Relatório da prática 1 - Cinética da inversão da sacarose

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Universidade Federal do Ceará 
Centro de Ciências 
Departamento de Química Analítica e Físico-Química 
 
 
Prática 01 
Cinética da Inversão da Sacarose 
 
 
 
 
 
Disciplina: Físico-Química Experimental II 
Curso: Química Bacharelado 
 
 
 
Fortaleza – CE 
2021 
1 Objetivo 
Determinar graficamente a velocidade específica da reação de inversão da 
sacarose em meio ácido. 
2 Resultados e discussão 
2.1 Determinação da velocidade específica da reação de inversão da sacarose 
Realizou-se o experimento em duas condições, na qual para cada condição 
utilizou-se um polarímetro diferente. Em ambas as condições se utilizou uma solução de 
sacarose 30,12% (% m/v). Para a determinação do ângulo de rotação do plano da luz 
polarizada no tempo (t) igual a zero (ɑ0), mediu-se 25 mL da solução de sacarose em 
um frasco de rolha esmerilhada e adicionou-se 25 mL de água destilada. Em seguida, 
homogeneizou-se a solução, encheu-se o tubo do polarímetro e realizou-se a leitura do 
valor observado. Os resultados de ɑ0 para as duas condições estão expressos na tabela 
01. 
Tabela 01 – ɑ0 para as duas condições experimentais. 
Condição ɑ0 
1 21,00 
2 20,75 
Fonte: Autora. 
Para a condição 1, mediu-se 25 mL da solução de sacarose em um frasco de 
rolha esmerilhada e 25 mL da solução de ácido clorídrico (HCl) 2 mol/L em outro 
frasco de rolha esmerilhada. Misturou-se o conteúdo dos frascos e, simultaneamente, 
disparou-se o cronômetro. Depois de homogeneizar a solução, encheu-se o tubo do 
polarímetro e realizou-se leituras consecutivas, cujos valores estão expressos na tabela 
02. Para a condição 2 seguiu-se o mesmo raciocínio, mas ao invés de utilizar 25 mL da 
solução de HCl 2 mol/L, utilizou-se 5 mL dessa solução acrescidos de 20 mL de água 
destilada. Os demais procedimentos são idênticos aos descritos anteriormente para a 
condição 1. Os valores obtidos com as leituras estão expressos na tabela 03. Com os 
valores fornecidos nas tabelas 02 e 03, construiu-se os gráficos de ɑ x t para as 
condições 1 e 2, respectivamente. 
 
Tabela 02 – Dados obtidos na condição 1. 
Tempo 
(min.) 
Ângulo 
de rotação (ɑ) 
Tempo 
(min.) 
Ângulo 
 de rotação (ɑ) 
1 20,00 47 0,65 
4 18,20 52 0,00 
9 16,20 57 -0,55 
13 13,20 62 -0,55 
18 11,40 67 -1,90 
23 9,00 72 -1,45 
28 6,65 77 -2,20 
33 3,50 82 -2,00 
38 3,00 87 -2,90 
43 2,20 92 -2,90 
Fonte: Autora. 
Tabela 03 – Dados obtidos na condição 2. 
Tempo 
(min.) 
Ângulo 
de rotação (ɑ) 
Tempo 
(min.) 
Ângulo 
 de rotação (ɑ) 
2 18,70 40 16,10 
5 20,45 45 16,20 
8 20,00 50 16,55 
13 19,50 55 16,45 
18 19,50 60 16,25 
25 18,80 65 15,40 
30 18,00 70 14,65 
35 17,75 - - 
Fonte: Autora. 
 
 
 
 
 
Gráfico 1 – Relação ɑ x t para a condição 1. 
 
Fonte: Autora. 
 
Gráfico 2 – Relação ɑ x t para a condição 2. 
 
Fonte: Autora. 
 
Observou-se que na condição 1 (gráfico 1) houve um decaimento 
exponencial no ângulo de rotação ao longo do tempo, o que não foi evidenciado para a 
condição 2 (gráfico 2). Tal comportamento pode estar relacionado com a diferença na 
concentração de HCl entre as duas condições, visto que na condição 1 a [H+] era maior, 
aumentando a velocidade da reação de inversão da sacarose. 
-5
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ɑ
t (min.)
13
14
15
16
17
18
19
20
21
0 10 20 30 40 50 60 70 80
ɑ
t (min.)
Os valores do ângulo de rotação no tempo infinito (ɑ∞) foram determinados 
realizando-se leituras 48 horas depois dos experimentos iniciais, para garantir que a 
reação de inversão da sacarose tenha ocorrido completamente. Os resultados de ɑ∞ para 
as duas condições estão expressos na tabela 04. 
Tabela 04 – ɑ∞ para as duas condições experimentais. 
Condição ɑ∞ 
1 -4,75 
2 -3,00 
Fonte: Autora. 
Através da equação integrada ln (ɑ - ɑ∞) = - kt + ln (ɑ0 - ɑ∞) pode-se 
determinar o valor da velocidade específica da reação de inversão, visto que o 
coeficiente angular dessa equação fornece este valor. Para determiná-lo, pode-se plotar 
um gráfico de ln (ɑ - ɑ∞) versus t e obter a equação da reta por regressão linear. Os 
valores de ln (ɑ - ɑ∞) para as condições 1 e 2 estão expressos, respectivamente, nas 
tabelas 05 e 06. 
Tabela 05 – Dados para a condição 1. 
Tempo (min.) ln (ɑ - ɑ∞) Tempo (min.) ln (ɑ - ɑ∞) 
1 3,2088 47 1,6864 
4 3,1333 52 1,5581 
9 3,0421 57 1,4351 
13 2,8876 62 1,4351 
18 2,7819 67 1,0473 
23 2,6210 72 1,1939 
28 2,4336 77 0,9361 
33 2,1102 82 1,0116 
38 2,0477 87 0,6152 
43 1,9387 92 0,6152 
Fonte: Autor. 
 
 
Tabela 06 – Dados para a condição 2. 
Tempo (min.) ln (ɑ - ɑ∞) Tempo (min.) ln (ɑ - ɑ∞) 
2 3,0773 40 2,9497 
5 3,1549 45 2,9549 
8 3,1355 50 2,9730 
13 3,1135 55 2,9678 
18 3,1135 60 2,9575 
25 3,0819 65 2,9123 
30 3,0445 70 2,8707 
35 3,0325 - - 
Fonte: Autor. 
Com os dados fornecidos nas tabelas 05 e 06 plotou-se um gráfico de ln (ɑ - 
ɑ∞) versus t para as condições 1 e 2, gráficos 03 e 04, respectivamente. Pela equação da 
reta fornecida, obteve-se os coeficientes angulares (velocidade específica) nas duas 
condições. A tabela 07 apresenta esses valores obtidos nas duas condições. 
Tabela 07 – Velocidade específica para as duas condições. 
Condição k (min.-1) 
1 2,93 x 10-2 
2 4,0 x 10-3 
Fonte: Autora. 
Os dois gráficos apresentados foram obtidos realizando-se tratamento de 
dados, ou seja, verificou-se quais pontos estavam muito fora da tendência da curva e 
exclui-se esses pontos, a fim de se obter uma equação da reta com um melhor 
coeficiente de correlação ao quadrado (R2). Para ambos os gráficos, excluiu-se 2 pontos. 
Entre as duas condições alterou-se, apenas, a [HCl]. Para a condição 1 
obteve-se um coeficiente angular maior do que para a condição 2, o que indica uma 
maior inclinação da curva e, consequentemente, uma maior velocidade específica da 
reação. Como na condição 1 a [HCl] era maior do que na condição 2, conclui-se que o 
HCl seja um catalisador da reação e, consequentemente, afete sua cinética. 
 
Gráfico 03 – ln (ɑ - ɑ∞) versus t para a condição 1 com tratamento de dados. 
 
Fonte: Autora. 
Gráfico 04 – ln (ɑ - ɑ∞) versus t para a condição 2 com tratamento de dados. 
 
Fonte: Autora. 
 
Referências 
Manual de práticas da disciplina de Físico-Química Experimental II. Universidade 
Federal do Ceará, 2021. 
y = -0.0293x + 3.2256
R² = 0.9876
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ln
 (
ɑ
-
ɑ
∞
)
t (min.)
y = -0,004x + 3,174
R² = 0,9823
2.85
2.9
2.95
3
3.05
3.1
3.15
3.2
0 10 20 30 40 50 60 70 80
ln
 (
ɑ
-
ɑ
∞
)
t (min.)