A UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Disciplina: Tecnologia Cervejeira

PRÁTICA Nº 1

Aluna: Thaís Regina Moura Carvalho

Docente: João Paulo Ataíde Martins.

BELO HORIZONTE

24 de novembro de 2021

1. INTRODUÇÃO

O peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada, é comumente utilizado para assepsia de ferimentos, ação desinfetante e principalmente no ramo da estética para modificar a cor dos cabelos. Esse produto pode ser encontrado em diferentes concentrações, que são determinadas em função do volume de O2 liberado por volume de solução.

A decomposição dessa substância é um fenômeno espontâneo, porém bastante lento. Uma das formas de acelerar esse processo é utilizando o cloreto férrico, que atua como um catalisador.

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Nessa prática, iremos estudar a cinética da decomposição do peróxido de hidrogênio na presença de cloreto férrico.

1. OBJETIVO

Determinar a constante de velocidade da reação proposta e determinar o tempo de meia vida da decomposição do peróxido de hidrogênio, reação de primeira ordem.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Transferiu-se 5 ml de solução de ácido sulfúrico em sete erlenmeyers numerados, de 125 mL. Colocou-se 100 mL da solução de peróxido de hidrogênio em um erlenmeyer de 250 e transferiu-se para o mesmo 10 mL da solução de cloreto férrico, utilizando uma pipeta graduada. Acionou-se o cronômetro ao adicionar 5 mL da solução do catalisador e agitou-se a mistura por cerca de 6 minutos. Colocou-se 5 mL da mistura reativa no erlenmeyer de número 1 e titulou-se com permanganato de potássio. Seguiu-se o processo da reação titulando, sucessivamente, 5 mL de amostras da mistura reativa com intervalos aproximados de 2 minutos até completar sete titulações.Após a prática, esvaziou-se a bureta e lavou-se toda a vidraria.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados obtidos no experimento foram dispostos na Tabela 1.

Tabela 1 - Valores de volume de permanganato de potássio gasto na titulação de alíquotas da mista reativa coletadas em diferentes intervalos de tempo.

Erlenmeyer	Tempo (s)	V.KmnO4 (cm³)	Ln V.  KmnO4 (cm³)
1	522	8,00	2,08
2	652	4,50	1,50
3	833	3,50	1,25
4	991	2,20	0,79
5	1142	1,50	0,40
6	1300	1,39	0,26
7	1451	1,90	-0,10

A partir dos dados experimentais registrados foi construido o Gráfico 1. Por meio da regressão linear obteve-se os coeficientes a e b e consequentemente a equação da reta, encontrando:

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Gráfico 1 - Ln volume de permanganato (mL) em função do tempo (s)

Sendo a um coeficiente angular negativo, que corresponde à constante de velocidade (K) da reação catalisada, e b é o coeficiente linear, correspondendo à concentração do peróxido no instante da adição do catalisador. Dessa forma, temos que:

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Sabendo-se a constante de velocidade, e que a equação é de primeira ordem, determinou-se o tempo de meia vida para o peróxido de hidrogênio:

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Uma vez que a equação é de primeira ordem, e tendo conhecimento da constante K, foi possível calcular o tempo de meia vida de forma relativamente simples utilizando a fórmula acima. Caso o cronômetro fosse acionado antes da adição do catalisador, seria possível observar uma maior variação no tempo e caso fosse acionado depois, a variação de tempo seria menor.

E para determinar a concentração do peróxido de hidrogênio no “tempo zero”, basta utilizar a lei integrada da velocidade        

1. CONCLUSÃO

Com essa prática foi possível determinar a constante de velocidade da reação proposta, encontrando k = 0,00224 e também determinar o tempo de meia vida da decomposição do peróxido de hidrogênio, obtendo 309,44 segundos através de uma reação de decomposição que possui cinética de primeira ordem.