Relatorio 3 - Cinética

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Relatório de Química
Experiência: Cinética Química
Kaique Vinícius da Silva 	 31163
Fábien Giovanni de Oliveira	 31090
Murilo Antonio Buscariolo 30794
ITAJUBÁ
2014
Sumário
1.INTRODUÇÃO ....................................................................................1
2.OBJETIVOS.........................................................................................2
3.MATERIAIS..........................................................................................3
4.METODOLOGIA DO EXPERIMENTO ................................................4
5.RESULTADOS E DISCUSSÃO ..........................................................6
6.CONCLUSÃO .....................................................................................8
7.BIBLIOGRAFIA ..................................................................................9
 1 - Introdução
 A cinética química é a ciência que tem por objetivo analisar a velocidade com a qual ocorrem os processos químicos, valendo-se, para tanto, de expressões matemáticas empíricas que fornecem a taxa de ocorrência do processo em função da concentração dos reagentes da reação. A teoria que sustenta a cinética química é a lei da ação das massas, proposta em 1864 por Peter Waage e Cato Guldberg, a qual afirma que a velocidade de uma reação química depende das concentrações dos reagentes elevados aos respectivos coeficientes estequiométricos. A referida lei mostra-se falha para muitas reações, demonstrando que a velocidade da reação deve ser obtida experimentalmente, com a expressão matemática da velocidade a determinar.
A cinética química também tem como objetivo analisar os fatores que influem na velocidade de ocorrência de uma reação, justificando como ocorre a influência destes fatores nas etapas da reação. O presente relatório descreverá a experiência realizada no LDQ da Unifei. A experiência consistia em determinar o tempo gasto para a turvação de uma solução em que ocorreu o processo químico. Para tanto, o experimento foi realizado com diferentes concentrações das substâncias participantes, com o propósito de verificar a influência da concentração dos reagentes na velocidade das reações. 
	
 
 
2 - Objetivos
Observar que o tempo de uma reação pode variar de acordo com alguns 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. No nosso dia a dia podemos observar esse fator quando estamos cozinhando e aumentamos a chama do fogão para que o alimento atinja o grau de cozimento mais rápido;
Estado físico;
Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água;
Concentração dos reagentes: quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem, de modo que haja quebra das ligações com consequente formação de outras novas. O número de colisões irá depender das concentrações de A e B, onde A e B são as substâncias reagindo;
Pressão: quando se aumenta a pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação. Um aumento na pressão de P1 para P 2 reduziu o volume de V1 para V1/2, acelerando a reação devido à aproximação das moléculas. A figura ao lado exemplifica, pois com a diminuição do volume no segundo recipiente, haverá um aumento da pressão intensificando as colisões das moléculas e em consequência ocorrerá um aumento na velocidade da reação;
Presença de um catalisador: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo;
3 - Materiais
Tubos de ensaio grandes (8);
Pipeta graduada 10ml (2);
Pipeta volumétrica 10ml (1);
Pipeta volumétrica 3ml (1);
Pipeta graduada 2ml (2);
Pipeta graduada 5ml (1);
Béquer 50ml (2);
Béquer 25ml (2);
Béquer 250ml (1);
Estante para tubos de ensaio;
Cronômetro;
Pinça de madeira;
 
 
4 – Metodologia do experimento
Procedimento 1: Efeito da concentração
Primeiramente foi preparado 5 béqueres com as seguintes proporções de Tiossulfato(sempre a 0,15mol/L) e água:
	Béquer
	Tiossulfato(ml)
	Água(ml)
	Molaridade(mol/L)
	A
	25
	0
	0,15
	B
	20
	5
	0,12
	C
	15
	10
	0,09
	D
	10
	15
	0,06
	E
	5
	20
	0,03
Foi colocado para reagir as soluções acima com uma solução de HCl em uma concentração de 2 mol/L.Com isso foi obtido os seguintes tempos:
	A
	B
	C
	D
	E
	00:29:00
	00:38:75
	00:50:97
	1:21:54
	3:32:84
	
 Procedimento 2: Efeitos da temperatura e adição do catalisador
Foram usados 5 tubos com as seguintes concentrações em ml:
	Tubos
	HCl(0,5mol/L)
	Água
	Molaridade(Mol/L)
	A
	5
	0
	0,5
	B
	2,5
	2,5
	0,25
	C
	1,5
	3,5
	0,15
	D
	1
	4
	0,1
	E
	0,5
	4,5
	0,05
	
2 - Tempos obtidos para a reação completar-se:
	Tempo(s)
	58,87
	85,51
	140,75
	227,03
	600
 
5 - Resultados e discussão
Experimento 1 
 Monta-se uma tabela com os valores de Log da concentração e Log de t(s)-1 .
	Concentração
	Log C
	Tempo(s)
	Log t
	0,15
	-0,824
	29
	-1,462
	0,12
	-0,921
	38,75
	-1,588
	0,09
	-1,046
	50,97
	-1,707
	0,06
	-1,222
	81,54
	-1,1911
	0,03
	-1,523
	212,84
	-2,328
A partir dessa tabela obteve-se o seguinte gráfico:
A partir do gráfico e da fórmula: m=(yb-ya)/(xb-xa)
Onde m é o coeficiente angular da reta. Conclui-se que a ordem parcial da reação em relação ao tiossulfato é de 1,3.
Experimento 2
Com esses valores e os tempos obtidos durante as reações com 20ml de tiossulfato montou-se a seguinte tabela:
	Concentração
	Log C
	Tempo(s)
	Log t
	0,5
	-0,301
	58,87
	-1,770
	0,25
	-0,602
	85,51
	-1,934
	0,15
	-0,824
	140,75
	-2,148
	0,1
	-1
	227,03
	-2,356
	0,05
	-1,301
	600
	-2,778
A partir dessa tabela obteve-se o gráfico:
Utilizando a mesma fórmula utilizada para o tiossulfato, obtem-se m=0,54.
Somando-se as duas ordens parciais obtém-se a ordem total da reação:
0,54+1.3=1.84
6 – Conclusão
O objetivo do experimento era verificar que certos fatores influem na reação, como:
Temperatura;
Superfície de contato;
Pressão;
Presença de catalisador;
Concentração;
 E realmente foi concluído, analisando gráficos, que esses fatorem exercem forte influência. Possíveis erros laboratoriais como medidas imprecisas e leitura incorreta do tempo de turvação, podem gerar imprecisões no resultado encontrado.
	
7 - Bibliografia
COTTON, F. A.; LYNCH, L.D.; MACEDO, H. “Curso de Química.” Rio de Janeiro: Fórum Editora, 1968, p.337-341. 
CLELLAN, A. L. Mc. “Guia do Professor para Química: uma Ciência Experimental” Lisboa: Fundação Calouste Gulbekian, s.d. p. 315-323. 
Brown, T. L.; LeMay Jr, H. E.; Bursten, B. E.; Burdge, J. R. “Química A Ciência Central”, 9ª ed., Pearson: São Paulo, 2007, 972 pp.
ATIKINS, P. “Princípios de Química”, 3ª ed., Bookman: Porto Alegre, 2006, 968pp.
KOTS, J.C. “Química Geral 1”, 5ªed., Cenage: São Paulo, 2005, 671pp.
http://www.brasilescola.com/quimica/cinetica-quimica.htm