Cinetica quimica

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OBJETIVO

Realizar o estudo cinético através do cálculo das velocidades das reações químicas que serão realizadas em laboratório.

Verificar a influência de fatores como a temperatura, a concentração dos reagentes, a superfície de contato entre estes e da presença de catalisadores na velocidade de uma reação química.


INTRODUÇÃO

A cinética estuda a velocidade com que as reaçõesquímicas acontecem, bem como os fatores que influenciam na rapidez da velocidade de reação e os mecanismos (etapas e sua relações) pelos quais os reagentes são conduzidos aos produtos.

A velocidade de reação mede a rapidez com que um produto será formado ou um reagente será consumido durante a reação. Como a velocidade de uma reação varia constantemente, seu cálculo torna-se difícil, desta forma, seexpressa a velocidade através da velocidade média num determinado intervalo de tempo. Daí tem-se que a velocidade média de consumo de um reagente ou a formação de um produto é definida como a variação da concentração, ∆[ ], deles em função do intervalo de tempo, ∆t , que se deseja calcular. Sendo a reação:

A ( B
Vm = - ∆[A]/∆t
ou
∆[B]/∆t

Quando se deseja calcular avelocidade da reação em um determinado instante, faz-se o cálculo da velocidade instantânea, que é a inclinação da reta que tangencia o ponto correspondente ao tempo requerido.

A rapidez com que uma reação ocorre depende de alguns fatores que a influenciam, como a concentração dos reagentes e suas propriedades, a temperatura à qual a reação é submetida, a pressão (reações na fase gasosa), asuperfície de contato (estado de agregação) entre os reagentes e a presença de catalisadores, substâncias que diminuem a energia mínima necessária para que a reação ocorra (energia de ativação) e consequentemente diminuindo o tempo de reação.

A equação da velocidade de uma reação mostra a relação entre a velocidade de reação e as concentrações das substâncias que a influenciam. A ordem de uma reação éa soma dos expoentes das concentrações das substâncias na equação e é determinada experimentalmente assim como a constante de proporcionalidade k. Sendo a reação:

aA + bB ( cC + dD
V = k [A]x [B]y

Quando se eleva a temperatura de uma reação, aumenta-se também a energia cinética média das moléculas e com isso, a energia do impacto das colisões entre elas, fazendo com que se tenha uma maiorprobabilidade de mais moléculas excederem a energia de ativação e conseqüentemente reagirem com maior velocidade. Porém, não basta apenas que as moléculas reagentes se colidam, essas colisões devem ocorrer com uma orientação favorável à formação do complexo ativado. De acordo com a Regra de Van’T Hoff a cada aumento de 10º C na temperatura da reação faz com que a velocidade da reação duplique devalor.

Complexo ativado é o estado intermediário entre os reagentes e os produtos da reação, ocorrendo portando a existência de ligações químicas enfraquecidas, tanto nos reagentes como nos produtos, já que ocorrem formações de novas substâncias e decomposição das antigas substâncias.





PARTE EXPERIMENTAL

A. Materias Utilizados:

Parte I: Influência da concentração na velocidadedas reações:

1. Reagentes:
• Água Destilada;
• Ácido Sulfúrico (H2SO4) – 0,3 mol/L;
• Tiossulfato de Sódio (Na2S2O3) – 0,3 mol/L;

2. Vidrarias:
• Três Buretas
• Três Béqueres;
• Oito Tubos de ensaio;


3. Aparelhagem:
• Cronômetro digital;

Parte II: Influência do catalisador:

1. Reagentes:
• Sulfato de Manganês (MnSO4) – 0,1 mol/L;• Permanganato de Potássio (KMnO4) – 0,04 mol/L;
• Ácido Oxálico (H2C2O4) – 0,5 mol/L;
• Ácido Sulfúrico (H2SO4) – 4,0 mol/L;


2. Vidrarias:
• Dois Béqueres 50 mL;
• Quatro tubos de ensaio;
• Parte III: Influência da temperatura na velocidade das reações:

1. Reagentes:
• Tiossulfato de Sódio (Na2S2O3) – 0,05 mol/L;
• Ácido Sulfúrico (H2SO4) –...
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