Relatorio Cinética química- fatores que alteram a velocidade das reações

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Universidade do Vale do Paraíba 
Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo (FEAU) 
Química Bacharelado 
 
 
Físico Química Experimental 
 
 
Cinética química- fatores que 
alteram a velocidade das reações 
 
 
 
Prof.ª Monica Duarte Vieira Del Core Torres Barbosa 
Turma: BQUI – 5UNA 
 
 
 
Aluno: Eduardo Leite de Souza RA: 02010182 
Aluno: Giulia Mariana Martins Rafael RA: 02010891 
Aluno: Layane Mioralli Santos RA: 02010340 
 
Data do experimento: 17/02/2021 
Data de entrega: 28/02/2021 
 
São Jose dos Campos-SP 
 
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Sumario 
 
1-Fundamentos Teóricos ...........................................................2 
2-Procedimentos .......................................................................2 
2.A-Efeito da temperatura..........................................................3 
2.B-Efeito da concentração dos reagentes ...............................4 
2.C-Efeito do catalisador............................................................4 
2.D-Efeito da superfície de contato ...........................................4 
3-Resultados .............................................................................5 
4-Discussões e Conclusão.........................................................7 
6-Perguntas e Respostas ..........................................................7 
7-Referências Bibliográficas ....................................................10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fundamentos Teóricos 
O termo “cinética” está referido a “movimento” quando se pensa nele a partir de seu 
conceito físico, porém, nas reações químicas, não acontece movimento, mas 
acontece mudanças de composição do meio reacional, nesta área nos estudamos 
sobre a velocidade das reações veja o que Silvia Lemes disse “A cinética química 
estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam. Algumas reações 
são tão rápidas que parecem ser instantâneas, outras são mais lentas, levando 
horas, dias ou até vários anos para se completarem (SILVIA; LEMES, 2017)”, sendo 
assim a cinética química estuda a velocidade com que os reagentes são consumidos 
e a velocidade para a formação de produto e é sobre isso que iremos ler e estudar 
sobre neste relatório. 
Como foi dito foi Silvia Lemes ali em cima tem reações que demoram horas, dias ou 
anos e outras que são muito mais rápidas isso se deve a concentração molar dos 
reagente, a concentração molar é um dos fatores que interferem na velocidade da 
reação, isso se deve ai fator de que quanto maior concentração dos reagentes maior 
será o numero de colisões eficazes e como ao passar do tempo o reagente vira 
produto podemos ver que a concentração de reagente vai caindo e sendo assim 
caindo a velocidade de reação. Outro fator que altera a velocidade da reação é a 
superfície de contato que diz que quanto maior a superfície de contato, maior é a 
velocidade da reação, isso ocorre por conta das moléculas que na superfície dos 
reagentes, são elas que realizam as colisões e se elas forem efetivas elas iram 
quebrar as ligações químicas antigas e assim gerando uma formação nova, ou seja 
a reação química ocorrerá. Sendo assim quanto maior for a superfície de contato, 
mais moléculas estarão em contato umas com as outras, e assim aumentando a 
probabilidade de ocorrerem choques efetivos e mais rápida será a reação. 
Mais um fator que influencia na velocidade da reação é a temperatura que diz que 
quanto maior for o aumento de temperatura aumenta a energia cinética das 
moléculas sendo assim aumentando o número de colisões eficazes. E o ultimo fator 
que altera a velocidade das reações é o uso do catalisador ela funciona da seguinte 
forma, assim que você adiciona o catalisador na reação ele faz com que aja a 
diminuição da energia de ativação, deste modo fazendo com que a reação aconteça 
com maior facilidade 
 
Procedimentos: 
 
Materiais Utilizados: 
Para essa etapa experimental serão utilizados os seguintes reagentes e materiais: 
− 3 Tubos de ensaio grandes 
− 1 Béquer de 400 ml 
 
3 
 
− 6 Tubos de ensaio pequenos 
− Ferro em pó; Fios de ferro 
− Zinco em pó; 
− Cristais de KNO3 (nitrato de potássio) 
− Proveta de 10mL; 
− Estante com tubos de ensaio; 
− Termômetro de 0 – 100 ºC; 
− Solução 0,01 Mol/L de KMnO4 (permanganato de potássio); 
− Solução 1,0 Mol/L de H2SO4 (ácido sulfúrico); 
− Solução 0,1 Mol/L de Na2S2O3 (tiossulfato de Sódio); 
− Solução 0,6 Mol/L de HCl (ácido clorídrico); 
− Solução 6,0 Mol/L de HCl; 
 
Procedimentos Experimentais: 
Para ter melhor entendimento do experimento, iremos fazer uma descrição 
sequencial e detalhada do procedimento experimental: 
A) Efeito da temperatura 
1° Em três tubos de ensaio grandes colocamos cerca de 10,0 ml de solução 0,01 Mol/L de 
KMnO4 e 1,0 ml de H2SO4 1,0 Mol/L 
2° Colocamos cada tubo em uma temperatura diferente sendo: 1º tubo à temperatura 
ambiente, 2° Aquecido o segundo em banho Maria e chegamos à temperatura de 43°C e o 
3º tubo aquecido diretamente na chama 
3° Adicionamos um prego de ferro em cada um dos tubos no mesmo instante, submergindo 
a mesma quantidade de prego em cada tudo 
4° Deixamos os pregos dentro das soluções por aproximadamente 15 minutos para ver o que 
acontece com as soluções 
 
4 
 
5° No final do tempo podemos perceber que o tubo 1 não tinha mudado de cor, o tubo 2 estava 
acinzentado, e o tubo 3 estava próximo do transparente 
B) Efeito da concentração 
1° Em dois tubos de ensaio pequenos colocamos 5,0 ml de solução 0, l Mol/L de Na2S2O3 
2° No primeiro tubo adicionamos 1,0 ml de HCl 6,0 mol/L e ao segundo tubo adicionamos 1,0 
ml de HCl 0,6 mol/L no mesmo tempo 
3° Observe e anote em qual deles aparece primeiro uma turvação amarelada devido ao 
enxofre formado e quanto tempo demorou cada uma das reações 
4°Após pequeno tempo, o tubo 1 apresentou mais rapidamente a coloração turvação 
amarelada. 
C) Efeito do catalisador 
1° Em dois tubos de ensaio pequenos colocamos um grânulo de zinco e l,0 ml de H2SO4 1,0 
Mol/l 
2° Logo que começou a iniciar desprendimento de H2 (bolhas), nos colocamos 2 gotas de 
KMnO4 0,0l Mol/L a cada um deles, e a um dos tubos adicione um pequeno cristal de KNO3 
4°Observe e documente os fatos que se sucedem nos dois tubos de ensaio 
5° Após curto tempo observamos que o tubo 1 apresentava muitas bolhas, enquanto o tubo 2 
haviam quase nenhuma. 
D) Efeito da superfície de contato 
1° Preparamos dois tubos de ensaio, cada um contendo 5,0 ml de solução 6,0 Mol/L de HCl 
2° A um dos tubos adicionamos um prego de ferro pesando 0,603g e no outro tubo 
adicionamos a mesma quantia de ferro sendo ela dessa vez de pó de ferro 
3° Agitamos os tubos de ensaio observamos o que acontece 
4° Logo após um pequeno tempo nos observamos que o tubo 2 estava com a coloração 
turvada amarelada e que havia presença de bolhas, já no tubo 1, estava com a coloração 
transparente, mas bem pouco amarelado e com nenhuma presença de bolhas. 
 
 
 
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Resultados 
Segue abaixo os cálculos do preparo das soluções: 
· Solução KMnO4 – 0,01 mol/l. 
N = m/mm 
0,01 mol/l = m/1,58 g/mol 
mm= 1,58 g/l 
mm= 158,1g/mol 
· Solução H2SO4 - 1,0 mol/l. 
N= m/mm 
1,0 mol/l=m/ 98,06g/mol 
mm= 98,06 g/l 
mm=98,06 g/mol 
 
· Solução Na2S2O3 – 0,1 mol/l. 
N=m/mm 
0,1 mol/l = m/158,12 g/mol 
mm= 15,81 g/l 
mm= 158,12 g/mol 
· Solução HCl – 0,6 mol/l e 6,0 mol/l mm= 36,45 g/mol 
N=m/mm 
0,6 mol/l= m /36,45 g/mol 
m= 21,87 g/l 
· Experimento A: 
KMnO4 + H2SO4 
1,58 --------- 1000 ml 98, 06 g ----------- 1000 ml 
X --------------- 30 ml Y ------------------------ 3 ml 
X =0,047 g 
Y = 0,294 g 
· Experimento B: 
Na2S2O3 + HCI 
 
6 
 
15,81 g --------- 1000 ml 
X ------------------- 10 ml 
X = 0,158 g 
 
HCl 
21,87 g ---------- 1000 ml 
X --------------------- 1 ml 
X = 0,021 g 
N= m/ mm 
6,0 mol/l = m / 36,45 g/mol 
m= 218,7 g/l 
218,7 g ---------- 1000 ml 
X-------------------- 1 ml 
X = 0,218 g 
 
· Experimento C: 
H2SO4 + KMnO4 
98,06 g --------- 1000 ml 1,58 g ---------- 1000 ml 
X --------------------- 1 ml Y -------------------- 0,5 ml 
X = 0,098 g 
Y = 0,0008 g 
 
· Experimento D: 
HCl + Fe 
218,7 g ---------- 1000 ml 
X -------------------- 10 ml 
X = 2,18 g 
 
 
 
 
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Discussões e Conclusão 
A proposta deste relatório foi fazer uma abordagem sobre a cinética química e os 
fatores que influenciam na velocidade da reação, deste modo foram elaborados 
esses três experimentos como proposta de aula em EAD (Ensino A Distância) para 
que aja entendimento da matéria. Com isso obteve-se resultados satisfatórios nos 
conteúdos aplicados mesmo eles sendo EAD (Ensino A Distância) e longe do 
laboratório, mas independente da situação podemos perceber que são experimentos 
de serem fáceis de serem executados no laboratório e de provável elevado grau de 
aprendizado para os alunos. 
 
Perguntas e Respostas 
 
1. Explique por que o aumento da temperatura das reações químicas produz um 
aumento na sua velocidade. 
 R: O aumento na temperatura aumenta a energia cinética das partículas dos 
reagentes, aumentando a quantidade de choques efetivos e a velocidade das 
reações. Quanto maior for a temperatura, maior será a velocidade de uma reação 
2. Para a remoção de uma mancha de um prato de porcelana, fez-se o seguinte: 
cobriu-se a mancha com água fria e foram adicionadas algumas gotas de vinagre, 
permanecendo o prato nessas condições por uma noite. No dia seguinte, percebeu-
se que a mancha havia clareado levemente. Empregando apenas água e vinagre, 
sugira duas alterações no procedimento, de tal modo que a remoção da mancha 
possa ocorrer em tempo menor. Justifique cada uma das alterações propostas. 
 R: Uma alteração sugerida seria adicionar mais vinagre na solução de vinagre com 
água para que assim aumente a concentração de ácido acético, já outra alteração 
possível seria misturar bicarbonato com vinagre e esperar reagir, gerando assim o 
ácido carbônico. 
3. Por que o ferro na forma de palha de aço enferruja mais rapidamente que na 
forma de um prego? 
R: Ela enferruja mais rápido porque na palha de aço a superfície de contato é maior 
do que a do prego 
4. Qual a causa dos comprimidos efervescentes se dissolverem mais rapidamente 
em água a temperatura ambiente que em água gelada? 
R: O comprimido efervescente dissolve mais rápido em água temperatura ambiente 
do que na água gelada porque quanto maior for a temperatura maior será a agitação 
das moléculas, sendo assim dissolvendo mais rápido o comprimido. 
5. Explique por que um cigarro aceso é consumido mais rapidamente no momento 
da tragada? Explique 
 
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R: Porque no momento da tragada o fluxo de O2 (Oxigênio) é maior, o que faz com 
que aumente a velocidade da reação (combustão). 
6. Por que os alimentos cozinham mais rapidamente em uma panela de pressão? 
R: Os alimentos cozinham mais rápido na panela de pressão, por conta da pressão 
gerada na panela isso faz com que aumente o P.E (ponto de ebulição) sendo assim 
acelerando assim o processo de cozimento. 
7. Quando se mistura 2 volumes de H2 gasoso com 1 volume de O2 gasoso e uma 
faísca elétrica é incidida sobre essa mistura, a reação ocorre explosivamente 
conforme a seguinte equação estequiométrica, 2 H2(g) + O2 (g) → 2 H2O (g) e há 
grande liberação de energia. No entanto se essa mistura for adequadamente isolada 
de influências externas (faíscas elétricas, luz, ...) ela pode ser mantida por longo 
tempo, sem que a reação ocorra. Se, ao sistema isolado contendo a mistura gasosa 
forem adicionadas raspas de platina metálica, a reação também se processará 
explosivamente e, no final a platina adicionada permanecerá quimicamente 
inalterada. 
a) Porque no sistema isolado, antes da platina, não ocorre a reação de formação da 
água? 
R: Na verdade a reação ocorre, mas ela não é instantânea, por conta da velocidade 
desta reação ser muito baixa. 
b) Explique por que a platina adicionada ao sistema isolado faz com que a reação se 
processe rapidamente. 
 R: Ao adicionarmos a platina ao sistema a reação é processada rapidamente 
porque a platina funciona como um catalisador desta reação sendo assim 
acelerando o processo. 
 
8. A reação química do monóxido de carbono ocorre instantaneamente na presença 
de um catalisador adequado, sendo que um dos metais mais utilizados para esta 
reação é a platina. Explique o que ocorre com a energia de ativação da reação 
quando ela é realizada na presença de platina. 
 R: No caso da platina a energia de ativação da reação diminui com a presença e 
com a diminuição da energia de ativação há o aumento da velocidade da reação 
9. O gotejamento de uma solução de ácido sulfúrico sobre carbonato de cálcio sólido 
dá origem a uma reação química que pode ser realizada experimentalmente de três 
formas diferentes. O carbonato de cálcio pode se apresentar na forma de uma barra 
ou de diversos pedaços da barra ou em pó. O que você pode afirmar sobre a 
velocidade desta reação química quando realizadas nas três situações acima com 
as mesmas quantidades de ambos os reagentes? 
 
 
 
9 
 
 
R: Podemos afirmar que as velocidades iram seguir este modelo: 
“pó>pedaços>barra”, pois quanto mais fragmentado o composto, maior será a 
superfície de contato para reagir, deste modo superfície com maior contato terá 
maior velocidade de reação. 
 
10. Na Figura 1, as curvas I e II representam caminhos possíveis para a reação de 
hidrogenação do propeno. 
 
Figura 1: Curvas de hidrogenação do propeno 
a. Qual a curva que corresponde ao caminho de reação mais rápida? Por quê? 
 R: A curva 1 é o caminho mais rápido para a reação, porque ela apresenta menor 
energia de ativação. 
b. Qual o fator responsável por essa diferença de velocidade? Explique. 
 R: O que causa essa diferença de velocidade é o uso de algum catalisador, 
podemos perceber isso pela diferença de energia de ativação e o que tiver menor 
energia de ativação tem maior velocidade de reação. 
11. O gráfico a seguir, figura 2, representa as variações das massas de um pequeno 
pedaço de ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço usada em limpeza 
doméstica) expostos ao ar (mistura de N2, O2 e outros gases além de vapor d´água) 
 
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Figura 2: Variações de massa de ferro exposto ao ar. 
a. Por que as massas de esponja e de ferro aumentam com o tempo? Explique. 
R: As massas aumentam por conta do ferro reagir com o oxigênio do ar e do vapor 
d’água, deste modo, formando o óxido de ferro, e essa reação é chamada de 
oxidação. 
b. Qual das curvas corresponde à espoja de ferro? Justifique. 
R: A curva corresponde a esponja de aço é a curva B, porque podemos ver que ela 
apresenta maior superfície de contato com o ar e com os vapores d’água, e tendo 
maior superfície de contato terá maior velocidade de reação, sendo assim, no 
mesmo espaço de tempo oxidará mais ferro do que o pedaço de ferro, fazendo com 
que tenha uma maior massa. 
 
Referências Bibliográficas 
CINÉTICA QUÍMICA: CONCEITOS E APLICAÇÃO DE ALGUNS EXPERIMENTOS 
EM LABORATÓRIO (SILVIA; LEMES, 2017) 
CINÉTICA QUÍMICA – COMPORTAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS, PPT 
(MONICA: DUARTE, 2021)