Relatório de Cinética Química - INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO E DA TEMPERATURA DOS REAGENTES

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Ouro Preto 
Instituto de Ciências Exatas e Biológicas 
Departamento de Química 
Engenharia de Produção 
 
 
 
 
 
 
CINÉTICA QUÍMICA II 
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO 
E DA TEMPERATURA DOS REAGENTES 
 
 
 
 
 
Nomes: Camilla Aparecida Nunes 
Daniel Almeida 
Gilberto Alves Júnior 
Matheus Mendes 
Prof.: Angela L. Andrade 
 
 
Ouro Preto, 03 de Novembro de 2014. 
Prática 08 
Cinética química II 
Influência da concentração e da temperatura dos reagentes 
 
OBJETIVO: Observar quantitativamente a influência da concentração e da 
temperatura sobre o tempo necessário para que uma reação ocorra. 
INTRODUÇÃO: [I] A cinética química é um estudo das velocidades e mecanismos 
das reações químicas. A velocidade de uma reação é a rapidez com que se formam 
os produtos à medida que se consomem os reagentes. O mecanismo de uma 
reação consiste na descrição detalhada da sequência de etapas individuais que 
conduzem os reagentes aos produtos. A equação simplificada para uma reação não 
exibe essas etapas, mostra apenas a modificação global, isto é, os resultados finais 
de todas as etapas que participam do mecanismo. 
[I] Muito do que se conhece sobre os mecanismos das reações provém dos estudos 
das velocidades de reação e de como são influenciadas. Em geral, a velocidade de 
uma reação é determinada pelos seguintes fatores: superfície de contato, 
temperatura, concentração dos reagentes e presença de um catalisador. Vale 
destacar que numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua 
velocidade. 
Nesse experimento, determinaremos a lei de velocidade para a reação do bissulfito-
iodato e a constante de velocidade desta reação pelo método da velocidade inicial 
de uma reação relógio. 
[II] A reação é dada por: 
2IO3- + 5HSO3- + 2H → I2 + 5HSO4- + H2O 
A lei de velocidade desta reação é dada por: 
V = K[IO3-]a[HSO3-]b[H+]c 
Onde: V = velocidade da reação 
K = constante de velocidade 
a,b,c = ordem da reação em relação a cada reagente. 
 
PROCEDIMENTOS: 
1 – Foram preenchidos tubos de ensaios conforme a tabela abaixo. A concentração 
inicial da solução de IO3- era 0.02mol/L. Os tubos numerados foram bem 
homogeneizados. E a solução de HSO3- 0,02 p/v foi colocada nos tubos não 
numerados. 
Tabela 1 
Tubo Vol. de 
IO3- (mL) 
Vol. de 
H2O (mL) 
Vol. Final 
(mL) 
[IO-3] 
(mol/L) 
Vol. 
HSO3- 
(mL) 
Tempo 
(s) 
01 5,0 0,0 5,0 0,02 5,0 17,87 
02 4,0 1,0 5,0 0,016 5,0 21,87 
03 3,0 2,0 5,0 0,012 5,0 28,55 
04 2,0 3,0 5,0 0,008 5,0 42,82 
05 1,0 4,0 5,0 0,004 5,0 88,00 
 
Foi utilizado o cronômetro para a medida do tempo. Logo que a solução de IO3- 
entrou em contato com a solução de HSO3- o cronômetro foi disparado e a 
substância homogeneizada. Após o surgimento da coloração azul, o cronômetro foi 
travado. Esse procedimento foi repetido para todos os tubos. 
2 – Foram preparados dois tubos de ensaio, um contendo 5,0mL de solução de IO3- 
0,02mol/L e outro contendo 5,0mL de solução de HSO3- 0,02% p/v. Foi preparado 
um banho para inserir os tubos quando a temperatura se encontrasse constante (os 
tubos foram deixados em repouso por aproximadamente cinco minutos). A 
temperatura do banho foi medida com auxílio de um termômetro. 
Mantendo o tubo com a solução de HSO3- dentro do banho, foi adicionado a ele a 
solução de IO3- 0,02mol/L do outro tubo. A solução foi homogeneizada, e o 
cronômetro disparado imediatamente após o contato das duas substâncias e travado 
quando a coloração azul apareceu. 
Tabela 2 – Influência da temperatura na velocidade de reação 
Tubo [IO3-] Temperatura (ºC) Tempo (s) 
01 0,02 30 23 
02 0,02 20 25,80 
03 0,02 10 28,83 
04 
05 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES: 
1 – Faça o gráfico da concentração de IO3- versus tempo de reação. 
(Dados da tabela 1) 
 
 
2- Faça o gráfico de temperatura versus tempo. 
(Dados da tabela 2) 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.02 0.016 0.012 0.008 0.004
T 
e
 m
 p
 o
 
 (
 s
 )
C o n c e n t r a ç ã o ( m o l / L )
0
5
10
15
20
25
30
35
10 20 30 40
T 
e
 m
 p
 o
 
 (
 s
 )
T e m p e r a t u r a ( º C )
3- Determine a ordem de reação em relação ao IO-3. 
 
v = k . [A]α. [B]β 
IO3-(aq) + 3 HSO3-(aq) → I-(aq) + 3 SO42-(aq) + 3 H+(aq) 
v = k . [IO3-]1. [HSO3-]3 
Então, é uma reação de 1ª ordem em relação ao IO3- 
 
 
CONCLUSÃO: 
Foi possível observar que quanto mais diminuirmos a quantidade de água, ou seja, 
quanto mais aumentarmos a concentração de IO3- mais rapidamente ocorrem as 
reações e assim, mais rapidamente, a solução originalmente incolor muda até ficar 
com uma cor azul. Podendo assim observar quantitativamente a reação 
acontecendo. Verificamos também que além da concentração, a temperatura 
também interfere na velocidade da reação. 
 
BIBLIOGRAFIA: 
[I] http://pt.scribd.com/doc/94125020/Pratica-7e-8-Cinetica-quimica Acessado em 11 
de Novembro de 2014, às 13:06h. 
[II] DEPARTAMENTO DE QUÍMICA, Apostila QUI – 701 Química Geral Engenharias, 
2014/2