Aspectos cinéticos da reação decomposição do peróxido de hidrogênio em solução aquosa, catalisada por Fe(III)

[pic 1]

Universidade Federal de Minas Gerais

Instituto de Ciências Exatas – ICEx

Departamento de Química

Aspectos cinéticos da reação decomposição do
peróxido de hidrogênio em solução aquosa,
catalisada por Fe(III)

Belo Horizonte

Outubro/2018

Introdução

A ordem da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio em solução, às condições de temperatura e pressão ordinárias,

1 H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g)

é, a princípio, desconhecida e, portanto, sua elucidação é motivo de estudos experimentais. Nessa prática a cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio com o catalisador FeCl3 será estudada.

Objetivos

Determinar a constante de velocidade e tempo de meia-vida da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio em solução aquosa, catalisada por cloreto de ferro (III).

Reagentes

Peroxido de hidrogênio 0,1653 mol*Lˉ¹, cloreto férrico 6% V, permanganato de potássio    0,007 mol*Lˉ¹, ácido sulfúrico 1:5.

Procedimento Experimental

Em um erlenmeyer de 250 ml foram adicionados 100 ml da solução de peróxido de hidrogênio e 10 ml da solução de cloreto de ferro (III), o cronometro foi iniciado quando adicionado 5 ml do cloreto de ferro (III). A solução foi agitada por todo o período do experimento.

Foram pipetadas 11 alíquotas de 5 ml, de minuto em minuto, começando aos 6 minutos de reação e terminando aos 16 minutos. As amostras foram reservadas em erlenmeyers de 100 ml contento 5 ml da solução de ácido sulfúrico 1:5.

Foi feita a titulação de cada amostra com a solução de permanganato de potássio (Tabela I)

Resultados e Discussão

A reação de decomposição do peróxido de hidrogênio ocorre segundo a equação descrita a seguir:

[pic 2]    Eq(1)

Essa equação é lenta e por isso utilizamos um catalisador, cloreto férrico, para fazer o estudo da reção de decomposição do peróxido de higrogênio. A equação então pode ser descrita como:

[pic 3] Eq(2)

Deve-se pipetar as alíquotas e coloca-las em recipientes com ácido sulfúrico, pois o ácido sulfúrico interage com o ferro, formadno sulfado de ferro, acabando com o processo catalítico. É importante ressaltar que a decomposição do peróxido continua a acontecer de forma lenta. Alem disso o ácido sulfúrico permite a titulação do perórixo restante, com permanganato de potássio, segundo a equação a seguir:

[pic 4]Eq(3)

Os resultado obtidos estão descritos na Tabela I a seguir, juntamente com os gráficos produzidos com programa computacional.

Tabela I : resultados obtidos e calculos para os gráficos produzidos

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