Experimento 7 - Cinética

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Experiência 7 
Cinética Química 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Química Geral Experimental – QUI017 
Professor Vinicius Bonatto 
Nome: Juliene Morais de Faria 2017002864 
 Matheus Gabriel Guardiano dos Santos 2017003502 
Data do experimento: 27/03/2017 
Objetivos 
- Observar a ação de fatores que alteram a velocidade das reações, tais como: concentração dos 
reagentes, temperatura e catalisador. 
 
Introdução 
 O estudo das velocidades das reações químicas é chamado de cinética química. Nela, interessa os 
estágios intermediários do processo – os detalhes das mudanças que átomos e moléculas sofrem durante a 
reação. Esses detalhes ajudam a esclarecer o grande intervalo de velocidades de reações observado e são usados 
para idealizar maneiras de influenciar estas velocidades.¹ 
 Os fatores que alteram a velocidade das reações são: a concentração dos reagentes, aumento da 
temperatura, superfície de contato e catalisadores. 
Pode-se notar que sempre que aumenta a concentração de um ou de todos os reagentes participantes de 
uma reação química, ocorre aumento de sua taxa de desenvolvimento, isto é, a velocidade da reação.² O 
aumento da concentração dos reagentes faz com que uma maior quantidade de partículas ou moléculas fiquem 
confinadas num mesmo espaço. Isso aumenta a quantidade de colisões entre elas, logo a reação ocorre com 
maior rapidez. 
 
 
Figura 1 – Disponível em http://s1.static.brasilescola.uol.com.br/img/2012/10/concentracao-dos-reagentes.jpg 
 
 O aumento da temperatura torna a reação mais rápida porque a temperatura é uma medida de agitação 
térmica das partículas que compõe a substância. Isso significa que se aumentar a temperatura da reação, 
aumenta também a agitação das moléculas e se diminuir a temperatura, diminui também a agitação entre as 
partículas. Um aumento na agitação das moléculas faz com que elas se movimentem mais rapidamente, 
aumentando a probabilidade de se colidirem de forma efetiva e com maior frequência. 
 Quanto à superfície de contato, tem-se que quanto mais fragmentado estiver o sólido, maior será a 
quantidade de partículas que entrarão em contato, aumentando também a probabilidade de ocorrerem choques 
efetivos e, por fim, o aumento da velocidade da reação.³ 
 
 
Figura 2 – O pó possui uma maior área de contato entre as moléculas, diminuindo o tempo que a reação leva 
para chegar ao fim. Imagem disponível em http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-
velocidade-das-reacoes.htm 
 
E, por fim, nos fatores que alteram a velocidade das reações tem-se os catalisadores, que são substâncias 
químicas que aceleram a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos.
 No organismo humano existem muitos catalisadores, que são chamados de enzimas. A saliva e o suco 
gástrico (que contém ácido clorídrico) são exemplos de enzimas que aumentam a velocidade da reação, no caso, 
a digestão.4 
 
 
Figura 3 – Disponível em http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/influencia-dos-catalisadores-na-
velocidade-das-reacoes.htm 
 
 
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-reacoes.htm
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-reacoes.htm
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/influencia-dos-catalisadores-na-velocidade-das-reacoes.htm
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/influencia-dos-catalisadores-na-velocidade-das-reacoes.htm
Materiais 
• Tubos de ensaio grandes (8); 
• Pipeta graduada 10 mL (2); 
• Pipeta volumétrica 10 mL (1); 
• Pipeta volumétrica 3 mL (1); Pipeta graduada 2 mL (2); Pipeta graduada 5 mL (1); 
• Béquer 50 mL (2); 
• Béquer 25 mL (2); 
• Béquer 250 mL (1); 
• Estante para tubos de ensaio; 
• Cronômetro; 
• Pinça de madeira. 
 
Reagentes 
• KIO3 0,02 mol.L-1; 
• NaHSO3 0,01 mol.L-1 (amido e meio ácido); 
• MnSO4 0,05 mol.L-1; 
• H2C2O4 (ácido oxálico) 0,05 mol.L-1; 
• H2SO4 0,5 e 0,05 mol.L-1; 
• KMnO4 0,01 mol.L-1. 
 
Procedimentos 
Procedimento 1 - Em 5 tubos de ensaio, numerados de 1 a 5, adicione, seguindo a ordem: KlO3, H2O e 
NaHSO3, conforme a Tabela 1 (fornecida na apostila). Obs: é importante agitar os tubos após a mistura com a 
água. 2. Marque o tempo zero no momento em que a solução de NaHSO3 (com amido) é adicionada e o tempo 
final no momento do aparecimento da coloração azul (I2 com amido). Use um fundo branco para facilitar a 
visualização. (Obs.: não foi utilizado o amido na reação, portanto a coloração mudou de incolor para amarelo, 
ao invés de azul) 
Procedimento 2 - Em 3 tubos de ensaio numerados 6, 7 e 8, coloque 3 mL de solução de H2SO4 0,05 
mol.L-1 e 2 mL de solução de H2C2O4 0,05 mol.L
-1. Ao tubo 6 adicione 2 mL de solução de KMnO4 0,01 mol.L
-
1 e anote o tempo em que a reação se processa. Ao tubo 7 adicione 2 mL de solução de KMnO4 0,01 mol.L
-1 e 
coloque imediatamente em banho-maria. Anote o tempo em que a reação se processa. Ao tubo 8 adicione 2 mL 
de solução de KMnO4 0,01 mol.L
-1 e 2 mL de solução de MnSO4 0,05 mol.L
-1. Anote o tempo. Obs: A reação 
terá se completado quando a cor violeta, do permanganato, desaparecer, ou seja, ficar incolor. Neste ponto 
deverá ser anotado o tempo final de reação. 
 
 
Resultados e discussões 
 O procedimento 1 buscava mostrar o efeito da concentração sobre a velocidade das reações. Sendo 
assim, pode-se demonstrar os resultados obtidos em uma tabela: 
 
Tabela 1 - Efeito da concentração na velocidade de uma reação 
Tubo KIO₃ (mL) H₂ O (mL) NaHSO₃ (mL) Tempo 
observado (s) 
01 10 0 10 38,46 
02 8 2 10 47,51 
03 6 4 10 69,66 
04 4 6 10 120,35 
05 2 8 10 269,31 
 
 A reação que aconteceu trata-se da reação entre o Iodeto de potássio e o bissulfito de sódio, 
popularmente conhecida como relógio de iodo. Quando os dois reagentes completam a reação, a coloração da 
solução muda. Assim, o que era incolor passa para uma coloração amarela. É importante notar que a coloração 
final da solução deveria ser azul, mas não foi adicionado o amido (indicador de iodo ou iodeto) na solução e, 
então, a coloração ficou amarela. 
 Nesse procedimento, a água funciona como um agente que vai diminuir a velocidade da reação através 
da diluição do iodeto de potássio. Ou seja, quanto mais água coloca-se na solução, mais diluído o iodeto de 
potássio fica e mais demorada é a possibilidade de encontro entre os reagentes, aumentando, assim, o tempo 
necessário para a reação se completar. 
 Analisando os resultados obtidos experimentalmente, os resultados condizem com o que era esperado 
em teoria. Deve-se levar em conta que os tubos de ensaio estavam sendo agitados, aumentando a probabilidade 
de encontro entre os reagentes também. Com esse experimento, conclui-se que quanto maior a concentração 
dos reagentes, mais rápido a reação se realiza. 
 O procedimento 2 buscava mostrar o efeito da temperatura e do catalisador. Sendo assim, pode-se 
demonstrar os resultados obtidos em uma tabela: 
 
 
 
 
 
Tabela 2 - Efeito da temperatura e do catalisador na velocidade da reação 
Tubo H₂ SO₄ (mL) H₂ C₂ O₄ (mL) KMnO₄ (mL) MnSO₄ (mL) Tempo 
observado (s) 
06 3 2 2 - 834,37 
07 3 2 2 - 118,21 
08 3 2 2 2 34,31 
 
A reação que ocorre nesse procedimento pode ser expressa por: 
 
5H2C2O4(aq) + 2KMnO4(aq) + 3H2SO4(aq) --> 2MnSO4(aq) + 10CO2(g) + K2SO4(aq) + 8H2O(l) 
 
No tubo de ensaio 06 deixou-se ocorrer naturalmente a reação entre a mistura de ácido sulfúrico com 
ácido oxálico com permanganato de potássio. Essa reação se completa quando a coloração violeta do 
permanganato desaparece, ou seja, quando a solução fica incolor. Sendo essa reação classificada como reação 
de oxirredução, espera-se uma mudança de coloração como evidência macroscópica. O tempo observado de 
834,37s indica uma demora maior na reação quando se compara a mesma reação ocorrendoa uma temperatura 
maior (tubo de ensaio 07) ou com catalisador (tubo de ensaio 08). 
 É importante levar em conta que o tempo utilizado no tubo de ensaio 06 não é o tempo final da reação e, 
sim, um tempo em que a reação estava quase completa. Entretanto, deve-se levar em conta alguns erros dos 
operadores como não manter o tubo de ensaio sobre agitação constante. 
 No tubo de ensaio 07, buscava-se demostrar como a temperatura influencia a velocidade das reações. 
Sendo assim, quando se colocou esse tubo de ensaio (contendo a mesma solução que o tubo de ensaio 06) em 
banho-maria, elevou-se o estado de agitação das moléculas e, então, a reação ocorreu de forma mais rápida 
(118,21s). Pode-se provar, então, que quanto maior a temperatura de um sistema maior será a velocidade das 
reações. 
 No tubo de ensaio 08, buscava-se demonstrar como o catalisador influencia a velocidade das reações. 
Portanto, adicionou-se sulfato de manganês a solução de ácido sulfúrico e ácido oxálico. O sulfato de manganês 
funciona como um catalisador, ou seja, ele encontra um método mais rápido para que a reação ocorra. Como o 
catalisador adicionado à solução já é um produto da reação entre os produtos e, como esse produto está 
diretamente ligado a mudança de coloração da solução, a reação se completa de forma mais rápida. Portanto, 
pode-se concluir que o sulfato de manganês age como um catalisador e realmente acelera o tempo da reação 
(tempo que passou a ser de 34,31s). 
 
 
 
Conclusão 
 Nesse experimento, foi possível cumprir o objetivo de entender como a temperatura, concentração e 
catalisador influenciam a velocidade de uma reação. A superfície de contato não esteve presente em nenhum 
experimento que foi realizado, mas pode ser justificada como um fator que aumenta a velocidade da reação em 
relação ao tamanho da superfície em contato, ou seja, quanto maior a superfície de contato maior a velocidade 
da reação. 
 Vale constar que nesse experimento foi possível relembrar alguns conceitos que já foram desenvolvidos 
em outros relatórios, como estequiometria, evidências macroscópicas ou reações químicas. 
 
Pós- laboratório 
1) Por que, em geral, um aumento de temperatura aumenta a velocidade de uma reação química? 
 Porque a temperatura aumenta o estado de agitação das moléculas, ou seja, a temperatura aumenta o 
número de colisões entre as moléculas reagentes e, assim, aumenta a velocidade das reações. 
 
2) Faça um gráfico de 1/tempo versus volume (em mL) de solução de KIO3. 
 
 
Gráfico 1 – Relação tempo x volume da solução de KIO3. 
 
 
 
 
269,31
120,35
69,66
47,51 38,46
0
50
100
150
200
250
300
0 2 4 6 8 10 12
Te
m
p
o
 (
s)
Volume (mL)
3) A partir do gráfico 1/t X Vol (IO3
-), discuta qual é o efeito do aumento da concentração de IO3
- sobre a 
velocidade da reação. 
 O aumento da concentração de IO3
- proporciona uma diminuição no tempo observado, ou seja, a reação 
ocorre mais rápida. 
 
4) Discuta por que foram adicionados, no procedimento experimental “efeito da concentração”, 0, 2, 4, 6, 8 mL 
de água, respectivamente. 
 Como esse procedimento buscava demonstrar o efeito da concentração, quando se adiciona água 
diminui-se a concentração do iodeto de potássio e assim consegue-se notar o efeito de que quanto menor a 
concentração dos reagentes, maior o tempo que levará para a reação se completar. 
 
5) Qual o efeito observado na variação da temperatura sobre a velocidade das reações? 
 O aumento da temperatura acelera a velocidade das reações. Assim, quanto maior a variação da 
temperatura (quanto maior a quantidade de calor fornecida para o sistema), mais rápido a reação irá se 
completar. 
 
6) Comente qual é o papel do catalisador, MnSO4, na velocidade da reação. 
 O sulfato de manganês consegue propor um caminho para a reação ocorrer em que se utiliza uma menor 
energia de ativação. Por conta disso, ele é considerado um catalisador e acelera a velocidade da reação. Nesse 
caso, o sulfato de manganês também é esperado como produto da reação que estava ocorrendo e isso indica um 
aumento na quantidade de produto que era esperada quando a reação se completasse. Portanto, se já havia a 
quantidade de produto necessária para a reação se completar, a mudança de coloração ocorre e a reação entre os 
produtos restantes vão ocorrendo gradativamente com o tempo até o ponto final da reação. 
 
 
Referências Bibliográficas 
¹ Atkins, P.; Jones, L.; Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente, 1ª ed., 
Bookman: Porto Alegre, 2001, 914 pp. 
² Brasil Escola. Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-reagentes-velocidade-
das-reacoes.htm. Acesso em 02/05/2017. 
³ Brasil Escola. Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-
reacoes.htm. Acesso em 02/05/2017. 
4 SoQ. Disponível em http://www.soq.com.br/conteudos/em/cineticaquimica/p6.php. Acesso em 02/05/2017 
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-reagentes-velocidade-das-reacoes.htm
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-reagentes-velocidade-das-reacoes.htm
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-reacoes.htm
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/superficie-contato-velocidade-das-reacoes.htm
http://www.soq.com.br/conteudos/em/cineticaquimica/p6.php