Relatório 6 Cinética Química

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LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL
CARLOS LUKAS FORATO BATISTA DA SILVA
NELSON GARGAN JUNIOR
 
 
 
Cinética Química: Fatores que influenciam a velocidade de uma reação química 
 
Turma: C
 
 
 
 
 
Rosana
	 	
	 	1
20 de Outubro de 2017
1 
Obs: Os mesmos cálculos foram realizados para cada integrante do grupo 
 
6 
Introdução
		Uma reação química ocorre quando certas substâncias sofrem transformações em relação ao seu estado inicial. Para que isso possa acontecer, as ligações entre átomos e moléculas devem ser rompidas e devem ser restabelecidas de outra maneira. Não existe uma velocidade geral para todas as reações químicas, cada uma acontece em sua velocidade específica. Algumas são lentas e outras são rápidas, como por exemplo: a oxidação (ferrugem) de um pedaço de ferro é um processo lento, pois levará algumas semanas para reagir com o oxigênio do ar. Já no caso de um palito de fósforo que acendemos, a reação de combustão do oxigênio ocorre em segundos gerando o fogo, sendo assim é uma reação rápida. A velocidade das reações químicas depende de uma série de fatores: Concentração dos reagentes, temperatura, presença de luz, catalisador, superfície de contato, pressão e inibidores. Esses fatores nos permitem alterar a velocidade natural de uma reação química. 
		Concentração de reagentes: Quanto maior a concentração dos reagentes, mais rápida será a reação química. Essa propriedade está relacionada com o número de colisões entre as partículas. Exemplo: uma amostra de palha de aço reage mais rápido com ácido clorídrico concentrado do que com ácido clorídrico diluído.
		Temperatura: De um modo geral, quanto maior a temperatura, mais rapidamente se processa a reação. Podemos acelerar uma reação lenta, submetendo os reagentes a uma temperatura mais elevada. Exemplo: se cozinharmos um alimento em panela de pressão ele cozinhará bem mais rápido, devido à elevação de temperatura em relação às panelas comuns.
		Luz: Certas reações, as chamadas reações fotoquímicas, podem ser favorecidas e aceleradas pela incidência de luz. Trata-se de uma reação de fotólise, ou seja, da decomposição de uma substância pela ação da luz. Podemos retardar a velocidade de uma reação diminuindo a quantidade de luz. Exemplo: A fotossíntese, que é o processo pelo qual as plantas convertem a energia solar em energia química, é uma reação fotoquímica.
		Catalisadores: São substâncias capazes de acelerar uma reação. Exemplo: alguns produtos de limpeza contêm enzimas para facilitar na remoção de sujeiras. Essas enzimas facilitam a quebra das moléculas de substâncias responsáveis pelas manchas nos tecidos.
		Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior será a velocidade da reação. Exemplo: os antiácidos efervescentes quando triturados se dissolvem mais rápido em água do que em forma de comprimido inteiro, isto porque a superfície de contato fica maior para reagir com a água.
		Pressão: Com o aumento da pressão em um recipiente, diminui o volume e desta forma aumenta a concentração dos reagentes.
		Inibidores: São substâncias, que ao contrário dos catalisadores, aumentam a energia de ativação e como consequência diminuem a velocidade da reação química.
 Objetivo
		O objetivo deste relatório é conhecer e demonstrar alguns fatores que influenciam na velocidade das reações químicas desenvolvidas na aula prática de laboratório, tais como efeito da temperatura, superfície de contato e concentração.
		
 Procedimento Experimental
	Procedimento A: Efeito Temperatura.
		Em 3 béquers de 100 mL cada, foram colocados 50 mL de agua, de acordo com a temperatura: no primeiro béquer água fria, no segundo água a temperatura ambiente e no terceiro água quente.
		Em cada béquer foi adicionado ¼ de comprimido efervescente, foram observadas e comparadas cada reação com seu respectivo tempo. Assim determinando qual temperatura influenciou mais na velocidade da reação
 
	Procedimento B: Efeito da Superfície de Contato.
		Em 1 béquer de 100 mL, foi colocado 50 mL de agua na temperatura ambiente, ¼ do comprimido efervescente foi macerado com o auxílio de um pistilo, o mesmo após triturado foi adicionado ao béquer, foi observado e anotado o seu tempo de reação.
Procedimento C: Efeito da Concentração
		Foram adicionados em 3 tubos de ensaio a solução de 1,0 mol/L de sulfato de cobre (), a 5 mL, 1mL + 4 mL de deionizada e 0,1 mL + 4,9 mL de deionizada.
		Em cada tubo foram mergulhados 3 pregos simultaneamente amarrados por um pedaço de linha e deixados la por aproximadamente 60 segundos.
		Em seguida os pregos foram retirados pelas linhas e colocados em uma superfície plana e branca, os 3 pregos foram comparados afim de determinar qual concentração influenciou mais.
 
 Resultados e discussões
Os resultados das experiências A, B e C encontram-se a seguir com suas devidas discussões:
Comprimido (solido)
	TEMPO (efervescência)
	TEMPERATURA (água)
	01m 07s
	8,4 °C
	0m 35s 
	23,8 °C
	0m 20s
	54,5 °C
(elaborado pelo autor)
		De acordo com os resultados da tabela acima verifica-se que, para que uma reação se processe é preciso satisfazer algumas condições, como a de que as partículas devem se chocar eficazmente e com a energia mínima necessária, que é denominada de energia de ativação.
		Assim, quando aumentamos a temperatura do sistema, aumentamos também a agitação das partículas reagentes e fornecemos mais energia cinética para elas. Com isso, mais colisões ocorrerão e com mais energia, aumentando a quantidade de partículas que reagirão e, consequentemente, aumentando a velocidade da reação, provando o porquê da reação estudada em sala ter ocorrido dessa forma,
B) Comprimido (triturado)
	TEMPO (efervescência)
	TEMPERATURA (água)
	0m 12s
	24,3 °C
(elaborado pelo autor)
		
		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. Assim, podemos entender porque o comprimido triturado reagiu mais rápido que o inteiro: ele possui maior superfície de contato com o a agua, o que acelera a reação.
C)
 
(elaborado pelo autor)
		
		O aumento da concentração dos reagentes faz com que se tenha uma maior quantidade de partículas ou moléculas confinadas num mesmo espaço. Isso aumenta a quantidade de choques entre elas e aumenta também a probabilidade de ocorrerem colisões eficazes que resultem na ocorrência da reação. O resultado é que a reação ocorre com maior rapidez, por conta disso o prego que foi depositado tubo com maior concentração a reação foi mais rápida e mais completa, enquanto nos outros dois, quando se diminui a concentração de reagentes, a reação se processa mais lentamente.
	
 Conclusões
	A cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. A taxa de reação está relacionada com as concentrações dos reagentes, o estado particular dos reagentes (estado físico, estado nascente dos gases, estado cristalino ou amorfo dos sólidos, do fato dos reagentes estarem ou não em solução e neste caso a natureza do solvente irá influir na velocidade da reação), a temperatura, a eletricidade, a luz, a pressão, a presença de catalisadores e dos produtos de reação. Sua importância é muito ampla, já que se relaciona com temas como, por exemplo, a rapidez com que um medicamento atua no organismo ou com problemas industriais, tais como a descoberta de catalisadores para acelerar a síntese de algum produto novo.
	Observando osresultados obtidos no laboratório, e confrontando com a teoria, notamos que os resultados se aproximam significativamente dos resultados teóricos esperados, comprovando alguns dos fatores que influenciam na velocidade das reações químicas.
	Primeiro, analisando os três primeiros béqueres, comprovamos o fator temperatura como sendo um fator relevante quando trabalhamos com a velocidade de uma reação. Pois, quanto maior a temperatura de um meio reacional, maior a energia cinética entre as moléculas, fazendo com que ocorra um número muito grande de colisões entre as moléculas dos reagentes, aumentando a velocidade de reação em questão.
	Segundo, fator superfície de contato, notamos que quanto maior a superfície de contato, mais rápido a reação é concluída. Esse fato é consequência do número de moléculas reagindo, pois quando aumentamos a superfície de contato de um reagente, este fica mais exposto aos outros reagentes, assim, ocorrendo um maior número de choques moleculares, aumentando a velocidade da reação.
	
	Terceiro, a velocidade de uma reação química é o aumento ou decréscimo concentração molar do produto por unidade de tempo. E geralmente quanto mais concentrado um reagente mais rápido é a sua velocidade. Conforme diz a lei de Guldberg e Waage que se tornaram os pioneiros no desenvolvimento da cinética química pela formulação da lei de ação das massas, a qual estabelece que a velocidade de reação é proporcional a quantidade de substâncias reagente.
 Referências Bibliográficas
ATKINS, Peter William; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
BROWN, T. L; BURSTEN, B. E; LEMAY, H. E. Química: a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 
SOQUIMICA. Disponível em: http://www.soq.com.br/conteudos/em/cineticaquimica Acesso em: 31 out. 2017
Preparing for the Chemistry AP Exam. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, 2004. 131-134