Relatorio-Quimica-4

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Andreza Toledo Santos Silva – 34772 TURMA 08
Frederico Tavares Direne Neves – 2016014744 TURMA 07
 
RELATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL
EXPERIÊNCIA 4: Cinética Química
Prof. Filiberto González Garcia
Itajubá
2016
INTRODUÇÃO
Podemos observar que algumas reações químicas acontecem com mais rapidez e outras mais lentamente. Nem toda reação química acontece ao mesmo tempo. Umas demoram horas, dias, anos. Outras levam uma fração de segundo para ocorrer, como por exemplo o processo de digestão dos alimentos que leva algumas horas e uma explosão que é instantânea. 
A cinética química é uma área da Química que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que alteram esta velocidade. São alguns desses fatores: temperatura, superfície de contato, pressão, concentração presença de luz, catalisador, inibidores.
Para que uma reação ocorra, é necessário que os reagentes recebam certa quantidade de energia, que é denominada de energia de ativação. 
Assim, quanto maior a energia de ativação, mais difícil será para que a reação ocorra e, consequentemente, ela se dará de forma mais lenta. O contrário também é verdadeiro. 
Quando a energia de ativação é atingida, forma-se primeiro o complexo ativado, que é uma estrutura intermediária e instável entre os reagentes e os produtos.
Os catalisadores têm a capacidade de diminuir a energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de maneira diferente. O primeiro cientista a explicar a ação de um catalisador foi Arrhenius, em 1889.
 
 
Figura 1: Esquema de como funciona a energia de ativação (Ea).
Fonte: Google site.
DADOS EXPERIMENTAIS
Objetivo do Laboratório:
	Relatar efeitos da concentração de reagentes, da temperatura e do catalisador sobre a velocidade de uma reação química.
Instrumentos e Equipamentos usados no experimento: 
Pipeta graduada e pipeta volumétrica;
Béqueres;
Cronômetro;
Água;
Soluções Químicas.
Descrição do Método:
	Foram realizadas 3 reações química, sendo que cada uma delas continha um fator de determinação da cinética química (temperatura, catalisador ou efeito da concentração), o que possibilitou calcular o rempo de reação, pois todas as soluções tinham como evidência macroscópica a mudança de cor.
	Após a inserção do reagente nas soluções, era acionado o cronômetro até que a solução mudasse de cor, então naquele instante parava-se o crônometro alertando o fim da reação.
1° Experimento: KIO3 + H2O + NaHSO3
Para essa reação o que se fez foi diminuir o volume de KIO3 enquanto aumentava-se o volume de H2O.
	Volume de KIO3 (ml) 0,02 mol/L
	Volume de H2O (ml)
	Volume de NaHSO3 (ml) 0,01 M
	Tempo da reação (s)
	1/Tempo 
(s-1)
	10
	0
	10
	33,7
	0,0297
	8
	2
	10
	44,7
	0,0224
	6
	4
	10
	57,7
	0,0173
	4
	6
	10
	95,9
	0,0104
	2
	8
	10
	209,2
	0,0048
Tabela 1: Tempo de reação com alteração do volume do reagente e da água.
 Fonte: Laboratório de Química Unifei.
2º Experimento: H2SO4 + H2C2O4 + KMnO4
		A reação se deu por temperatura, conforme tabela abaixo:
	H2SO4 (ml) 0,05 M
	H2C2O4 (ml) 0,05 M
	KMnO4 (ml) 0,01 M
	Temperatura (°C)
	Tempo da reação (s)
	3
	2
	2
	24
	354
	3
	2
	2
	70
	59
Tabela 2: Influência da temperatura no tempo de reação.
Fonte: Laboratório de química Unifei.
3º Experimento: H2SO4 + H2C2O4 + KMnO4 + MnSO4
Neste terceiro experimento foi feita a adição de um catalisador, o MnSO4, para que fosse possível ser observado o efeito do mesmo na velocidade da reação. As concentrações, temperatura e tempo obtido estão na tabela abaixo:
	H2SO4 (ml) 0,05 M
	H2C2O4 (ml) 0,05 M
	KMnO4 (ml) 0,01 M
	MnSO4 (ml) 0,01 M
	Temperatura (°C)
	Tempo da reação (s)
	3
	2
	2
	2
	70
	26
Tabela 3: Adição de catalisador.
Fonte: Laboratório de química Unifei.
	
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
A primeira reação feita: KIO3 + H2O + NaHSO3 tem gráfico: Gráfico 1: volume de KIO3 versus 1/Tempo: q
A partir da análise e observação dos dados tanto em forma de tabela como na forma de gráfico é possível observar que com a diminuição do volume de KIO3 e o aumento do volume de H2O o tempo de reação vai só aumentando e a coluna 1/Tempo vai diminuindo, mostrando que a concentração de KIO3 tem influência direta sobre a velocidade com que a reação ocorre. 
Isso ocorre porque um aumento na concentração dos reagentes acelera a reação, pois haverá um maior número de partículas dos reagentes por unidade de volume, aumentando a probabilidade de ocorrerem colisões efetivas entre elas.
Já na segunda reação realizada: H2SO4 + H2C2O4 + KMnO4, foi com aumento da temperatura para que fosse possível observar-se a influência na velocidade da reação. 
Pela observação e análise dos dados da tabela podemos ver que o aumento da temperatura de 24°C, temperatura ambiente, para 70°C fez com que a reação que antes demorou mais de cinco minutos, demorasse somente um minuto para ocorrer. Isso mostra que a aplicação de uma maior temperatura sob uma reação faz com que a velocidade da mesma aumente de forma significativa e que a reação seja bastante agilizada em relação a que é feita com temperatura ambiente.
Com o aumento da temperatura há um aumento na agitação das moléculas o que faz com que elas se movimentem mais rapidamente, aumentando a probabilidade de se colidirem de forma efetiva e com maior frequência. Como resultado, os reagentes atingirão mais rapidamente o estado de complexo ativado e então a reação ocorrerá mais rapidamente. 
A última reação feita foi: H2SO4 + H2C2O4 + KMnO4 + MnSO4. Neste terceiro experimento foi feita a adição de um catalisador, o MnSO4, para que fosse possível ser observado o efeito do mesmo na velocidade da reação. 
Pode-se observar que somente a adição do catalisador, o MnSO4, o tempo da reação reduz-se praticamente à metade em relação ao tempo sem o catalisador na reação de 70ºC. 
Isso ocorre devido ao fato do catalisador modificar o mecanismo da reação ou o caminho pela qual os reagentes se transformam nos produtos. Esse caminho alternativo exige uma menor energia de ativação e, consequentemente, ocorre uma formação mais rápida do complexo ativado fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. 
CONCLUSÃO
Após a realização e observação desses três experimentos foi possível constatar importantes conceitos que permeiam a cinética química das reações. Primeiro foi possível observarmos a influência da concentração, temperatura e catalisadores na velocidade das reações. Além de ter sido feito a comparação direta de reações com a adição ou remoção de cada um desses fatores.
Com isso podemos concluir que o entendimento da influência desses três fatores na velocidades das reações (a concentração, a temperatura e os catalisadores), faz com que seja possível agilizar processos ou retardá-los, dependendo do que se deseja.
BIBLIOGRAFIA
- LIVRO: BROWN, Theodore L.; BURSTEN, Bruce E.; LEMAY, H. Eugene. Química: A Ciência Central. 9. ed. [s. L.]: Pearson, 1999. 
- SITE: <http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/cinetica-quimica-reacoes-quimicas-rapidez-e-influencias.htm> Acesso: 27/09/2016.
1/Tempo (s-1)	10	8	6	4	2	2.9673590504451036E-2	2.2371364653243846E-2	1.7331022530329289E-2	1.0427528675703858E-2	4.7801147227533461E-3	10	8	6	4	2	0	Volume de KIO3 (ml) 0,02 mol/L
1/Tempo (s-1)