Energia Cinética - REO 7 - Quimica Experimental

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ROTEIRO	DE	ESTUDOS	ORIENTADOS	–	REO7	
	
Esse tópico contém um roteiro experimental de estudos discutido na prática 10 da apostila, a 
partir da página 62 [1]. 
1. O que devemos fazer para aprender? 	
Para esse roteiro, você deverá ler a prática 10 da apostila, de forma detalhada, e assistir a 
vídeos informativos sugeridos. 	
 
A) Efeito de concentração dos reagentes na cinética da reação de iodeto de potássio 
(KIO3) e bissulfito de sódio (NaHSO3).	
Assista ao vídeo disponibilizado no link https://www.youtube.com/watch?v=xxiWtUAF6Sw 
que mostra o efeito da concentração do KIO3 sobre a velocidade da reação entre o KIO3 e o 
NaHSO3. Após acesso ao vídeo e leitura da prática da apostila, responda os itens seguintes: 
A1) Apresente as equações químicas envolvida no aparecimento da cor em cada béquer. 
Diante dessas informações, quais íons estão presentes numa mistura das soluções desses 
dois sais antes de a reação acontecer? 
Béquer 1, 2 e 3 : 
 
 
Béquer 4,5 e 6: 
 
 
 
Antes das misturas dos dois sais e da reação acontecer os íons presentes são HSO3- e IO3- . 
A2) Como a ocorrência da reação química é identificada no processo sob investigação? 
Escreva a equação de velocidade de consumo de iodeto. 
A ocorrência da reação química identificada através da mudança de coloração em que 
observa a coloração azul bem escura. 
A velocidade da reação pode ser expressa como: 
d I
dt
d I
dt
[ ] [ ]2 ou -
-
 
 A velocidade é proporcional ao produto da concentração das espécies reagentes 
elevadas a alguma potência: 
v µ [I-]n[SO42-]m ou v = k[I-]n[SO42-]m 
 
A3) Explique o que aconteceria se houvesse a agitação das soluções do vídeo em cada 
béquer com um bastão de vidro. Justifique sua resposta. 
	
	
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Se houvesse a agitação das soluções as reações ocorreriam mais rápidas, ou seja, a 
velocidade da reação aumentaria, pois os reagentes devem entrar entram em contato para 
que reajam. Quanto mais rapidamente as moléculas se chocam, mais rapidamente elas 
reagem. A maioria das reações que consideramos é homogênea, envolvendo gases ou 
soluções liquidas. Por exemplo, um medicamento na forma de um comprimido se 
dissolverá no estômago e entrará na corrente sanguínea mais lentamente do que o mesmo 
medicamento na forma de pó fino. 
Leia atentamente o procedimento da apostila (seção 10.3.2. da página 63). Dados 
experimentais obtidos para esse procedimento em experimentos de semestres anteriores 
são mostrados. Responda: 
A4) Determine o número de mols de IO3- e HSO3- em cada tudo de ensaio da Tabela 2, 
sabendo que a concentração das soluções estoques de NaHSO3 e de KIO3 são 0,05 molL-1. 
Indique os cálculos envolvidos em cada tubo de ensaio. 
Tubo 1: Tubo 2: 
M= 0,05 molL-1 M= 0,05 molL-1 
V= 10 mL= 0,01 L V=9 mL=0,009 L 
n1=? n1=? 
 
0,05= n1/0,01 0,05=n1/0,009 
n1=0,0005 mol n1=0,00045 mol 
 
Tubo 3: Tubo 4: 
M= 0,05 molL-1 M= 0,05 molL-1 
V= 8 mL= 0,008 L V= 6 mL= 0,006 L 
n1=? n1=? 
 
0,05= n1/0,008 0,05=n1/0,006 
n1=0,0004 mol n1=0,0003 mol 
 
Tubo 5: Tubo 6: 
M= 0,05 molL-1 M= 0,05 molL-1 
V= 4 mL= 0,004 L V= 2 mL= 0,002 L 
n1=? n1=? 
	
	
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0,05= n1/0,004 0,05=n1/0,002 
n1=0,0002 mol n1=0,0001 mol 
A5) Determine a concentração de iodeto (IO3-), após a mistura de todos os reagentes, 
indicando os cálculos envolvidos em cada tubo de ensaio. 
Tubo 1: Tubo 2: 
M= ? M= ? 
V= 20 mL= 0,02 L V=20 mL=0,02 L 
n1=0,0005 mol n1=0,00045 mol 
 
M= 0,0005/0,02 M=0,00045/0,02 
M=0,025 molL-1 M=0,0225 molL-1 
 
Tubo 3: Tubo 4: 
M= ? M= ? 
V= 20 mL= 0,02 L V= 20 mL= 0,02 L 
n1=0,0004 mol n1=0,0003 mol 
 
M= 0,0004/0,02 M=0,0003/0,02 
M=0,02 molL-1 M=0,015 molL-1 
 
Tubo 5: Tubo 6: 
M= ? M= ? 
V= 20 mL= 0,02 L V= 20 mL= 0,02 L 
n1=0,0002 mol n1=0,0001 mol 
 
M= 0,0002/0,02 M=0,0001/0,02 
M=0,01 molL-1 M=0,005 molL-1 
	
	
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A6) Por que foram adicionadas diferentes quantidades de água nos tubos de ensaio da 
Tabela 2? 
Para diluir a solução do KIO3, pois diluindo a solução, a concentração do KIO3 vai 
diminuindo a medida que vai adicionando mais água como pode ser comprovado 
através dos cálculos e das concentrações do KIO3 encontradas no experimento visto 
que o intuito do experimento é observar o efeito da concentração na velocidade da 
reação, tanto que observa que a medida que a concentração diminui a velocidade da 
reação diminui. 
A7) Determine a quantidade de mols de íons HSO3- que reagirá no tubo de ensaio 3. Indique 
os cálculos. 
 
Proporção: 1mol 3 mol 1mol 3mol 3mol 
Solução: 0,02 molL-1 x 
1. X = 0,02 . 3 
 X= 0,06 molL-1 
 
Tabela 2: 
Dados experimentais para determinação da velocidade de consumo do HSO3-. As 
temperaturas são: T1= 25 oC e T2 = 5oC. 
Tubos Volume 
NaHSO4 
(mL) 
Volume 
KIO3 
(mL) 
Volume 
H2O 
(mL) 
Concentração 
[IO3] 
(mol L-1) 
Tempo 
(s) 
Velocidade 
(mol L-1 s-1) 
T1 T2 V1 V2 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
10 
10 
10 
10 
10 
10 
10 
9 
8 
6 
4 
2 
0 
1 
2 
4 
6 
8 
0,025 
0,0225 
0,02 
0,015 
0,01 
0,005 
3 
5 
8 
15 
21 
39 
7 
11 
17 
32 
44 
102 
0,0083 
0,0045 
0,0025 
0,001 
0,0004 
0,0001 
0,0035 
0,0020 
0,0011 
0,0004 
0,0002 
0,00004 
 
 
B) Efeito da temperatura na velocidade de reação 
Leia atentamente o procedimento da apostila (seção 10.3.2. da página 63) e responda: 
	
	
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B1) Determine, utilizando os dados da Tabela 2, a velocidade de consumo de iodeto em 
cada um dos tubos de 1 a 6, nas temperaturas de 25°C e 5°C. Indique os cálculos 
envolvidos. 
 
 
Tubo 1: 
Para T1= 3s Para T2= 7 s 
V1=0,025/3 V2=0,025/7 
V1=0,0083 mol L-1 s-1 V2= 0,0035 mol L-1 s-1 
 
Tubo 2: 
Para T1= 5s Para T2= 11 s 
V1=0,0225/5 V2=0,0225/11 
V1=0,0045 mol L-1 s-1 V2= 0,0020 mol L-1 s-1 
 
Tubo 3: 
Para T1= 8s Para T2= 17 s 
V1=0,02/8 V2=0,02/17 
V1=0,0025 mol L-1 s-1 V2= 0,0011 mol L-1 s-1 
 
Tubo 4: 
Para T1= 15 s Para T2= 32 s 
V1=0,015/15 V2=0,015/32 
V1=0,001 mol L-1 s-1 V2= 0,0004 mol L-1 s-1 
 
Tubo 5: 
Para T1= 21 s Para T2= 44 s 
V1=0,01/21 V2=0,01/44 
V1=0,0004 mol L-1 s-1 V2= 0,0002 mol L-1 s-1 
 
Tubo 6: 
Para T1= 39 s Para T2= 102 s 
	
	
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V1=0,005/39 V2=0,005/102 
V1=0,0001 mol L-1 s-1 V2= 0,00004 mol L-1 s-1 
B2) Plote um gráfico das velocidades de consumo dos íonsHSO3- em função da 
concentração de IO3- para cada temperatura investigada. 
 
 
B3) Explique o que aconteceria com a velocidade de consumo dos íons IO3- se a reação 
fosse realizada a 35°C. Justifique sua resposta. 
Se a temperatura fosse 35°C isso significaria que as velocidades de consumo dos 
Íons IO3-pois as velocidades de reações químicas aumentam conforme a 
temperatura aumenta. O aumento da temperatura faz aumentar as energias 
cinéticas das moléculas. À proporção que as moléculas movem-se mais 
velozmente, elas se chocam com mais frequência e também com energia mais alta, 
ocasionando aumento de suas velocidades. 
 
C) Velocidade de reação e outros fatores que afetam 
C1) Indique que o que aconteceria com o tempo de reação caso um catalisador fosse 
adicionado no tubo de ensaio 6 na temperatura de 298 K. Justifique sua resposta. 
A velocidade da reação aumentaria, pois há a presença de um catalisador visto que 
os catalisadores são agentes que aumentam as velocidades de reação sem serem 
usados na reação a função do catalisador é afetar os tipos de colisões (o 
mecanismo) que levam à reação. 
 
C2) Quando prata metálica é colocada em uma solução aquosa de ácido clorídrico, 
hidrogênio molecular é produzido segundo a equação química balanceada a seguir: 
 
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
Tubo	1 tubo	2 Tubo	3 Tubo	4 Tubo	5 Tubo	6
V2
V1
Concentração
	
	
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Ag(s) + H+(aq) → H2(g) + Ag+(aq) 
 
Uma amostra de 5,0 g de prata metálica pulverizada foi colocada para reagir com 15,00 mL 
de uma solução de ácido clorídrico 1,00 moL L-1. Foi observado que a massa consumida do 
metal variou com o tempo. Os dados foram acondicionados no quadro a seguir: 
Massa consumida (g) Tempo de reação / (min) 
0,0 0 
0,6 1 
2,5 16 
3,7 28 
 
Dado: MM(Ag) = 107,87 g mol-1 
a) Escreva a expressão de velocidade de consumo e formação com relação a todos 
os componentes da reação acima. 
 
b) Qual o efeito que observaria no tempo de reação se a prata metálica não fosse 
pulverizada? Justifique sua resposta. 
c) Calcule a velocidade média da reação de consumo de magnésio, em mol L-1 s-1, 
no intervalo entre i) 0 e 16 minutos e entre ii) 1 e 28 minutos. 
d) Considerando os fatores que podem alterar as velocidades das reações químicas, 
explique a razão da diferença obtida entre as duas velocidades médias calculadas no 
item anterior. 
a) V=[Ag+] / t 
Para T1= 0 min m1=0g v=15 mL=0,015 L 
n=m/MM 
n=0/107,87= 0 mol 
M= n/v 
M=0/0,015= 0 mol/L 
V=[Ag+] / t = 0/0=0 mol. L-1.s-1 
Para T2= 1 min=60s m1=0,6 g v=0,015 L 
n=0,6/107,87=0,005 mol 
 
	
	
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M=0,005/0,015=0,33 mol/L 
V=0,33/60=0,0055 mol.L-1.s-1 
Para T3 = 16 min=960 s m1=2,5 g v=0,015 l 
n=2,5/107,87=0,023 mol 
M=0,023/0,015=1,53 mol/L 
V=1,53/960=0,0016 mol.L-1.s-1 
Para T4= 28 min=1680s m1=3,7 g v=0,015 l 
n=3,7/107,87=0,034 mol 
M=0,034/0,015=2,26 mol/L 
V= 2,26 / 1680=0,001mol. L-1.s-1 
b) O tempo de reação seria mais lento, pois a prata metálica não tivesse 
pulverizada a superfície de contato era menor, quanto menor a superfície de 
contato, menor número de moléculas reagindo, menor o número de colisões 
eficazes e, portanto uma diminuição da velocidade de reação. 
c) Intervalo de tempo entre 0 e 16 min 
 V=∆[Ag+] / ∆t 
 V=1,53-0 /960-0 
V=1,53/960 
V=0,0016 mol. L-1. S-1 
Intervalo de tempo entre 1 e 28 min 
V=∆[Ag+] / ∆t 
 V=2,26-0,33 /1680-60 
V=1,93/1620 
V=0,0011 mol. L-1. S-1 
d) A diferença entre as velocidades encontradas entre os intervalos de tempo 
indicadas no item anterior indica que os primeiros minutos a velocidade da 
reação é maior devido que a concentração do reagente é maior e a medida 
	
	
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em que é consumida a concentração do reagente diminui enquanto que a do 
produto vai aumentando, por isso observa que a velocidade do reagente com 
o passar do tempo vai diminuindo pois a concentração do reagente também 
vai sendo consumido. 
 
 
2. Que produtos devem ser gerados e como serão avaliados? 	
A partir dos estudos realizados, cada equipe deverá enviar um documento PDF com as 
respostas às questões do reo, seguidas após cada enunciado das questões até o dia 
29/08/2020. Reveja a Tabela 1. Esse documento deverá ser enviado via Campus Virtual, em 
local específico para isso, seguindo as instruções acima. Como acordado no documento de 
instruções finais enviado no campus virtual, este REO tem valor total de 10% da nota do 
semestre. 	
 
3. Referências 	
[1] – Apostila de Química Geral Experimental – Universidade Federal de lavras - Semestre 
2020/1 – Disponível no Campus Virtual.	
[2] - BROWN, T.L.; LEMAY Jr., H.E.;BURSTEN, B.E. Química: ciência central, 9 ed. 
Englewood Cliffs: Prentice Hall, 2005. 
 
OBS: Para acessar o Link da referência 3, primeiro entre em MINHA BIBLIOTECA com 
seu login institucional e depois copie e cole o link 
(https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522126354/pageid/125) na barra de 
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