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Cinética Relatório 1 Violeta genciana

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA-CTC
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA-DEQ
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA III
DETERMINAÇÃO DA CURVA PADRÃO DE VIOLETA GENCIANA 
E 
REAÇÃO DE 1º ORDEM E LEI DE ARRHENIUS
Acadêmicos: Ana Carolina Stafussa RA: 79320
 Fernanda Cazelato Gaioto RA: 78376
 Juliana Harumi Shiraishi RA: 77404
 Mateus Urias Cerdeira Braga RA: 78922
Professora: Gisella Maria Zanin
Maringá, Maio de 2016.
 1. Resumo
O relatório apresenta a determinação da curva de calibração de uma solução cristal violeta e a obtenção dos parâmetros cinéticos da reação da violeta genciana em meio alcalino. 
Com base nos dados coletados durante o experimento foi possível construir a curva padrão para o cristal violeta a partir da medida da absorbância das soluções dessa em diferentes concentrações, assim traçou-se a curva de absorbância versus concentração, atingindo uma correlação linear de aproximadamente 1 ( R2=0,996), demonstrando precisão. Por meio do ajuste linear determinou-se a equação da curva padrão da violeta de genciana como 
Mediante esta equação calculou-se a constante de pseudo-primeira ordem (k’), e a constante de velocidade da reação (k), em quatro temperaturas diferentes (30, 35, 40 e 45°C), após realizou-se a linearização da equação de Arrhenius e determinando o valor de energia de ativação de e o fator de frequência da reação de 
2. Introdução 
A solução de cristal violeta é um agente antisséptico e antimicótico, utilizado como corante primário na coloração de Gram, como agente indicador de bactérias, para tratamento de queimaduras, lesões na pele ou em gengivas, entre outras finalidades.
Para a verificação da cinética de primeira ordem de uma reação, optou-se pela descoloração da violeta genciana com hidróxido de sódio e isto foi possível, pois em soluções alcalinas, os íons hidróxidos nucleofílicos atacam o carbono eletrofílico central para produzir o trifenilmetanol incolor ou a forma carbinol do corante. Com a adição da solução de cristal violeta ao meio básico em um banho isotérmico, com a retirada das amostras e medidas as absorbâncias, calculou-se os parâmetros desejados.
Com esse experimento, objetivou-se determinar a curva padrão de violeta genciana, e assim, abordar os princípios de Absorciometria, principais causas dos desvios da Lei de Beer, fontes de erro e outros pontos importantes. Além disso, analisar-se a cinética de primeira ordem da reação de descoloração da solução em meio alcalino e obter-se os parâmetros de reação, abordando-se aspectos fundamentais sobre cinética, reações de primeira e pseudo-primeira ordem, importância da Lei de Ahrrenius, significado de Energia de Ativação e sua determinação. 
3. Fundamentação Teórica
3.1. Curva Padrão de violeta genciana 
Espectroquímica
As interações da radiação com a matéria são estudadas pela espectroscopia e os métodos de análise são baseados na medida da quantidade de radiação produzida ou absorvida pelas moléculas ou espécies atômicas de interesse, sendo classificados de acordo com a região do espectro eletromagnético envolvida na medida.
A radiação eletromagnética é uma forma de energia transmitida por meio do espaço a altas velocidades e pode ser definida como uma onda com propriedades como comprimento de onda, frequência, velocidade e amplitude. A luz não requer meio de suporte para a sua transmissão, passando facilmente pelo vácuo, diferentemente das ondas sonoras.
Nos fenômenos que envolvem absorção e emissão de energia radiante, o modelo ondulatório não é aplicável e nestes processos, a radiação eletromagnética deve ser tratada como pacotes discretos de energia ou partículas chamadas fótons ou quanta. Esta energia é diretamente proporcional a sua frequência e de maneira análoga, essa dualidade se aplica aos feixes de elétrons, prótons e outras partículas elementares, as quais produzem efeitos de interferência e difração que são tipicamente associados ao comportamento ondulatório.
As interações que relacionam mudanças nos níveis energéticos de moléculas ou átomos específicos, que dependem da energia de radiação empregada e do modo de detecção, são de maior interesse da espectroscopia do que as que ocorrem na reflexão, refração, espalhamento elástico, interferência e difração, mais ligadas a alterações das propriedades globais dos materiais. 
Os métodos ópticos utilizam tanto a radiação visível quanto a ultravioleta e a infravermelha. Essa nomenclatura é devido às características comuns dos instrumentos para as três regiões espectrais e as similaridades na forma na qual visualizamos as relações dos três tipos de radiação com a matéria, que são utilizadas pela espectroscopia para obter informações sobre uma amostra, medindo-se a radiação emitida quando esta retorna ao estado fundamental ou a quantidade absorvida decorrente da excitação. Esta é atingida, aplicando-se energia na forma de calor, elétrica, luz, partículas ou reação química ao analito (indo do seu estado de energia mais baixo ou fundamental para o estado de maior energia ou excitado). 
Quando o estímulo é feito por uma fonte externa, processos como o espalhamento ou reflexão da radiação podem ocorrer. Na espectroscopia de absorção, a quantidade de luz absorvida é medida em função do comprimento de onda, e isto pode nos fornecer informações qualitativas e quantitativas da amostra. 
A lei de Beer nos diz que a fração de luz incidente absorvida por uma solução num determinado comprimento de onda é relacionada com a espessura do caminho óptico e a concentração da amostra. Conforme a luz atravessa um meio contendo analito que absorve, uma queda de intensidade ocorre na proporção em que o mesmo é excitado, como representado na Figura 1. Para uma solução de determinada concentração, quanto mais longo o comprimento do caminho do meio através do qual a luz passa, mais centros absorventes estarão presentes e maior será a atenuação. Para um dado caminho óptico, quanto maior a concentração de absorventes, mais intensa será a atenuação.[2]
A absorbância A de uma solução está relacionada com a transmitância T de forma logarítmica, de acordo com a equação (1). Quando A aumenta, T diminui. Enquanto as escalas nos instrumentos antigos eram lineares em transmitância, nos modernos há escalas lineares de absorbância ou um computador responsável pelo cálculo a partir das quantidades medidas.
	
(Equação 1)
Figura 1 – Atenuação de um feixe de radiação por uma solução absorvente. A seta larga representa o feixe incidente significa maior potência radiante que aquela transmitida pela solução. [2]
Normalmente, tanto T quanto a A não podem ser obtidas como mostrado, sabendo-se que a solução em estudo deva estar em células ou cubetas. Parte do feixe de luz pode ser perdida por reflexão ao passar por um recipiente ou espalhado em todas as direções a partir da superfície de moléculas grandes ou de partículas presentes no solvente, como representado na Figura 2.
Figura 2 – Perdas por reflexão e espelhamento com uma solução contida em uma célula vidro típica. [2]
Para compensar tal efeito, a potência do feixe, emitida por uma célula com solução da amostra (P), é comparada com a que atravessa uma célula idêntica contendo apenas o solvente dos reagentes (P0). Uma absorbância experimental que se aproxima da real da solução é dada por:
	
(Equação 2)
	 De acordo com a lei em estudo, a absorbância é diretamente proporcional à concentração de uma espécie absorvente c e ao caminho óptico b do meio absorvente:
	
(Equação 3)
Onde a, é a constante de proporcionalidade conhecida como absortividade. Como a absorbância é uma grandeza adimensional, a absortividade deve ter unidades que cancelam as unidades de b e c. Quando c é expresso em mols por litro e b em centímetros,

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