PRÁTICA LABORATORIAL IV - Cinética Química

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE UBERABA
PRÁTICA LABORATORIAL IV
LUCIANO ANTÔNIO GONÇALVES - 1016086
PROFª.: FERNANDA FERRAZ LIMA
RELATÓRIO (PRÁTICA 2/2)
 CINÉTICA QUÍMICA
ARAXÁ-MG – 08 DE MAIO DE 2020
1-INTRODUÇÃO
	Embora passe despercebido por muitos, somos cercados por reações químicas. Vemos reações químicas quando dissolvemos uma pastilha efervescente em um copo de água, ou quando digerimos um alimento. No entanto, nem toda reação química ocorre ao mesmo tempo: a pastilha efervescente, por exemplo, se dissolve em segundos; enquanto o processo digestivo leva horas para ocorrer. Outras reações podem ser mais rápidas ou mais lentas, e alguns fatores podem influenciar a velocidade com que elas ocorrem.
	Para entender melhor, veja alguns exemplos de reações químicas e o tempo que elas levam:
A formação de rochas ou rochedos: milhões de anos;
A queima de uma vela: algumas horas;
A formação de ferrugem: alguns anos;
Uma explosão: poucos segundos.
	A não ser que sofra interferência externa, uma reação química não deixará de ocorrer. No entanto, por algum motivo, pode-se desejar que sua evolução seja mais rápida ou mais lenta. Por exemplo, um processo de formação de ferrugem pode ser adiado caso seja aplicado antiferrugem no local esporadicamente, de forma pouco efetiva (o que anularia totalmente a ferrugem).
	Cabe a cinética química estudar que fatores influenciarão o tempo das reações químicas. Sabe-se que as reações são conjuntos de fenômenos, nos quais substâncias reagirão entre si, originando assim diversos e diferentes compostos.
	O que determina a velocidade na qual se concluirá uma reação química pode ser definido através do que a ciência chama de leis empíricas – ou leis da velocidade. A partir de diversos fatores, elas conseguem deduzir o tempo estimado. Os fatores podem ser:
Temperatura: Quanto maior a temperatura do ambiente, mais rápida a velocidade da reação química. Isso ocorre porque a temperatura alta aumenta também a energia cinética das moléculas. Esse fenômeno pode ser observado quando aumentamos a chama do fogo durante o cozimento de um alimento, automaticamente ele cozinhará mais depressa.
Concentração de reagentes: A velocidade da reação também é alterada pela quantidade de reagentes ali concentrados, pois, quanto maior a concentração de substâncias reagentes concentradas, mais rapidamente ocorrerá a reação química.
Superfície de contato: Um comprimido efervescente se dissolverá mais rápido se estiver triturado do que inteiro. Isso ocorre porque ao estar triturado, aumentou-se a superfície de contato dele que reagirá com a água, e consequentemente aumentará a velocidade da reação.
Catalisadores: São usados uados para acelerar ou retardar a velocidade das reações. Vai depender do ramo da indústria que utiliza esse artifício. Na construção civil por exemplo, faz-se o uso de tintas anticorrosivas para evitar a oxidação dos metais aumentando o seu tempo de vida útil.
2-OBJETIVOS 
	Demonstrar como a velocidade das reações químicas ocorrem em diferentes condições de concentrações, temperaturas, superfícies de contato e catalisadores.
3-METODOLOGIA EXPERIMENTAL
3.1- Efeito da “Concentração” na Velocidade de Reação
3.1.1-Reagentes
· Água Destilada;
· Amido Solúvel P.A;
· Bissulfito de Sódio P.A;
· Iodato de Potássio;
3.1.2-Materiais
· Pipeta Graduada 25ml;
· Pipeta Volumétrica 5ml;
· Tubos de Ensaio 20ml;
· Estante p/ Tubos de Ensaio;
· Bécker de Vidro 600ml;
· Pera Insufladora;
· Pisseta p/ Água Destilada;
· Agitador Magnético c/ Ajuste de Temperatura.
3.1.3-Preparação das Soluções
Solução 1: Amido Solúvel + Bissulfito de Sódio P.A
Em um bécker de vidro de 600ml, adicione 300ml de água destilada.
Leve o bécker sobre o agitador magnético c/ ajuste de temperatura e coloque uma barra magnética. 
Ligue o agitador magnético e deixe que a água aqueça até 60°C (±5°C).
Durante o aquecimento da água, pese 3g de amido utilizando uma balança semi-analítica (0,01g).
Adicione os 3g de amido na água morna sob agitação e deixei homogeneizar por ±2 minutos.
Aguarde o resfriamento da solução de amido até temperatura ambiente.
Durante o resfriamento da solução, pese 2g de bissulfito de sódio com auxílio da balança semi-analítica (0,01g).
Após a solução de amido resfriar até temperatura ambiente, adicione 2g de bissulfito de sódio e homogeneíze com auxílio do agitador magnético.
Solução 2: Solução de Iodato de Potássio P.A
Em um bécker de vidro de 600ml, adicione 300ml de água destilada.
Leve o bécker sobre o agitador magnético e coloque uma barra magnética. Ligue o agitador magnético.
Durante a agitação da água, pese 2,5g de iodato de potássio utilizando a balança semi-analítica (0,01g).
Adicione os 2,5g de bissulfito na água sob agitação e aguarde até total dissolução do sal.
3.1.4-Procedimento
Pegue 4 tubos de ensaio e identifique-os como “1”, “2”, “3” e “4”.
Com uma pipeta volumétrica de 5ml, pipete a solução 2 e transfira para o tubo de ensaio “1”. Faça o mesmo para o tubo de ensaio “2”.
Com uma pipeta graduada, pipete 5ml da solução 1 e transfira para o tubo de ensaio 3. 
Usando a pipeta graduada, pipete 2,5ml da solução 1 para o tubo “4” e em seguida pipete mais 2,5ml de agua destilada. Agite o tubo para homogeneizar.
Posicione os respectivos tubos na estante para tubos de ensaio.
Pegue os tubos “3” e “4” e ao mesmo tempo verta nos tubos “1” e “2” respectivamente.
Observe o que ocorreu e anote.
3.2.- Efeito da “Temperatura” na Velocidade de Reação 
 3.2.1-Reagentes
· Água Destilada;
· Amido Solúvel P.A;
· Bissulfito de Sódio P.A;
· Iodato de Potássio;
3.2.2-Materiais
· Pipeta Graduada 25ml;
· Pipeta Volumétrica 5ml;
· Tubos de Ensaio 20ml;
· Estante para Tubos de Ensaio;
· Bécker de Vidro 600ml;
· Pera Insufladora;
· Pisseta p/ Água Destilada;
· Agitador Magnético c/ Ajuste de Temperatura;
· Banho de Gelo.
3.2.3-Preparação das Soluções
Solução 1: Amido Solúvel + Bissulfito de Sódio P.A
Em um bécker de vidro de 600ml, adicione 300ml de água destilada.
Leve o bécker sobre o agitador magnético c/ ajuste de temperatura e coloque uma barra magnética. 
Ligue o agitador magnético e deixe que a água aqueça até 60°C (±5°C).
Durante o aquecimento da água, pese 3g de amido utilizando uma balança semi-analítica (0,01g).
Adicione os 3g de amido na água morna sob agitação e deixei homogeneizar por ±2 minutos.
Aguarde o resfriamento da solução de amido até temperatura ambiente.
Durante o resfriamento da solução, pese 2g de bissulfito de sódio com auxílio da balança semi-analítica (0,01g).
Após a solução de amido resfriar até temperatura ambiente, adicione 2g de bissulfito de sódio e homogeneíze com auxílio do agitador magnético.
Solução 2: Solução de Iodato de Potássio P.A
Em um bécker de vidro de 600ml, adicione 300ml de água destilada.
Leve o bécker sobre o agitador magnético e coloque uma barra magnética. Ligue o agitador magnético.
Durante a agitação da água, pese 2,5g de iodato de potássio utilizando a balança semi-analítica (0,01g).
Adicione os 2,5g de bissulfito na água sob agitação e aguarde até total dissolução do sal.
3.2.4-Procedimento
Pegue 4 tubos de ensaio e identifique-os como “1”, “2”, “3” e “4”.
Com uma pipeta volumétrica de 5ml, pipete a solução 2 e transfira para o tubo de ensaio “1”. Faça o mesmo para o tubo de ensaio “2”.
Com uma pipeta graduada, pipete 5ml da solução 1 e transfira para o tubo de ensaio 3. Faça o mesmo para o tubo de ensaio “4”.
Os tubos “2” e “4” coloque em banho de gelo por 5 minutos para baixar a temperatura.
Posicione os respectivos tubos na estante para tubos de ensaio.
Pegue os tubos “3” e “4” e ao mesmo tempo verta nos tubos “1” e “2” respectivamente.
Observe o que ocorreu e anote.
3.3- Efeito da “Superfície de Contato” na Velocidade de Reação
3.3.1-Reagentes
· Sonrisal.
3.3.2-Materiais
· Graau c/ Pistilo.
· Tubos de Ensaio 20ml;
· Estante para Tubos de Ensaio;
· Pera Insufladora;
· Pipeta Graduada 25ml.
3.3.3-Procedimento
Divida o sonrisal ao meio.
Em seguida, pegue uma metade do sonrisal e triture com auxílio do graau c/pistilo.Pegue 4 tubos de ensaio e identifique-os como “1”, “2”, “3” e “4”.
No tubo de ensaio “1” coloque o pedaço de sonrisal sem triturar.
No tubo de ensaio “2” coloque o sonrisal triturado.
Pipete 10ml de agua destilada e adicione aos tubos “3” e “4”.
Posicione os respectivos tubos na estante para tubos de ensaio.
Pegue os tubos “3” e “4” e ao mesmo tempo verta nos tubos “1” e “2” respectivamente.
Observe o que ocorreu e anote.
3.4- Efeito do “Catalisador” na Velocidade de Reação
3.4.1-Reagentes
· Água Oxigenada;
· Iodeto de Potássio P.A. (Catalisador).
3.4.2-Materiais
· Espátula de Metal;
· Estante para Tubos de Ensaio;
· Pera Insufladora;
· Pipeta Graduada 25ml;
· Tubos de Ensaio 20ml.
3.4.3-Procedimento
Pegue 2 tubos de ensaio e identifique-os como “1”e “2”.
Com uma pipeta graduada, pipete 5ml de água oxigenada e transfira para o tubo de ensaio 1. Faça o mesmo para o tubo de ensaio “2”.
Com auxílio de uma espátula de metal, adicione uma pequena quantidade de iodeto de potássio no tubo “2”.
Compare os tubos “1” e “2”, observe o que ocorreu e anote.
4- DISCUSSÕES E CONCLUSÕES
	Ao final do procedimento para verificar a interferência da concentração na velocidade das reações, observou-se que no tubo “1” a reação foi mais rápida que a reação no tubo”2”. 
	A coloração marrom se desenvolveu de forma mais intensa primeiro no tubo “1”. No tubo “2” a coloração marrom se desenvolveu de forma menos intensa pelo fato de a solução estar menos concentrada.
	Logo, conclui-se que “quanto maior a concentração da solução, maior será a sua velocidade de reação”.
	Ao final do procedimento para verificar a interferência da temperatura na velocidade das reações, observou-se que a reação ocorreu de maneira mais rápida no tubo “1”. 
2 IO3- + 6 HSO3- 2 I- + 6 SO42- + 6 H+ Etapa Lenta
5 I- + IO3- + 6 H+ 3 I2 + 3H2O Etapa rápida
___________________________________________________
3 IO3- + 6 HSO3- + 3 I - 3 I2 + 6 SO42- + 3 H2O Reação Global
	Isso ocorreu porque o tubo “2” foi deixado em banho de gelo, o que baixou sua temperatura, fazendo assim, com que a velocidade da reação ocorresse de forma mais lenta.
	Logo, concluiu-se que “quanto maior a temperatura da solução, mais rápida será a velocidade de reação”.
	Ao final do procedimento para verificar a interferência da “superfície de contato” na velocidade das reações, observou-se que no tubo “2” a reação ocorreu com maior velocidade. 
	Isso só foi possível devido a superfície de contato do reagente no tubo”2” ser maior que a superfície de contato do reagente contido no tubo “1”. Lembrando que superfície de contato e inversamente proporcional ao tamanho da partícula, ou seja, quanto menores as partículas, maior a superfície de contato.
	Logo, concluiu-se que “quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade da reação”.
	Ao final do procedimento para verificar a interferência do catalisador na velocidade das reações, observou-se que no tubo “2” a reação ocorreu com maior velocidade devido a liberação de pequenas bolhas de oxigênio no meio de forma mais intensa do o que ocorria no tubo “1” que não teve o catalisador adicionado.
	Isso só foi possível devido a adição de iodeto de potássio na solução. Este sal fez o papel do catalisador acelerando a reação e quebrando a molécula de água oxigenada em água e oxigênio conforme a reação a seguir:
	A solução do tubo “2” ainda ficou com uma coloração marrom, característica do iodo.
	Logo, concluiu-se que o catalisador acelera a reação.
5-REFERÊNCIAS
Química Geral, volume 2 - CRUZ, S. F. et al. . ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2010. v 2.
BROW, T.L.; LEWAY, H.E., BURSTEN, B.E. Química: a ciência central. 9 ed. São Paulo: Editora Pearson Education do Brasil, 2005. (Biblioteca Virtual).
MAIA, D. J., BIANCHI, J. C.A. Química Geral: Fundamentos. Editora Pearson Prentice Hall, São Paulo, 2007. (Biblioteca Virtual).
https://www.estudopratico.com.br/cinetica-quimica/ - Acesso em 05/05/2020.