CINÉTICA QUÍMICA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
cINÉTICA QUÍMICA
ACADÊMICOS: 
TURMA: ENGENHARIA QUÍMICA-005
MARINGÁ – PARANÁ
29/05/2013
1. INTRODUÇÃO	
	Há quatro fatores que influenciam a velocidade de uma reação: a área de contato entre os reagentes, as concentrações dos reagentes, a temperatura e a presença de um catalisador. De modo que se deseja, verificar a influência destes fatores na seguinte reação:
5 C2O42-(aq) + 2 MnO4-(aq) + 16 H+(aq) → 10 CO2(g) + 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)
	Como a solução de íons MnO4- apresenta coloração violeta e os demais compostos da reação são incolores, a determinação da velocidade média de reação é determinada a partir das concentrações dos reagentes e do tempo necessário para a solução se tornar incolor.
	A velocidade de reação é determinada como a variação da concentração de um dos reagentes ou produtos, dividida pelo tempo que a mudança leva para ocorrer. Como a velocidade de uma reação pode variar com o tempo, define-se a velocidade média de reação como a variação na concentração molar de um reagente R, ∆[R] = [R]t2 – [R]t1, durante o intervalo de tempo ∆t = t2 - t1. Portanto a velocidade média de reação, tomando como referência um dos reagentes é dada por:
V = - (1.1)
	O sinal (-) na equação (1.1) é devido ao fato de que o reagente é consumido durante a reação ([R]t1 > [R]t2), portanto ∆R é negativo.
	Se for tomada como referência para o cálculo da velocidade de reação um produto P, a expressão da velocidade média de reação é:
V = (1.2)
	Onde ∆[P] é a variação na concentração do produto P no intervalo de tempo ∆t, e o segundo membro da equação (1.2) é positivo pois o produto da reação aumenta com o tempo ([P]t1 < [P]t2).
2. PROCEDIMENTOS
2.1. MATERIAIS
Béquer (100 mL e 250 mL)
Conta gotas
Erlenmeyer (250 mL)
H2SO4 (2,5mol/L)
KMnO4 (0,04mol/L)
Pipeta graduada
Pipetador
2.2. MÉTODOS
	Para verificar a influência da concentração do permanganato de potássio na velocidade da reação, adicionou-se a um erlenmeyer de 250 mL com uma pipeta graduada, 10 mL de ácido sulfúrico (2,5 mol/L) e 5 mL de ácido oxálico (0,5 mol/L) e a outro erlenmeyer de 100 mL foi adicionado 4 mL de permanganato de potássio (0,04 mol/L), misturaram-se as duas soluçõese cronometrou-se o tempo necessário para a neutralização do permanganato de potássio.
	O mesmo procedimento foi realizado mais quatro vezes, na segunda vez o permanganato de potássio foi diluído com 10 mL de água, na terceira com 20 mL, na quarta com 35 mL e a quinta com 50 mL de água. O quarto erlenmeyer foi não foi descartado para ser usado posteriormente.
	Para verificar a influência da temperatura na velocidade de reação, foi adicionado a um erlenmeyer de 250 mL, 10 mL de ácido sulfúrico, 5 ml de ácido oxálico e 35 mL de água, a outro erlenmeyer adicionou-se 4 mL de permanganato de potássio, à temperatura ambiente, o tempo foi obtido na primeira parte do experimento (influência da concentração); com um termômetro mediram-se as temperaturas das soluções e, utilizando o bico de Bunsen aqueceu-se a solução dos ácidos diluídos a 20 ºC acima da temperatura ambiente. Misturou-se as soluções dos dois erlenmeyers e cronometrou-se o tempo necessário para que a neutralização do permanganato de potássio ocorresse, o mesmo foi feito aumentando a temperatura agora para 30 ºC acima da temperatura ambiente.
	Por fim, verificou-se a influência do catalizador (MnO4) na velocidade da reação, a velocidade da reação sem o catalizador foi obtida na primeira parte do experimento, a partir da solução diluída com 35 mL de água. Para verificar a influência do catalizador, adicionou-se 10 mL de ácido sulfúrico e 5 mL de ácido oxálico em um erlenmeyer de 250 mL e em outro, também de 250 mL, adicionou-se 35 mL de água, 5 gotas de MnO4 e 5 mL de permanganato de potássio, misturaram-se as duas soluções e cronometrou-se o tempo de reação.
	Finalmente, o conteúdo do erlenmeyer 4 que não foi descartado no começo do experimento, foi misturado com 4 mL de permanganato de potássio e o tempo de reação foi cronometrado. 
3. RESULTADOS
3.1 – Experimentais
Tabela 3.1 – Resultados do experimento demonstrando a influencia da concentração do MnO-4 na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	H2SO4 (2,5 mol/L) mL
	H2C2O4 (0,5 mol/L) mL
	H2O mL
	KMnO4 (0,04 mol/mL) mL
	t(s)
	1
	10,0
	5,00
	-
	4,00
	127
	2
	10,0
	5,00
	10,0
	4,00
	160
	3
	10,0
	5,00
	20,0
	4,00
	220
	4
	10,0
	5,00
	35,0
	4,00
	304
	5
	10,0
	5,00
	50,0
	4,00
	372
Tabela 3.2 – Resultados do experimento demonstrando a influencia da temperatura na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	H2SO4 (2,5 mol/L) mL
	H2C2O4 (0,5 mol/L) mL
	H2O mL
	T (°C)
	KMnO4 (0,04 mol/mL) mL
	t(s)
	1
	10,0
	5,00
	35
	Ambiente
	4,00
	304
	2
	10,0
	5,00
	35
	+20°C
	4,00
	63
	3
	10,0
	5,00
	35
	+30°C
	4,00
	41
Tabela 3.3 – Resultados do experimento 3 demonstrando a influência do catalizador na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	H2SO4 (2,5 mol/L) mL
	H2C2O4 (0,5 mol/L) mL
	H2O Ml
	MnSO4
	KMnO4 (0,04 mol/mL)
	t(s)
	1
	10,0
	5,00
	35
	
	4,00
	304
	2
	10,0
	5,00
	35
	5 gotas
	4,00
	139
	3
	Conteúdo do Erlenmeyer 4
	
	4,00
	109
3.2 – Cálculos
Tabela 3.4 – Resultados dos cálculos do experimento demonstrando a influência da concentração de MnO4- na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	[MnO4-] mol/L
	t(s)
	v (mol/Ls)
	1
	1,60 x 10-4
	127
	1,26 x 10-6
	2
	4,50 x 10-5
	160
	2,81 x 10-7
	3
	2,60 x 10-5
	220
	1,18 x 10-7
	4
	1,60 x 10-5
	304
	5,26 x 10-8
	5
	1,18 x 10-5
	372
	3,17 x 10-8
Tabela 3.5 – Resultados dos cálculos do experimento demonstrando a influência da temperatura na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	[MnO4-] mol/L
	t(s)
	v (mol/Ls)
	1
	1,60 x 10-5
	304
	5,26 x 10-8
	2
	1,60 x 10-5
	63
	2,54 x 10-7
	3
	1,60 x 10-5
	41
	3,90 x 10-8
Tabela 3.6 – Resultados do experimento demonstrando a influência do catalizador na velocidade de reação.
	Erlenmeyer
	[MnO4-] mol/L
	T (ºC)
	t(s)
	v (mol/Ls)
	1
	1,60 x 10-5
	26ºC
	304
	5,26 x 10-8
	2
	1,60 x 10-5
	46ºC
	139
	1,15 x 10-7
	3
	3,20 x 10-5
	56ºC
	109
	2,94 x 10-7
4. DISCUSSÃO 
Experimento 1:
	Após a realização dos cinco experimentos, onde houve variação apenas na concentração de permanganato de potássio (KMnO4), observou-se que a velocidade da reação diminuiu, por consequência da maior diluição do KMnO4, ou seja quanto mais concentrado o reagente – permanganato de potássio – mais rápido ocorre a neutralização.
Experimento 2:
	No experimento 2, foram feitos testes com as mesmas concentrações de ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido oxálico (H2C2O4) com o permanganato de potássio em uma diluição constante, apenas variando a temperatura. Diante de tal fato, foi possível observar se a reação era endotérmica ou exotérmica. Terminados os três testes, onde o primeiro foi realizado a temperatura ambiente, o segundo com um acréscimo de 20°C e o terceiro com um acréscimo de 30°C a partir da temperatura ambiente respectivamente, assim, observou-se que quanto maior a temperatura da reação, a reação se torna mais rápida, em maior agitação entre as moléculas o que causa mais choques efetivos entre estas.
Experimento 3:
	No experimento 3, o intuito foi o de observar a influencia de um catalisador e a do aumento na concentração de KMnO4. Foram realizados três testes. No primeiro sem catalisador e com a concentração inalterada. No segundo, adicionou-se cinco gotas de MnO4 (sulfato de manganês), e no terceiro o aumento da concentração do KMnO4. Com a adição do catalisador e da concentração, foi muito perceptível o aumento na velocidade da reação. O que nos leva a perceber que o próprio manganês éo catalisador da reação.
5. CONCLUSÃO
	Experimento 1: Após compilar os dados, podemos concluir que quanto maior a concentração dos reagentes, maior a velocidade de reação neste caso.
	Experimento 2: Pode-se concluir que quanto maior a temperatura, menor é o tempo da reação e a velocidade da reação cai aproximadamente pela metade a cada acréscimo de 10ºC no sistema.
	Experimento 3: Conclui-se que na presença de catalizador, o tempo de reação diminui.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5ª edição. Porto Alegre. Editora Bookman, 2012.