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relatório de química cinetica química

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ - MACAÉ
QUÍMICA GERAL
CINÉTICA QUÍMICA:
FATORES QUE AFETAM AS VELOCIDADES DAS REAÇÕES
Relatório elaborado para avaliação na disciplina de Química Geral
Professora: Tatyana fortini
turma 3093
Turno: noite
2° período – Faculdade de graduação em Engenharia Civil e Produção.
Alunos:
OBJETIVOS:
Uma reação química acontece quando certas substâncias sofrem transformações em relação ao seu estado inicial, onde as ligações entre átomos e moléculas devem ser rompidas e devem ser restabelecidas de outra maneira. O objetivo deste relatório é demonstrar o comportamento e a velocidade das reações químicas desenvolvidas na aula prática de laboratório.
INTRODUÇÃO:
A cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. A velocidade da reação recebe geralmente o nome de taxa de reação. 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.
Alguns fatores podem aumentar ou diminuir a velocidade de uma reação química. São eles:
- temperatura
- superfície de contato
- pressão
- concentração
- presença de luz
- catalisador
- inibidores
Temperatura
A temperatura está ligada à agitação das moléculas. Quanto mais calor, mais agitadas ficam as moléculas. Se aumentar a temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas (movimento). Se as moléculas se movimentam mais, elas se chocam mais e com mais energia, diminuindo a energia de ativação e em conseqüência, aumenta o número de colisões efetivas e, portanto a velocidade da reação também aumenta. 
Por este motivo, aumentamos a chama do fogão para cozinhar e utilizamos a geladeira para evitar a deterioração dos alimentos.
Superfície de Contato
A área de contato entre os reagentes também interfere na velocidade das reações químicas. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas reagindo, maior o número de colisões eficazes e, portanto, aumenta a velocidade da reação. Isto explica porque devemos tomar um comprimido de aspirina, por exemplo, inteiro do que em pó. O comprimido em pó reage mais rapidamente, causando lesões no nosso estômago. Se ele for ingerido inteiro, levará mais tempo para reagir, evitando lesões. 
      
  Aspirina em pó  - Aspirina inteira
Uma substância em pó reage mais rápido do que uma substância inteira porque possui maior superfície de contato.
Veja outros exemplos:
- a carne é digerida mais facilmente quando mastigada do que inteira;
- gravetos queimas mais rápido do que um pedaço de madeira de mesma massa;
- palha de aço queima mais rápido do que um pedaço de ferro de mesma massa.
Pressão
Pressão é a razão entre força e área, ou seja, fazer força sobre uma determinada área. Com o aumento da pressão em um recipiente, diminui o volume e desta forma aumenta a concentração dos reagentes. As moléculas se chocam mais, aumentando o número de colisões e portanto, aumenta a velocidade da reação.
 
Exemplo: Panela de pressão                                                                                     
                          
Concentração
Concentração está relacionada à quantidade de soluto e de solvente de uma substância. Se aumentar a concentração de reagentes, aumenta o número de moléculas dos reagentes, aumentando o número de colisões e aumentando também a velocidade da reação. Está associada à Lei Cinética (Lei de Guldber-Waage).
Quando se aumenta a concentração de oxigênio numa queima, a combustão acontece mais rápido. 
 
                  
Um aumento na concentração do oxigênio provoca um aumento na velocidade da reação de combustão da palha de aço
Presença de Luz
Algumas reações químicas ocorrem com maior velocidade quando estão na presença de luz. A luz influencia na velocidade das reações porque é uma energia em forma de onda eletromagnética que ajuda a quebrar a barreira da energia de ativação. 
A água oxigenada, por exemplo, se decompõe mais facilmente quando está exposta à luz, por isso devemos deixá-la guardada em local escuro. A fotossíntese realizada pelas plantas é um tipo de reação que é influenciada pela presença da luz. Outra reação onde é muito utilizada a luz é a decomposição do AgBr que dá origem aos filmes fotográficos.
                          
                                         
 Fotossíntese                                               
Catalisador
Catalisador é uma substância química que não participa da reação química. Diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação. O catalisador acelera a reação mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. A quantidade de substância produzida na reação não se altera com o uso de catalisadores. Se a reação for reversível, a reação inversa também será acelerada, pois sua energia de ativação também terá um valor menor. 
O catalisador não altera a variação de entalpia. 
                       
 Catálise                   
                                       
Gráficos com e sem catalisadores:
 
Catálise é o aumento de velocidade da reação, provocado pelo catalisador. 
A palavra catálise, do grego katálysis,  foi introduzida, em 1835, por Berzeliu.
No nosso organismo existem muitos catalisadores, que são chamados de enzimas. A saliva e o suco gástrico (que contém ácido clorídrico) são exemplos de enzimas que aumentam a velocidade da reação, no caso, a digestão. 
Nas indústrias químicas, principalmente a petroquímica, os catalisadores são muito utilizados para acelerar as reações, deixando o processo mais barato. Uma forma de ver a ação dos catalisadores é adicionando açúcar ao refrigerante. Os refrigerantes carbonatados contém dióxido de carbono (gás carbônico) e pode ser eliminado mais facilmente com adição de açúcar. A reação de eliminação do gás acontece com mais velocidade e percebe-se a formação de bolhas do gás deixando a solução. 
Não existe um tipo ideal de catalisador. Para cada reação química existe um tipo diferente de catalisador. Os catalisadores mais comuns são: 
- metais - principalmente os de transição: Co, Ni, Pt, Pd
- ácidos - que catalisam muitas reações orgânicas: H2SO4
- óxidos metálicos – Al2O3, Fe2O3
- bases - NaOH
- enzimas – produzidas pelos organismos vivos: lipase, suco gástrico.
Inibidores
São substâncias, que ao contrário dos catalisadores, aumentam a energia de ativação e como conseqüência diminuem a velocidade da reação química. Pode ser chamado também de veneno de catalisador ou anticatalisador. Antigamente era chamado de catalisador negativo. 
TEORIA DAS COLISÕES
A teoria das colisões ainda prevê que a velocidade da reação depende: 
a) da freqüência dos choques entre as moléculas — um maior número de choques por segundo implicará um maior número de moléculas reagindo e, portanto, maior velocidade da reação;
b) da energia (violência) desses choques — uma trombada violenta (chamada colisão eficaz ou efetiva) terá mais chance de provocar a reação entre as moléculas do que uma trombada fraca (chamada de colisão não-eficaz ou não-efetiva);
c) de uma orientação apropriada das moléculas no instante do choque — uma trombada de frente (colisão frontal) será mais eficaz que uma trombada de raspão (colisão não-frontal); esse fator depende também do tamanho e do formato das moléculas reagente
Representação gráfica de uma colisão efetiva (Foto: ColégioQi)
Em um primeiro momento, as moléculas de H (hidrogênio) e de I (iodo) se aproximam rapidamente, em seguida, chocam-se e por fim, quando as moléculas de HI se formam, elas se afastam rapidamente.
Todos os fatores que aumentam a velocidade e o número de choques entre as moléculas facilitarão e, consequentemente, aumentarão a velocidade das reações químicas. Entre esses fatores, podemos destacar: o aumento de temperatura, a participação de outras formas de energia, como a luz e a eletricidade, o aumento de pressão nas reações entre gases, o aumento da concentração dos reagentes que estão em solução, etc.
MATERIAIS UTILIZADOS
Bechers, cronômetro, água gelada, banho-maria, comprimidos de sonrisal
 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
1° Experimento - adicionar 100 ml de água em 3 bechers:
1° bechers: água gelada
2° bechers: água à temperatura ambiente
3° bechers: água aquecida
Adicionar um comprimido de Sonrisal, um de cada vez, em cada bechers, e marcar o tempo que ocorreu a dissolução completa. Anotar o tempo de cada reação.
2° Experimento - adicionar 100 ml de água em temteratura ambiente em um bechers, e adicionar um comprimido de Sonrisal triturado. Marcar o tempo que ocorreu a dissolução completa.
Comparar o tempo desta reação com o tempo do 2° bechers, que também tinha água em temperatura ambiente.
3° Experimento - adicionar 100 ml de água em temperatura ambiente em um bechers, e adicionar 1/4 de comprimido de Sonrisal. Marcar o tempo que ocorreu a dissolução completa.
Comparar o tempo desta reação com o tempo do 2° bechers, que também tinha água em temperatura ambiente.
DADOS COLETADOS:
No 1° experimento: (Comprimido de Sonrisal inteiro)
	Bechers com água
	 Tempo observado para dissolução completa
	
	
	Gelada (14° C)
	1 mim e 35s
	temperatura ambiente (25° C)
	1 mim e 07s
	Aquecida (56° C)
	0 mim e 47s
A temperatura interfere diretamente no tempo da reação, pois quanto maior a temperatura, maior é a velocidade de reação e quanto menor a temperatura, maior vai ser o tempo gasto para ocorrer a reação.
No becher com água gelada e à temperatura ambiente não houve mudança significativa de temperatura com a reação. Já no becher com água aquecida, houve um aumento da tempetarura, que antes estava a 56° C, indo para 51° C.
No 2° experimento: (Comprimido de Sonrisal triturado)
	Bechers com água
	Tempo observado para dissolução completa 
	À temperatura ambiente
	0 mim e 30s
Não houve mudança significativa da temperatura. Comparando com o 1° experimento, com o becher com 100 ml de água à temperatura ambiente + Sonrisal inteiro, percebeu-se que o tempo para a dissolução completa diminuiu 37 s. Percebe-se claramente que a superfície de contato influenciou neste caso, pois quando a superfície de contato é menor, o tempo para a quebra das moléculas também é menor resultando no aumento da velocidade da reação.
No 3° experimento: (1/4 de comprimido de Sonrisal)
	Bechers com água
	Tempo observado para dissolução completa 
	À temperatura ambiente
	0 mim e 40s
Não houve mudança significativa de temperatura.
Comparando com o 1° experimento, com o becher com 100 ml de água à temperatura ambiente + Sonrisal inteiro, percebeu-se que o tempo para a dissolução completa diminuiu 27 s, pois quanto menor for a concentração maior vai ser a velocidade de reação.
CONCLUSÕES
A dissolução do comprimido de Sonrisal ocorreu, em todos os experimentos, com um tempo diferente, portanto, comprovou-se a existência de fatores que afetam a cinética das reações, como temperatura, superfície de contato e concentração do reagente.
BIBLIOGRAFIA
http://pt.wikibooks.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_%C3%A0_Qu%C3%ADmica/Fatores_que_influenciam_a_rapidez_da_rea%C3%A7%C3%A3o
http://www.soq.com.br/conteudos/em/cineticaquimica/p5.php
http://cineticadivertida.blogspot.com.br/2012/04/fatores-que-influenciam-velocidade-das.html
http://educacao.globo.com/quimica/assunto/cinetica-quimica/fatores-que-influenciam-reacoes-quimicas.html

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