DETERMINAÇÃO DA ENERGIA DE ATIVAÇÃO DE UMA REAÇÃO QUÍMICA IÔNICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA
ENGENHARIA QUÍMICA
LAYNE LEITE DE QUEIROZ SIQUEIRA
VANESSA DA SILVA LINS
DETERMINAÇÃO DA ENERGIA DE ATIVAÇÃO DE UMA REAÇÃO QUÍMICA IÔNICA
MACEIÓ
2018
Introdução
O acontecimento de uma reação química esta relacionado com o contato entre as moléculas dos reagentes e a energia mínima necessária, a energia de ativação (EA), para que ocorra a reação e a formação de produtos. Para que formem produtos, as ligações químicas devem ser quebradas nos reagentes e formadas nos produtos. Essa quebra das ligações requer energia, no caso, a energia d ativação.
Esse estado de formação é chamado de complexo ativado, é um estado intermediário em que os reagentes estão em equilíbrio, sendo possível formular a velocidade de reação através dos reagentes e do estado de transição, no qual as moléculas formam o complexo ativado, sendo a velocidade da reação o número de complexos ativados que passam por segundo sobre o topo da barreira potencial com uma energia mínima para a ocorrência da reação.
Sendo o complexo ativado superior à energia dos reagentes, a diferença entre a energia dos reagentes e da energia do complexo ativado é denominada energia de ativação (ΔE).
Os catalisadores influenciam na velocidade de reações porque alteram a energia envolvida na ocorrência da reação. A energia de ativação necessária para ter a formação do complexo ativado a partir dos reagentes diminui, porque a presença do catalisador oferece um “atalho” menos energético para que a reação ocorra, e isto faz com que ela aconteça mais rápido.
 
Gráfico demonstrando a comparação energética entre uma reação exotérmica catalisada e uma reação exotérmica não-catalisada.
	
A energia de ativação é determinada através da equação de Arrhenius.
Onde, k é a constante de velocidade, EA é a energia de ativação, R é a constante dos gases (8,314 J/K mol) e T é a temperatura em K. A, é chamada de fator de frequência, é uma medida da probabilidade de uma colisão favorável. Tanto A como Ea são específicos para uma determinada reação. Reformulando a equação de Arrhenius, EA e A, podem ser determinados graficamente. 
Objetivo
Determinar a energia de ativação da reação de oxi-redução entre o íon permanganato, MnO4-e o íon oxalato.
Quando a solução aquosa de permanganato de potássio(KMnO4) é adicionada à solução de ácido oxálico(H2C2O4), em meio ácido (H+), ocorre a reação representada abaixo:
5H2C2O4(aq) + 2KMnO4(aq) + 3H2SO4(aq)→ 2MnsO4(aq)+ 10CO2(g) + K2SO4(aq)+ 8H2O(l)
Reação simplificada:
5C2O42-(aq) + 2MnO4-(aq) + 16H+(aq) → 2Mn2+ (aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l)
Material e Reagentes
Cronômetro; banho termostático; termômetro; erlenmeyers; solução aquosa de permanganato de potássio 0,0050mol/L; solução aquosa de ácido oxálico 0,50mol/L (preparada em H2SO4 1,0 mol/L); béquer; gelo.
Procedimento Experimental
Foram colocados 10mL da solução de permanganato em um erlenmeyer A e 10mL da solução de ácido oxálico no erlenmeyer B, os dois erlenmeyers foram levados para o banho de água com gelo.
Aguardado até a temperatura atingir o equilíbrio e essa temperatura foi anotada.
Foi adicionado rapidamente a solução do erlenmeyer B à solução do erlenmeyer A e ao mesmo tempo o cronometro foi disparado.
A mistura foi mantida sob agitação dentro do banho até o momento em que a coloração púrpura desapareceu, ficando totalmente incolor. O instante de tempo de viragem foi anotado.
O procedimento foi repetido em um banho de água em diferentes temperaturas.
	Temperatura das soluções e banho em ºC
	Temperatura das soluções e banho em K
	Tempo de viragem / s
	60
	333,15
	7
	53
	326,15
	16
	44
	326,15
	33
	37
	310,15
	61
	29
	302,15
	143
	14
	287,15
	547
Cálculos
	1/T
	k
	ln k
	0,0030017
	0,00361683
	-5,62216
	0,0030661
	0,001582363
	-6,44884
	0,0031531
	0,000767206
	-7,17275
	0,0032242
	0,000415046
	-7,78712
	0,0033096
	0,000177048
	-8,63909
	0,0034825
	4,62848E-50
	-9,9807
Coeficiente Angular = 8948,9
R= 8,314 J/molK
Energia de ativação = 74401,1546
Coeficiente Linear = 21,084
Fator frequência = 1434382098
Reação de oxi-redução entre o íon permanganato (MnO4-) e o íon oxalato (C2O42-), em meio ácido (H+):
5C2O42-(aq) + 2MnO4-(aq) + 16H+(aq) → 2Mn2+ (aq) + 10CO2(g)+ 8H2O(l)
Uma reação de oxirredução é caracterizada como um processo simultâneo de perda e ganho de elétrons, pois os elétrons perdidos por um átomo, íon ou molécula são imediatamente recebidos por outros.
Dados C2O42-
Concentração: 0,5 mol/L
Volume: 0,01 L
n: 0,005 mol
n reagidos: 0,000125 mol
n excesso: 0,004875 mol
ln(x/xo): -0,025317808
Dados MnO4-
Concentração 0,005mol/L
Volume: 0,01 L
n: 0,00005 mol
Bibliografia:
https://brainly.com.br/tarefa/7622386 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1291965/mod_resource/content/1/Cin%C3%A9tica%20qu%C3%ADmica__material.pdf