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Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo (FEAU) Química Bacharelado Físico Química Experimental Cinética química em relação a concentração da solução 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: 25/02/2021 São Jose dos Campos-SP 1 Sumario 1-Fundamentos Teóricos ....................................................2 2-Procedimentos .................................................................3 3-Resultados ........................................................................5 4-Discussões e Conclusão....................................................6 5-Referências Bibliográficas ................................................6 2 Fundamentos Teóricos O ramo da cinética química tem como objeto de estudo a velocidade das reações e por conseguinte o estudo das condições do meio e dos fatores que a alteram como a temperatura, a superfície de contato, presença dos catalisadores e das concentrações dos reagentes (MONICA: DUARTE), analisando o que Monica disse podemos ver que a cinética química é algo extremamente experimental deste modo os seus fatores são estudos a partir de experimentos, e é sobre isso que iremos estudar sobre. Deste modo o que iremos fazer de experimento hoje é como calcular a velocidade em função da concentração O fator que iremos usar para fazer o experimento é a concentração de regentes, que é ao que relaciona a quantidade de soluto e de solvente em uma substância e como vimos no experimento passado se aumentarmos a quantidade de moléculas presentes no reagente aumenta o número de colisões efetivas deste modo a velocidade de reação torna-se maior. E a partir disso dois cientistas Cato Guldberg e Peter Waage em 1867 formularam uma lei sendo ela a Lei da Ação das Massas, essa lei consolida uma relação de proporcionalidade entre a velocidade das reações químicas e a concentração de seus respectivos reagentes. Esta expressão é definida pela equação: (A lei da ação das massas, para uma reação genérica) aA + bB + cC → mM + nN + oO 𝑟=𝑘𝐶𝐴𝛼𝐶𝐵𝛽𝐶𝐶𝛾 (Eq.01) estabelece que: r=velocidade da reação k=constante de velocidade C= concentração em mols/volume E para comprovarmos que a nossa tese de que com a diminuição da concentração de um dos reagentes influencia no tempo de reação, isto é, na velocidade da reação, temos a seguinte equação Considerando as seguintes variáveis: Δn= número de mols que reagiram Δt= tempo em segundos da duração da reação 3 Podemos calcular a velocidade da reação através da Equação 2: Procedimento Materiais Utilizados: Para essa etapa experimental serão utilizados os seguintes reagentes e materiais: 3 buretas de 25 mL de capacidade Cronômetro 10 tubos de ensaio Suportes universal com garra para as buretas 3 béquers de 100 mL 1 estante para tubos de ensaio Reagentes Solução 0,3 mol/L de ácido sulfúrico, H2SO4 Solução 0,3 mol/L de tiossulfato de sódio, Na2S2O3 Procedimento: Para ter melhor entendimento do experimento, iremos fazer uma descrição sequencial e detalhada do procedimento experimental: 1° Rotule as três buretas e os três béquers de 100 mL de modo: água, tiossulfato de sódio e ácido sulfúrico. 2° Carregue corretamente cada bureta com o respectivo líquido e deixe-o sob cada uma o béquer identificado 4 3° Pegue 4 tubos de ensaio e utilizando a bureta, coloque em cada um 4 mL da solução 0,3 mol/L de ácido sulfúrico. 4° Numere os 4 tubos de ensaio sendo: 1, 2, 3, 4. 5° Utilizando as buretas, coloque nos tubos numerados a solução 0,3 mol/L de Na2S2O3 e H2O, seguindo a tabela abaixo: 6° Pegue o tubo de ensaio 1 e um dos tubos contendo 4 mL de ácido sulfúrico, da etapa 3, e pegue também algum instrumento que marque os segundos. 7° Adicione os 4 mL de ácido sulfúrico ao tubo 1 e acione o cronômetro no mesmo instante. 8° Observe atentamente o tubo 1 e, assim que começar a aparecer uma turvação, pare o cronômetro. Assim que parar o cronometro verifique o tempo e anote o dado colhido na tabela o tempo (em segundos) que demorou para aparecer a turvação. 9° Jogue fora o conteúdo do tubo 1 e lave-o em seguida. Esta operação deve ser feita imediatamente, para evitar que o tubo fique manchado. 10° Repita os passos 6, 7, 8 e 9 para os tubos 2, 3 e 4, anotando na tabela 1 o tempo gasto em cada reação. 11° Caso aja alguma dúvida com relação a alguma medida, refaça os passos acima. 12° Calcule agora a velocidade de cada reação (última coluna da tabela acima). 5 Resultados Pra você fazer a coluna do C1V1= C2V2: C1 sempre vai ser 0,3 como indica a tabela V1 varia por tubo. Sendo assim o V1 do primeiro tubo é 6, o do segundo tubo é 4, o do terceiro tubo é 3 e o V1 do quarto tubo é 2 C2 é o que você vai encontrar pra cada tudo V2 é o volume total é constante também. Sempre vai ser 6 assim como indica a tabela Para você fazer a colina do ∆n: Você irá pegar a concentração de cada tubo que você achou na coluna anterior e multiplicar pelo volume de tiossulfato em litros presente em cada tubo. Por exemplo, no tubo 1 você achou uma concentração de 0,3 e com esse resultado de 0,3 você irá pega-lo e multiplica-lo por 0,006L Já no tubo dois você vai pegar a concentração que você achou e multiplicar por 0,004L Pra fazer a coluna da Velocidade: Você irá pegar cada ∆n que você calculou e dividir pelos tempos de reação de cada tubo Usando essas seguintes informações para fazer os cálculos chegamos ao resultado de: Tabela 1-Resultado experimentais Fonte: Estruturado pelos alunos (2021) 6 E segue-se abaixo o gráfico pedido sobre a relação entre velocidade e concentração: Fonte: Estruturado pelos alunos (2021) Discussões e Conclusão A proposta deste relatório foi fazer uma abordagem sobre a cinética química e mostrar como a concentração da solução influencia na velocidade da reação de modo experimental, deste modo fizemos este relatório para que aja entendimento da matéria. Com o fim do relatório nós chegamos à conclusão que talvez não chegamos ao resultado que queríamos já que achamos que cometemos alguns erros na execução dos cálculos e talvez na confecção do gráfico também, mas tirando esse infortúnio nos acreditamos que conseguimos aprender a matéria proposta pelo relatório. Referências Bibliográficas CINÉTICA QUÍMICA-CALCULO DA VELOCIDADE EM FUNÇÃO DA CONCENTRÇÃO, PPT (MONICA: DUARTE, 2021) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0 0,00005 0,0001 0,00015 0,0002 Velocidade x Concentração
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