 mol/L 
 CÁLCULO DA VELOCIDADE EM 
g.L-1.s-1 EM FUNÇÃO DA 
CONCENTRAÇÃO 
 
 (A1+B1): 
 
v = C (g. L-1)/t (s) 
v = 1,0417/173 
v = 6,021 x 10-3 g.L-1.s-1 
 CÁLCULO DA VELOCIDADE EM 
mol.L-1.s-1 EM FUNÇÃO DA 
CONCENTRAÇÃO 
 
 (A1+B1): 
 
v = C (mol.L-1)/t (s) 
v = 0,0059/173 
v = 3,410 x 10-5 mol.L-1.s-1 
 CÁLCULO DA VELOCIDADE EM 
g.L-1.s-1 EM FUNÇÃO DA 
TEMPERATURA 
 
 (A2+B2) – 5º: 
 
v = C (g. L-1)/t (s) 
v = 0,5953/1530 
 v = 3,891 x 10-4 g.L-1.s-1 
 CÁLCULO DA VELOCIDADE EM 
mol.L-1.s-1 EM FUNÇÃO DA 
TEMPERATURA 
 
 (A2 + B2) – 5ºC: 
 
v = C (mol.L-1)/t (s) 
v = 0,0034/1530 
v = 2,222 x 10-6 mol.L-1.s-1 
 DISCUSSÕES 
 AO FIM DA PRÁTICA, PUDEMOS PERCEBER QUE NAS 
SITUAÇÕES EM QUE O SISTEMA É MAIS CONCENTRADO, A 
VELOCIDADE DA REAÇÃO É MAIOR. ISTO PODE SER 
EXPLICADO UTILIZANDO A EQUAÇÃO DE VELOCIDADE, CUJO 
VALOR É EXPRESSO PELO PRODUTO DE UMA CONSTANTE k 
PELAS CONCENTRAÇÃOS DOS REAGENTES ELEVADAS À 
ORDEM DE REAÇÃO. 
 PODEMOS AFIRMAR QUE ESTA REAÇÃO NÃO É DE ORDEM 
ZERO, UMA VEZ QUE CONCLUÍMOS QUE A VELOCIDADE DA 
MESMA DEPENDE DAS CONCENTRAÇÕES DOS REAGENTES E 
NÃO APENAS DA CONSTANTE DE VELOCIDADE k. PORÉM, 
NADA MAIS PODE SER DITO À RESPEITO DA ORDEM DE 
REAÇÃO DA OXIDAÇÃO DA VITAMINA C COM ESTE 
EXPERIMENTO. 
 DISCUSSÕES 
 COM RELAÇÃO À TEMPERATURA, PERCEBEMOS QUE QUANDO ESTA 
DIMINUI, A VELOCIDADE DA REAÇÃO TAMBÉM DIMINIUI. ESTE 
COMPORTAMENTO PODE SER EXPLICADO ATRAVÉS DA LEI DE 
ARRHENIUS, EXPRESSA POR: 
 
 
 
 MATEMATICAMENTE, PERCEBEMOS QUE SE T DIMINUI, k TAMBÉM 
DIMINUI. COMO k É A CONSTANTE DE VELOCIDADE E ESTA DEPENDE 
DIRETAMENTE DO VALOR DA CONSTANTE, SE k DIMINUI, A 
VELOCIDADE DIMINUI. 
 UMA DIMINUIÇÃO NA TEMPERATURA, TAMBÉM CAUSA DIMINUIÇÃO 
NA ENERGIA CINÉTICA NO SISTEMA, O QUE DIMINUI A AGITAÇÃO 
DAS MOLÉCULAS E FAZ COM QUE HAJA UM MENOR NÚMERO DE 
CHOQUES ENTRE AS MESMAS, BEM COMO SUA EFETIVIDADE. 
LOGO, A VELOCIDADE DA REAÇÃO CAI. 
 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS1. ATKINS, P.W.; DE PAULA, J. FÍSICO-QUÍMICA, 9ª EDIÇÃO. 
RIO DE JANEIRO: LTC EDITORA, 2010; 
2. CASTELLAN, G. FUNDAMENTOS DE FÍSICO-QUÍMICA, 1ª 
EDIÇÃO. RIO DE JANEIRO: LTC, 1995; 
 
OBRIGADA!