Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CINÉTICA QUÍMICA UFG - Universidade Federal de Goiás EMC - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação Av. Universitária, 1488 - Quadra 86 - Setor Leste Universitário 1. INTRODUÇÃO A cinética está relacionada a “movimento”, quando pensamos nela da forma que a física nos ensinou a pensar. Entretanto, nas reações químicas, não há movimento, mas sim mudanças de concentração. O termo “cinética química” é utilizado para descrever o estudo quantitativo das variações de concentração com o tempo quando ocorre uma reação química. O objetivo principal da cinética é o estudo da velocidade das reações químicas, e para isso é preciso o conhecimento de: o desenvolvimento de métodos experimentais que permitam medir as velocidades das reações, desde as mais lentas até as mais explosivas; o estudo dos fatores que influenciam nas velocidades das reações; e o estudo do “caminho” percorrido pelas reações. Desta forma, o experimento a seguir teve como objetivo verificar a influência da concentração dos reagentes e da temperatura de reação sobre a velocidade da reação. 2. EXPERIMENTAÇÃO 2.1. INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO Após a rotulação de 3 béqueres, foram realizados os seguintes experimentos: a. Com uma pipeta graduada, foram medidos 10mL da solução de Ácido sulfúrico, 5mL de da solução de Ácido Oxálico e 4 mL da solução de Permanganato de Potássio. Foram transferidas todas essas medidas para o béquer nº 1 e agitou-se a solução resultante. A solução que a princípio era de tonalidade roxa, sofreu um descoramento gradativo, e após 45 segundos, tornou-se uma substância totalmente transparente. b. Repetidos os passos do item anterior, foram adicionados 50 mL de água destilada à substancia no béquer nº2. Observou-se que desta vez, o tempo até o descoramento total da substancia foi de 1 minuto e 50 segundos. c. No béquer 3, desta vez, foram adicionados 100mL de água destilada, que ocasionou no aumento do tempo necessário até o descoramento da substância, que desta vez somaram 2 minutos e 52 segundos. Béquer H2SO4 (mL) H2C2O4 (mL) KMnO4 (mL) Água destilada (mL) Conc. de KMnO4 (Mol/L) Tempo de reação (s) 1 10 5 4 - 0,0084 45 2 10 5 4 50 0,0023 110 3 10 5 4 100 0,0013 172 Tabela 1: Tabela de relação concentração x tempo de uma reação química. Gráfico 1: Relação concentração x tempo em uma reação química 2.2. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA Após a rotulação de 3 béqueres, foram adicionados em cada um 10mL da solução de ácido sulfúrico, 5mL da solução de ácido oxálico e 100mL de água destilada, foram realizados os seguintes passos: a. No béquer nº 1 após aferir que a temperatura da substancia era de ≈28°C, adicionou-se 4mL de permanganato de potássio, e observou-se que o tempo decorrido até a completa descoração da substancia foi de 2 minutos e 51 segundos. b. No béquer nº 2, após aquecer a substancia até uma temperatura de aproximadamente cerca de 38°C, adicionou-se 4mL de permanganato de potássio, e observou-se que o tempo decorrido até a completa descoração da substancia foi de 1 minuto e 25 segundos. c. No béquer nº 3, após aquecer a substancia até uma temperatura de aproximadamente 48°C, adicionou-se cerca de 4mL de permanganato de potássio e agitou-se. Então observou-se que o tempo decorrido até a completa descoração da substancia foi de 31 segundos. Béquer H2SO4 (mL) H2C2O4 (mL) KMnO4 (mL) Água destilada (mL) Aquecimento (°C) Conc. De KMnO4 (mol/L) Temperatura (°C) Tempo de reação (s) 1 10 5 4 100 - 0,0013 28 172 2 10 5 4 100 +10 0,0013 38 85 3 10 5 4 100 +10 0,0013 48 30 Tabela 2: Tabela de relação temperatura x tempo de uma reação química. Gráfico 2: Relação temperatura x tempo em uma reação química 3. CONCLUSÕES A cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. Sua importância é muito ampla, já que se relaciona com temas como, por exemplo, a rapidez com que um medicamento atua no organismo ou com problemas industriais, tais como a descoberta de catalisadores para acelerar a síntese de algum produto novo. Dentre os vários fatores que influenciam na velocidade das reações, a concentração de reagentes e a variação da temperatura da solução estiveram sob estudo e análise durante estes experimentos. Desta forma, foi possível observar que, conforme se diminui a concentração, o tempo de reação aumenta (2.1), e de forma contraria, o tempo de reação diminui conforme o aumento da temperatura (2.2). Concentração x tempo Concentração 45 110 172 8.3999999999999995E-3 2.3E-3 1.2999999999999999E-3 Tempo(s) Concentração (mol/L) Temperatura x tempo Temperatura 172 85 30 20 38 48 Tempo(s) Temperatura(°C)
Compartilhar