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Este relatório, pertinente à disciplina
de Química, visa explicitar todos os
procedimentos realizados nos dias 29
de abril e 6 de maio, à respeito do estudo cinemático e mecanístico das
reações químicas realizadas em laboratório.

Curitiba
2011

INTRODUÇÃO

No experimento realizado foiconcretizado o estudo referente à cinética das reações homogêneas, que engloba dois assuntos muito importantes no desenvolvimento destes experimentos, que são: A Lei de Velocidade e a Energia de Ativação.
Neste experimento, o estudo cinético e mecanístico de uma reação química consistiu em determinar a lei de velocidade e a constante da velocidade de modo a avaliá-la conforme a temperatura muda. Parainiciarmos este estudo, é necessário definir dois métodos utilizados para dar continuidade aos experimentos a seguir, que são:
Método do Isolamento – Dada a reação A + B → Produto , se a concentração em B for muito elevada ela pode ser considerada constante, dessa forma podemos avaliá-la como uma reação de 2ª ordem global, definida por V = k`Ca , tal que k` = Kb , onde k é a constante cinética davelocidade.
Método da Velocidade – Consiste em medir a velocidade no início da reação para vários valores da concentração inicial dos reagentes. Supondo que Vo = k`a , onde Vo é a velocidade inicial. Com isso chegamos a equação final: ln Vo = ln k` + ln a .
A reação a ser estudada neste experimento é a seguinte:
3HSOˉ(aq) + IOˉ(aq) → I(aq) + 3SOˉ(aq) + 3Hˉ(aq).
Considerando a ordem dareação em relação ao íon bissulfito (HSOˉ) é de 1ª ordem, logo, a lei de velocidade será:
V = - d[HSO ]dt = k[HSO ] .[IO ]
Basicamente, após determinar a ordem de reação com relação ao iodato, finalmente encontraremos a constante de velocidade em diferentes temperaturas e por fim a energia de ativação, através da relação proposta por Arrhenius :
ln k = ln A - EaR1T

MATERIAIS E MÉTODOS

Pararealizar os experimentos, foram utilizados os seguintes materiais: tripé, suporte para tubos, uma tela de amianto, termômetro, 1 bastão de vidro, 12 tubos de ensaio, 1 escova para tubos, 3 pipetas graduadas de 10ml, 1 béquer de 50ml, 1 béquer de 400ml, frasco lavador, fósforos, cronômetro, uma solução de KIO com concentração de 0,023 mol/L e outra solução de NaHSO com concentração de 0,0075 mol/L.Primeiramente, determinamos o tempo para que uma certa quantidade fixa de íons bissulfatos seja consumida, usadas as seguintes reações como indicadores:
5Iˉ(aq) + 6H (aq) + IO (aq) → 3I₂ (aq) + 3H₂O.
I₂(aq) + Amido → [I₂ – Amido](aq) (Azul).
Em um tubo de ensaio, adicionamos 4ml de solução de KIO e 1ml de água. Em outro tubo de ensaio colocamos 5ml de solução de NaHSO . Após misturar asduas soluções, agitamos vigorosamente o tubo de ensaio por aproximadamente 5 segundos, marcando o tempo em segundos a partir do instante em que as soluções entraram em contato. Após observarmos o primeiro sinal de mudança de cor da solução, pausamos o cronômetro usado e anotamos o valor do mesmo.
O mesmo procedimento foi realizado para outras 5 medições utilizando 5 ml de solução de NaHSO em umtubo de ensaio e outro com concentrações diferentes de KIO + água: No primeiro tubo de ensaio, foi adicionado 3,5ml de KIO e 1,5 ml de água, verificando que o tempo para que a coloração azul aparecesse foi igual a 20 segundos. Já no segundo tubo foi adicionado 3,0 ml de KIO e 2,0 ml de água com um tempo de 23 segundos. No terceiro tubo 2,5 ml de KIO e 2,5 ml de água com um tempo de 27 segundos. Noquarto tubo foi adicionado 2,0 ml de KIO e 3,0 ml de água com um tempo de 33 segundos. Por fim, no quinto tubo foi adicionado 1,5 ml de KIO e 3,5 ml de água e assim, o tempo obtido igual a 50 segundos.
Uma vez obtidos esses resultados, determinamos a ordem de reação com relação ao íon IO .
No outro experimento em questão, arranjamos outros 10 tubos de ensaio, dos quais 5 tubos com 1,5ml de...
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