A Constante de Velocidade de uma Reação de Segunda Ordem Constante de Velocidade de uma Reação de Segunda Ordem
Por: Gabriele Tampellin • 10/9/2018 • Relatório de pesquisa • 1.226 Palavras (5 Páginas) • 312 Visualizações
Dados Experimentais
Parte I
Após verter os tubos A nos respectivos tubos B, começou-se a contagem do cronômetro, este foi parado após a solução adquirir uma coloração azul, lembrando que conforme o número do tubo aumentava, a concentração de tiossulfato aumentava. Os tempos que cada solução demorou para adquirir sua coloração podem ser encontrados na tabela 1.
Tabela 1 – Tempo que cada tubo demorou para atingir a coloração desejada.
Tubo | Tempo (s ± δs) |
1 | 34,12 ± 0,01 |
2 | 42,44 ± 0,01 |
3 | 52,75 ± 0,01 |
4 | 71,38 ± 0,01 |
5 | 84,13 ± 0,01 |
Parte II
Semelhante à parte I, a contagem de tempo começou após verter-se os tubos A nos respectivos tubos B, dessa vez, as concentrações de todos os tubos A eram iguais e dos tubos B também, a variante era a temperatura, ou seja, para cada temperatura diferente, foi observado um tempo de viragem diferente, os tempos e as respectivas temperaturas que cada solução levou para virar podem ser encontrados na tabela 2.
Tabela 2 – Tempo para cada tubo em uma certa temperatura para atingir a coloração desejada.
Tubo | Temp. (ºC ± δºC) | Temp. (K ± δK) | Tempo (s ± δs) |
1 | 51,00 ± 0,05 | 324,15 ± 0,05 | 12,18 ± 0,01 |
2 | 45,00 ± 0,05 | 318,15 ± 0,05 | 15,16 ± 0,01 |
3 | 40,00 ± 0,05 | 313,15 ± 0,05 | 21,43 ± 0,01 |
4 | 35,00 ± 0,05 | 308,15 ± 0,05 | 32,38 ± 0,01 |
5 | 30,50 ± 0,05 | 303,65 ± 0,05 | 39,03 ± 0,01 |
6 | 25,30 ± 0,05 | 298,45 ± 0,05 | 52,63 ± 0,01 |
7 | 20,40 ± 0,05 | 293,55 ± 0,05 | 71,66 ± 0,01 |
8 | 15,00 ± 0,05 | 288,15 ± 0,05 | 107,69 ± 0,01 |
Cálculos e Resultados
Parte I
Lembrando que as reações ocorrem da forma:
S2O82- + 2I- → 2SO42- + I2
I2 + 2S2O32- → S4O62- + 2I-
Podemos observar pela estequiometria da reação que o consumo de persulfato de potássio equivale à metade do consumo de tiossulfato de sódio, sabendo que a solução adquire cor azul quando o tiossulfato é totalmente consumido, calcula-se a quantidade de persulfato que foi consumido determinando sua concentração final. No primeiro tubo, temos:
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
Logo, a concentração de persulfato ao final da reação é dado por:
[pic 4]
[pic 5]
Tabela 3 – Concentrações de tiossulfato, persulfato e iodeto após combinar os tubos e concentração de persulfato ao fim da reação.
Tubo | [S2O32-]0 (mol/L) | [S2O82-]0 (mol/L) | [I-]0 (mol/L) | [S2O82-]azul (mol/L) |
1 | 0,00333 | 0,0333 | 0,0333 | 0,0316 |
2 | 0,00417 | 0,0333 | 0,0333 | 0,0312 |
3 | 0,00500 | 0,0333 | 0,0333 | 0,0308 |
4 | 0,00667 | 0,0333 | 0,0333 | 0,0300 |
5 | 0,00833 | 0,0333 | 0,0333 | 0,0291 |
Sendo uma reação de pseudoprimeira ordem, a velocidade será dada por:
[pic 6]
Na forma integrada é escrita como:
[pic 7]
Para a primeira reação teremos então:
[pic 8]
[pic 9]
Portanto, fazendo as outras contas e então uma média aritmética simples, a constante de velocidade observada média será:
[pic 10]
Teoricamente, temos que a reação é de segunda ordem e será dada por
[pic 11]
Porém, experimentalmente ela será dada como pseudoprimeira, ou seja, as velocidades com e sem o Iodo serão as mesmas, porém as constantes serão diferentes, a que considera o iodo será chamada de constante de velocidade total “k”, além disso, sabe-se também que a concentração de iodo é constante para todos os tubos e é igual à 0,0333 mol/L, igualando as duas equações de velocidade, temos:
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