relatório 9 cinética química

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL PRÁTICA
PROFESSORA: FERNANDA SANTOS DOS ANJOS
RELATÓRIO DE EXPERIMENTO
“CINÉTICA QUÍMICA”
Alunos: Edinaízio Machado Rocha
 Fernanda Amorim Medeiros Patriota
 Michele Mota Sampaio Lopes
Turma: 1 A
Data: 24/04/2013
Juazeiro-Bahia
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
1. INTRODUÇÃO TEÓRICA
	A cinética química é o estudo das velocidades e mecanismos das reações químicas. A velocidade de uma reação é a medida da rapidez com que se formam os produtos e se consomem os reagentes. Segundo Russel velocidade de reação para uma determinada transformação química é a velocidade com que os reagentes desaparecem e os produtos se formam. [1]
	Em todas as reações químicas, existe a chamada Energia de Ativação, que é a energia inicial necessária para que uma reação aconteça, geralmente essa energia é em forma de calor. A energia também é necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim, a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de uma nova substância a partir de duas substancias iniciais. [2]
	Existem diversos fatores que influenciam na velocidade de uma reação, como a natureza química dos reagentes, capacidade dos reagentes colidirem entre si, concentração dos reagentes, temperatura, a utilização de catalizadores, estado físico dos reagentes e a superfície de contato dos reagentes. A superfície de contato é um dos principais fatores que influenciam a velocidade de uma reação. Pois nos sólidos, as reações químicas começam na superfície externa para depois alcançarem seu interior. Ou seja, a superfície externa é a que propicia o contato direto entre os reagentes. [3]
	A velocidade das reações, também é afetada pela concentração dos reagentes. Por exemplo, a madeira queima bem mais rápido no oxigênio puro do que no ar. Foi estimado que, se o ar fosse constituído de 30% de oxigênio ao invés de 20%, não seria possível apagar incêndios florestais. Desta forma, quanto mais concentrado for o reagente, maior a velocidade da reação. [4]
	Quase todas as reações químicas ocorrem mais rapidamente a temperaturas mais altas do que em temperaturas mais baixas. O inseto, por exemplo, quando o ar esfria, o inseto também esfria, diminuindo assim a velocidade das reações químicas associadas ao seu metabolismo, tornando os insetos mais lentos. Então, a temperatura influência na velocidade das reações. [4]
2. OBJETIVOS
	Estudar a variação da velocidade em função de diferentes parâmetros reacionais, tais como temperatura, superfície de contato, concentração de reagentes e a presença de um catalisador.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	O experimento foi iniciado adicionando-se 100 mL de água de torneira a um béquer, 100 mL de água gelada a outro béquer e 100 mL de água a 40 ºC em um terceiro béquer. Em seguida com o auxilio de uma lâmina de corte, foi cortado um comprimido efervescente em três partes iguais e a cada um dos béqueres foi adicionado uma parte. O tempo gasto para que ocorresse a decomposição de comprimido foi cronometrado e os dados anotados para análise.
	Na segunda parte do experimento foram adicionados 100 mL de água de torneira a dois béqueres, em seguida com o auxílio de uma lâmina de corte, foram cortadas em duas partes iguais um comprimido efervescente, a primeira parte do comprimido foi triturada com o auxílio de almofariz e pistilo. As duas partes foram adicionadas aos béqueres uma em cada. Foi cronometrado o tempo necessário para que ocorresse a total dissolução dos comprimidos. Os dados colhidos foram anotados para análise.
	Na terceira parte do experimento foram adicionados a oito tubos de ensaio uma solução de Na2S2O3 nas quantidades: 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 (mL) e água nas respectivas quantidades: 0, 1, 2, 3,4,5, 6, 7 (mL). A cada tubo de ensaio foi adicionado 2mL de uma solução de H2SO4 um tubo por vez, sendo cronometrado o tempo necessário para o desaparecimento da marca vista através do tubo de ensaio. Os dados colhidos foram anotados para analise.
4.RESULTADOSE DISCUSSÃO
	Na primeira parte do experimento foi verificado o efeito da temperatura na velocidade da reação, os dados obtidos constam na tabela 1.
Tabela 1: Tempo para que a reação ocorra em relação à temperatura.
	Béquer
	Água
	Tempo de reação
	1
	Torneira
	00 : 47 : 35
	2
	Gelada
	01: 02 : 61
	3
	40 ºC
	00: 26 : 70
	Ao adicionar o comprimido efervescente na água, ocorre a dissolução do mesmo.
	Então, observou-se que, o béquer que continha a água mais quente, obteve uma velocidade de reação maior, por outro lado, o béquer mais frio, obteve uma velocidade de reação menor. Ou seja, quanto maior a temperatura, maior será a velocidade da reação.
	Sabe-se que, a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, de modo que, quanto maior a temperatura, maior a energia cinética, mais agitada as moléculas se apresentam. Assim, uma substância com uma temperatura maior, possui moléculas mais agitadas, consequentemente mais afastadas, facilitando assim, o rompimento de ligações, tornando a reação mais rápida. Outra maneira de explicar este fenômeno, é que, uma substância aquecida, está num nível energético maior, possui uma energia cinética maior, pois, recebeu energia na forma calor para aquecer, assim a energia necessária para iniciar a reação (Energia de Ativação) é menor, fazendo também com que a reação tenha um tempo menor, consequentemente, uma velocidade maior.
	Na segunda parte do experimento foi verificado o efeito da superfície de contato na velocidade da reação, os dados obtidos constam na tabela 2.
Tabela 2: Massa e tempo de reação para os comprimidos triturados ou não.
	Béquer
	Disposição do Comprimido
	Tempo da reação
	1
	Não triturado
	00 : 42 : 00
	2
	Triturado
	00 : 23 : 07
	Ao analisar os dados na tabela, percebe-se o quanto a superfície de contato influenciou na velocidade da reação. Este fator é um dos que mais influenciam na rapidez de uma reação. Uma reação química ocorre em virtude das colisões entre as partículas da superfície do material, assim, quanto maior for a superfície de contato dos reagentes envolvidos, maior será a taxa de desenvolvimento da reação e vice-versa. Isso significa que com uma superfície de contato maior, haverá mais partículas entrando em colisão e aumentará a probabilidade desses choques serem efetivos, ou seja, de resultarem na quebra das ligações dos reagentes e na formação de novas ligações,originando os produtos. Desta maneira, os comprimidos triturados reagem de maneira bem mais rápida que os comprimidos inteiros.
	Na terceira parte do experimento foi verificado o efeito da concentração dos reagentes, na velocidade da reação.
Tabela 3: Concentração do tiossulfato, tempo e velocidade da reação em cada tubo.
	Tubo de Ensaio
	Na2S2O3 0,25 mol.L-1 (mL)
	Água Destilada (mL)
	HSO43 mol.L-1 (mL)
	Tempo Medido
	[ ] Na2S2O3 nos tubos
	1
	8
	0
	2
	00 : 12 : 58
	0,2
	2
	7
	1
	2
	00 : 16 : 78
	0,175
	3
	6
	2
	2
	00 : 19 : 84
	0,15
	4
	5
	3
	2
	00 : 25 :60
	0,125
	5
	4
	4
	2
	00 : 31 : 16
	0,1
	6
	3
	5
	2
	00 : 43 : 25
	0,075
	7
	2
	6
	2
	01 : 02 : 24
	0,05
	8
	1
	7
	2
	01 : 46 : 84
	0,025
	A concentração do tiossulfato em cada tubo de ensaio é dada de acordo com a fórmula da diluição, pois, em cada tubo é acrescido uma quantidade de água, a fórmula está descrita a seguir:
m2 = = 
	Onde m2 é a concentração de Na2S2O3 nos tubos, m1 é a concentração da solução de Na2S2O3, v1 é o volume de Na2S2O3 adicionado ao tubo e v2 é o volume total.
	A reação do tiossulfato com o Ácido Nítrico acontece segundo a reação:
Na2S2O3(aq) + 2H2SO4(aq)	SO(g) + S(s) +2H2O(l) + 2NaSO4(aq)
	Como foi observado, quanto maior a concentração dos reagentes, maior a velocidade da reação. Em contrapartida, quanto mais diluído é a reação, menorserá a sua velocidade. Isto ocorre porque quanto maior a concentração, maior a probabilidade de as moléculas se chocarem e reagir.
	Na quarta parte do experimento foi verificado o efeito do catalisado, na velocidade da reação.
Experimentos: 
1)
	A banana crua possui uma enzima (tipo de proteína), chamada catalase, que acelera as reações, comumente é chamada de hidroperoxidase, devido ao fato de decompor rapidamente o peróxido de hidrogênio. 
2) 
	A Catalase quando aquecida ou sofre grande variação de pH se transforma em outra substância que não catalisa a decomposição do peróxido de hidrogênio. 
3)
4.)
SiO2 + H2O2 Não reagiu 
	A influência de catalizadores na velocidade de reações. Catalizadores são substâncias que aceleram a reação, sem sofrer alteração permanente, ou seja, na reação eles não são consumidos, eles apenas permitem que a reação ocorra de moda a exigir menor energia de ativação.
5.CONCLUSÕES
	Ao verificar a velocidade de várias reações sob diferentes parâmetros, através deste experimento, pode-se observar a atuação da temperatura, que é diretamente proporcional a velocidade da reação, a diferença da velocidade da reação sob diferentes superfícies de contato dos reagentes, obtendo-se também a relação de crescimento diretamente proporcional entre elas, a diluição, que é inversamente proporcional à velocidade.
6. REFERÊNCIAS
[1] RUSSELL, Jonh B. Química Geral. 2ª edição. Volume2. São Paulo: Makron Books, 1994.
[2] ATKINS, Peter – Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente / Peter Atkins, Loreta Jones; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. – 3. Ed. – Porto Alegre : 2006. 968 p.: il.; 28cm.
[3] BRADY, James E.; SENESE, Fred. Química, A Matéria e suas Transformações. 5ª edição. Volume 2. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 3 p.
[4] ROSENBERG, Jerome L. – Teoria e Problemas de química geral / Jerome L. Rosenberg e Lawrence M. Epstein: trad. Roberto Fernando de Souza. – 8ª ed. – Porto Alegre :Bookman, 2003. (Coleção Shaum).
7. QUESTÕES
1- (experimento 4.1) Qual a influencia do aumento da temperatura sobre a velocidade da reação? Discutir as possíveis causas da alteração da velocidade? 
R - O aumento na temperatura do meio onde ocorre a reação provoca um aumento na energia cinética média das moléculas e, com isso, um aumento no número de colisões, o que acarretam aumento da velocidade da reação. 
2- (experimento 4.2)Ocorreu alguma diferença na velocidade de dissolução dos comprimidos? Por quê? 
R- Sim, a parte do comprimidoque foi adicionado em pó reagiu bem mais rápido que a parte inteira, pois os grãos oferecem maior superfície de contato com a água.Isso ocorre porque com uma superfície de contato maior, há mais partículas entrando em colisão aumentando assim a probabilidade desses choques serem efetivos, ou seja, de resultarem na quebra das ligações dos reagentes e na formação de novas ligações, originando os produtos. 
3- (experimento 4.3)Relacione as concentrações de Na2S2O3 com o tempo de formação do enxofre. 
R - Quanto maior a concentração de Na2S2O3, menor foi o tempo necessário para a formação do enxofre. O aumento da concentração influencia no tempo da reação pois quando a quantidade de moléculas dos reagentes é maior mais rapidamente elas interagem e formam o produto. 
4- (experimento 4.4) Quais as substancias atuaram como catalisadores? 
a) No caso da banana crua, a substancia responsável pelo processo de catalisação foi a proteína catalase que também é conhecida por hidroperoxidase que decompôs a água oxigenada. 
b) Devido o aquecimento, essa mesma proteína sofreu variação de pH e por isso não catalisou a reação do H2O2. 
c) A substancia responsável foi o MnO2
d) não reagiu