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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA – UNOESC Aula prática 01 – velocidade das reações, equilíbrio ácido-base e medição do pH. Joaçaba - SC 2020 EXPERIMENTO 01 – INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES 1) Escreva a reação química balanceada envolvida no experimento. Que substância permitiu medir o tempo de reação? Na2S2O3 + 3H2SO4 → 3H2O + Na2SO4 + 4SO2 A substância que permitiu pedir o tempo da reação foi o enxofre, já que o mesmo é insolúvel em água e assim, acaba provocando uma pequena turvação. 2) Calcule o número de mols de tiossulfato de sódio e a velocidade da reação em mol/s e plote o gráfico de velocidade x temperatura no Excel. Nº de mol H2SO4 = 0,05 mol 0,004L H2SO4 = X mol X = 0,0002 mol/L TUBO 1 e 1A TUBO 2 e 2A TUBO 3 e 3A TUBO 4 e 4A V= ∆n/∆T V= ∆n/∆T V= ∆n/∆T V= ∆n/∆T V= 0,0002 /180 V = 0,0002/124 V= 0,0002 /90 V= 0,0002/46 V=1,11 X 10-6 mol/s V= 1,61 X 10-6 mol/s V= 2,22 X10-6 mol/s V= 4,34 X10-6 mol/s 3) Escreva um texto explicando o efeito da temperatura na velocidade da reação. Cite os autores dos livros pesquisados: Na reação, foi usando ácido sulfúrico e tiossulfato de sódio para esclarecer a influência da temperatura na velocidade das reações. Onde a velocidade é dada pela variação da concentração dos reagentes ou produtos divididos pela variação do tempo. Com o aumento da temperatura, foi notado um decaimento no tempo de cada reação e um crescimento na velocidade da reação. No primeiro tubo de ensaio(1A), à temperatura ambiente 19 C, teve sua velocidade igual a (1,11X10^-5), já no segundo tubo de ensaio(4A), que foi feito a reação, seu tempo foi aproximadamente (2:0,4), e sua velocidade foi maior, por conta que sua temperatura estava cerca de 49 C. Consequentemente ,conforme a solução esfriava, a velocidade de reação feitas nos demais tubos de ensaio(3A,2A) ia diminuindo, devido a diminuição da temperatura. Concluímos com este experimento que, com o aumento da temperatura em uma reação, causa a energia de ativação que é uma agitação nas moléculas dos reagentes e com isso passam a colidirem com mais rapidez, e consequentemente aumentando a velocidade da reação. Mas com o aumento da temperatura, a distribuição das velocidades também é diferente. Onde concentram-se as moléculas mais rápidas, aumenta mais rápido o número de moléculas do que a aquelas com velocidade média, como resultado, ocorrem mais colisões e gera mais energia de ativação. Com isso causa mais efeito na velocidade da reação. Referências: FREDERICK, A. B.; BETTELHEIM, F. A. Introdução à Química Geral, Orgânica e Bioquímica. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2012. EXPERIMENTO 02 – INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES 1) Calcule o número de mols de tiossulfato de sódio e a velocidade da reação em mol/s e plote o gráfico de velocidade x concentração. TUBO MOLS Na2S2O3 VELOCIDADE (mols/s) 1 0,0018 0,0001 2 0,0012 0,000054 3 0,0009 0,00003 4 0,0006 0,00001363 2) Escreva um texto explicando o efeito da concentração na velocidade da reação. Cite os autores dos livros pesquisados: Em muitos casos, a velocidade da reação cresce quando é aumentada a concentração dos reagentes, seja de um ou de ambos os reagentes, por conta de que a velocidade de uma reação é proporcional à concentração, mas isto não se aplica a todas as reações. Em uma reação onde este conceito se aplica, se dobrarmos a concentração, a velocidade também dobraria, por conta que mais moléculas estariam colidindo mais. Apresentando assim, que a velocidade depende do número de colisões efetivas por segundo nesta reação. No experimento dois, a teoria das colisões se aplica. Nesta reação, foi numerado 4 tubos de ensaio e nos mesmos inserido 4ml de ácido sulfúrico e em outros 4 tubos repetido o processo utilizando tiossulfato de sódio e misturados as duas soluções e cronometrado o tempo para que a reação começasse a ocorrer. Conforme a concentração de Tiossulfato de Sódio aumentava, a velocidade também se elevava. Referências: FREDERICK, A. B.; BETTELHEIM, F. A. Introdução à Química Geral, Orgânica e Bioquímica. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2012. EXPERIMENTO 03 – DESLOCAMENTO DO EQUILIBRIO-QUÍMICO 1) Escreva a reação do cloreto de ferro III com tiocianato de amônio. FeCl3 + 3NH4SCN Fe(SCN)3 + 3NH4Cl 2) Explique a influência da adição de cloreto de ferro III, tiocianato de amônio e cloreto de amônia no deslocamento de equilíbrio da reação: · Ao adicionar cloreto de ferro III (FeCl3) na reação, a mesma, apresentou uma coloração escura. O que explica essa coloração é o equilíbrio de Le Chatelier, já que o próprio explica que a adição de uma substância desloca o equilíbrio no sentido que irá consumi-la, ou seja, lado oposto de que foi adicionado. Nesse caso, houve um deslocamento para o lado direto da equação. · Já o tiocianato de amônio (NH4SCN) exibiu uma coloração muito escura, de um amarelo foi para um vermelho sangue. Isso ocorreu porque, o deslocamento do equilíbrio foi para a direita, procedimento que ajuda a intensificar a coloração da equação. · Com a adição do cloreto de amônio (NH4Cl) a coloração tornou-se clara, isso ocorreu porque, com essa substância o deslocamento de equilíbrio foi para o lado esquerdo, ou seja, sentido que foi consumida. 3) Qual a influência da concentração de H+(aq) sobre o seguinte equilíbrio: A concentração de H+ fez com que a coloração amarela mudasse para a laranja, assim indicando, que ocorreu um deslocamento de equilíbrio para o lado direito. Também pode-se perceber que com a adição de um ácido o íon cromato forma um íon dicromato. Segue reação completa: 2CrO4-2(aq) + 2H+ (aq) ↔ Cr2O7-2(aq) + H20 (l) 4) Qual a influência da concentração de OH-(aq) sobre o seguinte equilíbrio: Como o OH- é uma base, com a adição do mesmo o íon dicromato formou um íon cromato, prevalecendo a cor amarela. Quando adicionado, ocorreu um deslocamento do equilíbrio para o lado esquerda, ou seja, no sentido de formar íon consumido. Segue reação: Cr2O7-2(aq) + 2OH-(aq) ↔ 2CrO4-2(aq) + H20 (l) 5) Apresente a reação do cromato e dicromato com o bário e pesquise sobre a solubilidade dos compostos formados e o valor do Produto de solubilidade (KPs) dos mesmos. 1) K2CrO4 + BaCl2 BaCrO4 + 2KCl Kps = 1,17x10-10 2) K2CrO7 + BaCl2 BaCrO7 + 2KCl EXPERIMENTO 04 – DETERMINAÇÃO DO pH DE SOLUÇÕES 1) A partir das informações do Quadro 6, determine a faixa de pH das soluções do Quadro 3, explique, de forma geral, como chegou ao resultado do valor do pH Quadro 3 – Cor do indicador nas diferentes soluções Solução azul de timol Alaranjado de metila azul de bromofenol verde de bromocresol vermelho de metila azul de bromotimol pH ácido acético 0,1 mol/L Amare-lo fraco Vermelho Amarelo fraco Amarelo fraco ácido clorídrico 0,1 mol/L Rosa Vermelho Amarelo Amarelo cloreto de amônio 0,1 mol/L Verde puxando pro vermelho Amarelo Alaranjado Amarelo fraco Quadro 6 - faixas de pH e cores de alguns indicadores ácido-base Indicador pH Solução ácida Solução básica azul de timol 1,2 – 1,8 Vermelho Amarelo Alaranjado de metila 3,1 – 4,4 Vermelho Amarelo azul de bromofenol 3,0 – 4,6 Amarelo Azul-violeta verde de bromocresol 4,0 – 5,6 Amarelo azul vermelho de metila 4,4 – 6,2 Vermelho Amarelo azul de bromotimol 6,0 – 7,6 Amarelo Azul fenolftaleína 8,0 – 10 incolor rosa 2) Complete o Quadro 4 com o pH das soluções Quadro 4 – pH de soluções utilizando a fita indicadora universal Solução pH com papel de tornassol pH com fita universal 1. Água da torneira ----- ----- 2. Vinagre Básico 6,0 3. Suco de limão Básico6,0 4. Suco de laranja Básico 6,0 5. Leite Ácido 6,0 6. Coca-Cola Básico 6,0 7. Leite de magnésia Ácido 1,0 8. acetato de sódio 0,1 mol/L Ácido 6,0 9. Ácido acético 0,1 mol/L Básico 6,0 10. ácido clorídrico 0,1 mol/L Básico 5,0 Velocidade x Temperatura Temperatura 1,11 1,61 2,22 4,34 19 29 39 49 velocidade(10-6 ) Temperatuta(°C) 3