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FÍSICO-QUÍMICA APLICADA A FARMÁCIA Aula 09: Cinética química e enzimática (aula experimental) AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Objetivos desta aula Determinar experimentalmente a lei de velocidade de uma reação; Realizar os cálculos pertinentes; Traçar os gráficos necessários ao tratamento de dados; Reconhecer como a concentração dos reagentes influenciam na velocidade da reação. AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação A aula deverá ser dividida em duas etapas: No laboratório de química, o professor apresentará a reação a ser realizada e mostrará para os alunos como os cálculos devem ser realizados. Em seguida, dividirá a turma em grupos de, no máximo, três alunos por grupo e explicará o procedimento, além de auxiliar na elaboração do mesmo. Sugestão de prática: reação de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) com ácido clorídrico (HCl), realizando quatro ou cinco pontos para cada reagente. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação O professor deverá apresentar o laboratório de informática à turma e, se possível, deverá mostrar, rapidamente, o programam do Excel (ou similar) como ferramenta para a realização dos gráficos. Aplicação: articulação teoria e prática através de pesquisa bibliográfica e elaboração de relatório. Avaliação: relatório do experimento realizado. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Padrão de relatório O relatório das atividades práticas deverá conter os seguintes tópicos: Título da prática Objetivo: descrição dos objetivos desejados com a realização da prática. Introdução: descrição teórica sobre o assunto abordado na prática. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Ex.: ...“Um LED é uma fonte de luz que emite em uma determinada faixa de comprimento de onda. O laser emite de maneira semelhante a um LED. No LASER, no entanto, toda a luz obtida a partir do dispositivo, está focada em um único raio. Os LASERs foram primeiramente desenvolvidos a partir de tubos de gás e em outros aparatos fisicamente volumosos. Para se tornarem viáveis economicamente devem se tornar pequenos, baratos e menos frágeis, preferencialmente no estado sólido(1). O raio LASER é gerado quando o material sólido é submetido a uma carga elétrica específica, a qual excita seus elétrons, provocando a emissão dos fótons. Os fótons são então amplificados e refletidos através de microscópicos espelhos existentes nas camadas internas do sólido cristalino gerador “emergindo” em uma extremidade do cristal, com um único raio”... Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Procedimento experimental: descrição dos procedimentos adotados para a realização da prática. Deverá conter também uma listagem de todos os reagentes e materiais utilizados. Resultados experimentais: descrição dos resultados obtidos após a realização dos procedimentos experimentais. Tratamento matemático/cálculos: descrição dos cálculos e do tratamento matemático dispensado aos resultados obtidos. Conclusões: fechamento da atividade prática. Deverão ser descritas as conclusões obtidas com a realização da prática. As conclusões estão relacionadas aos objetivos. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Referências bibliográficas: listagem de toda a bibliografia e das fontes de pesquisa utilizadas para a elaboração do relatório. Deverá conter o nome dos autores, o título do artigo ou do tópico, o nome da publicação, revista, do livro ou site, a página consultada e o ano da publicação. Os números entre colchetes se referem à ordem de aparecimento da referência no texto do relatório. A referência [1] está relacionada ao texto: ...” Para se tornarem viáveis economicamente devem se tornar pequenos, baratos e menos frágeis, preferencialmente no estado sólido(1)... Ex.: [1] KOSELKA, R. Into the Blue. Forbes Magazine, 14 de junho de 1999. [2] http://jota.sm.luth.se/~f93-jdg/rapport/node3.html – mai. 2001. [3] AMANO, H. et al. Metalorganic Vapor Phase Epitaxial Growth of a High Quality GaN Film Using an AlN Buffer Layer. Applied Physics Letters, vol. 48, (5), pp 353-355, (1986). Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Sugestão de prática: Reação do íon tiossulfato com ácido clorídrico Objetivo da prática: determinar a lei da velocidade da reação, bem como determinar o valor de k (constante de velocidade da reação). Para esta determinação, será mantida constante a concentração de ácido clorídrico, variando-se gradativamente a concentração do íon tiossulfato e medindo-se o tempo necessário para a reação ocorrer. Serão feitas cinco determinações, seguindo-se esta metodologia. Introdução: normalmente, quando queremos estudar cinética química e seus parâmetros fundamentais, escolhemos uma reação química não muito complexa, de modo que a determinação da ordem da reação seja uma tarefa descomplicada. Uma reação muito conhecida pela sua simplicidade é a reação do íon tiossulfato com ácidos. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Fundamentos Teóricos A expressão completa da lei de velocidade de uma reação química é de fundamental importância no estudo da cinética da reação, pois permite saber a ordem da reação em relação a cada reagente, bem como o valor da constante de velocidade da reação. O método experimental normalmente utilizado na determinação da lei de velocidade de uma reação química consiste basicamente em acompanhar o tempo da reação quando se varia a concentração de um reagente, mantendo-se todos os outros parâmetros que influenciam uma reação fixos. Os parâmetros mais comuns que influenciam a velocidade de uma reação química são a concentração dos reagentes e a temperatura da reação. Nessa experiência será estudada a reação: Na2S2O3 + HCl produtos. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Fundamentos Teóricos A taxa de desaparecimento pode ser calculada dividindo-se a concentração do tiossulfato pelo tempo determinado experimentalmente em cada medida. Da mesma forma a concentração do tiossulfato pode ser rapidamente calculada. A partir desses cálculos, fazemos um gráfico relacionando o logaritmo neperiano (ln) da taxa com o logaritmo neperiano da concentração do tiossulfato. O coeficiente angular dessa reta nos dará a ordem da reação, n, em relação à concentração de tiossulfato. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Reagentes e material utilizado: Soluções empregadas: Tiossulfato de sódio ou potássio (Na2S2O3) 0,15 mol/L; Ácido clorídrico (HCl) 3,0 mol/L. Material utilizado: erlenmeyers de 100 mL, pipeta de 5 mL e provetas de 10, 15 e 25 mL. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Procedimento experimental ordem do tiossulfato: Arrume 5 erlenmeyers de 125 mL sobre a bancada e identifique-os, fazendo uma marcação de 1 a 5. Coloque uma folha de papel branco com um “x” desenhado embaixo de cada erlenmeyer. Em cada um deles adicione os volumes de água e tiossulfato determinados pela tabela a seguir. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Procedimento experimental Adicione ao primeiro erlenmeyer, com agitação, 5 mL da solução de HCl e, imediatamente, acione o cronômetro. Pare o cronômetro quando a turvação se tornar intensa e não conseguir visualizar o “x” embaixo do erlenmeyer. Registre o tempo. Preencha a tabela anterior com este valor. Proceda de maneira semelhante para os outros 4 erlenmeyers, anotando o tempo necessário para que a reação ocorra nas diferentes concentrações de tiossulfato. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Procedimento experimental ordem do ácido clorídrico: Repetir o procedimento anterior, variando, agora, as concentrações do HCl e mantendo-se inalterada a concentração do tiossulfato, de acordo com a tabela a seguir. Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Leis de velocidade e ordem de reação Questões O que foi observado ao se variar as concentrações de determinado reagente? Qual a ordem da reação em função do tiossulfato? Qual a ordem da reação em função do HCl? Qual a lei de velocidade da reação? Aula experimental AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina Saiba mais Aprofundar os temas trabalhados Apostila Programa Excel 2013. Disponível em: <https://docente.ifrn.edu.br/ricardogalvao/disciplinas/2016.1/lic.qui.1t-informatica/.-software-de-planilha-excel/.-apostila-microsoft-excel-2013-pdf>. Acesso em: 11 mai. 2017. Determinação da ordem da reação entre o íon tiossulfato e ácido sulfúrico empiricamente. Pereira, F. F.; Borgue, C. L. L. Disponível em: <http://www.portal.anchieta.br/revistas-e-livros/argumento/pdf/argumento14.pdf>. Acesso em: 11 mai. 2017. AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Reações Consecutivas; Intoxicação por ingestão de medicamento; Utilizar o computador como ferramenta no estudo cinético. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. AULA 09: CINÉTICA QUÍMICA E ENZIMÁTICA (AULA EXPERIMENTAL) Físico-química aplicada a farmácia AULA 01: NOME DA AULA Disciplina
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