Parâmetros de Arrhenius: efeito da temperatura na velocidade da reação entre hidrogenossulfito de sódio e iodato de potássio

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FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ROBERTO MANGE
 CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS 
COMPONENTE CURRICULAR: CINÉTICA DAS REAÇÕES
DOCENTE: FERNANDO AFONSO
Aula N°02:
Parâmetros de Arrhenius: efeito da temperatura na velocidade da reação entre hidrogenossulfito de sódio e iodato de potássio
Acadêmicos:
Alex Gabriel A. Machado
Marcos Vinicius de A. Coimbra
Ragnner Bermont
Anápolis, 21/10/2018
Introdução
Na maioria dos casos a velocidade observada de uma reação química aumenta com o aumento de temperatura, o efeito dessa variação de temperatura tem sido a chave mais importante para a teoria dos processos de velocidade. Em 1889, Arrhenius salientou que, como a equação de Van’t Hoff para o coeficiente de temperatura da constante de equilíbrio Kc, era d ln Kc / dT = ΔU / RT2, enquanto a lei da ação das massas relacionava a constante de equilíbrio a uma relação de constantes de velocidades Kc = kf / kb.
Arrhenius notou que um gráfico do ln de k pelo inverso da temperatura resulta, em quase todos os casos, numa linha reta.
A inclinação, com valor característico da reação, é sempre negativa.
A equação de Arrhenius pode ser escrita como:
ln k = ln A – (Ea/R)(1/T)
A equação de Arrhenius também pode ser escrita da seguinte forma:
k = A exp (-Ea/RT)
A, conhecido como fator pré-exponencial, tem as mesmas unidades de k. Está relacionado à freqüência das colisões, mas também inclui orientação e outros fatores.
Ea é a energia de ativação. Representa a “barreira” de energia que deve ser vencida antes que os reagentes se tornem produtos. Ea é sempre positivo. Quanto maior o valor de Ea, menor a velocidade de uma reação a uma dada temperatura, e maior será a inclinação da curva (ln k) x (1/T). Uma energia de ativação alta corresponde a uma velocidade de reação que é muito sensível à temperatura. O valor de Ea não muda com a temperatura.
Determinando o Parâmetro de Arrhenius:
Ambos A e Ea podem ser encontrados a partir de um gráfico de (ln k) x (1/T). Os pontos plotados estarão em linha reta, na maioria dos casos.
A inclinação (negativa) pode ser multiplicada por –R para fornecer Ea (positivo). 
A interceptação do eixo y é o ln A.
Em termos de logaritmos decimais, pode ser representada por:
Log k = log A – (Ea/2,3RT)
Sob a forma de potência de base decimal, a equação de Arrhenius pode ser representada por:
k = A. 10– (Ea/2,3RT)
Para os cálculos, usamos o valor do log de (t-1) ao invés do valor de log (k).
Objetivo
Determinar experimentalmente o efeito da temperatura na velocidade da reação, a energia de ativação e o fator de frequência da reação entre hidrogenossulfito de sódio e iodato de potássio.
Materiais
Equipamentos
�
2 Pipetas de 10 mL;
10 Béqueres de 50 mL;
Balão volumétrico de 250 mL;
Termômetro;
Cronômetro.
Reagentes
Solução aquosa de ácido sulfúrico 1 mol.L-1;
Solução aquosa de iodato de potássio 0,01 mol.L-1 (solução A);
Hidrogenossulfito de sódio;
Amido.
Procedimentos Experimentais
Preparou-se a solução B da seguinte forma: adicionou-se 1 g de amido a 10 mL de água quente, de modo a fazer uma pasta e adicionou-se 1 mL da solução de ácido sulfúrico e 0,1 g de hidrogenossulfito de sódio e finalmente dilui-se para 250 mL em um balão volumétrico.
Mediu-se 10 mL da solução A e 10 mL da solução B em frascos separados. Colocou-se cada par de frascos com as soluções A e B em banhos termostatizados a diferentes temperaturas entre 8 e 40°C.
Utilizou-se 5 temperaturas diferentes para esta experiência. Para cada temperatura misturou-se as soluções, adicionando-se a solução A à solução B e homogeneizou-se a solução resultante com o termômetro. Mediu-se o tempo para o aparecimento da cor azul, a partir da mistura das soluções e a temperatura do banho.
Resultados e Discussão
Conclusão
	A reação permitiu verificar a dependência da velocidade de reação com a concentração de um dos reagentes e temperatura de reação. Os resultados obtidos nas duas etapas experimentais podem ser explicados em termos da Teoria da colisão, ou seja, o aumento da concentração de uma das soluções foi responsável pelo aumento do fator de frequência para a reação em uma temperatura específica
Referências Bibliográficas
PARÂMETROS DE ARRHENIUS: EFEITO DA TEMPERATURA NA VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO.
<http://www.geocities.ws/ramos.bruno/academic/arrhenius.pdf>
Acesso em 21 de outubro de 2018