O Efeito da variação da concentração na velocidade da reação

Pontifica Universidade Católica de Minas Gerais

Curso de Licenciatura em Matemática

Efeito da variação da concentração

na velocidade da reação

Márcio Almeida

Ingrid Reis

Belo  Horizonte

Outubro/2015

Introdução:

A cinética química esta relacionado a diversos fatores, não sendo somente o de formação de novas substâncias, mas um fator de  grande importância é verificar a velocidade em que as  reações químicas acontecem.

Para se medir a velocidade de qualquer reação é preciso analisar alguns fatores que influenciam diretamente na sua velocidade: estado físico e concentração dos reagentes, a temperatura em que ocorre a reação e a presença do catalisador.

Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem para que ocorra a quebra de ligações e consequentemente a formação de novas moléculas.  Elas ocorrem mais rapidamente se a concentração dos reagentes for aumentada.

A temperatura influencia na velocidade da reação de modo que seu aumento faz com que as energias cinéticas das moléculas aumentam, se chocando com mais frequência e ocasionando o aumento da sua velocidade.

Os catalisadores são substâncias que também interferem na questão da velocidade, pois não ocorrem alterações químicas no processo, e permitem que a substância tome um caminho alternativo , produzindo a mesma quantidade de produto em menor tempo.

A velocidade de uma reação química é a variação na concentração dos reagentes ou produtos por unidade de tempo. Portanto, a unidade usada para determinação da velocidade de uma reação, geralmente é concentração em quantidade de matéria por segundo (mol/L/s).

Objetivo:

O objetivo do experimento é o estudo da velocidade das reações químicas, observando os efeitos da concentração dos reagentes, da temperatura e do catalisador.

Materiais Utilizados:

- 7 tubos de ensaio

- 3 Pipetas volumétricas e graduadas de 10 mL;

- 3 Béquer 100ml

- Estante para tubos

- Cronômetro.

Soluções:

IO-3     =    0,02mol/L

HSO-3     = 0,02%

Obs: Preparo da solução de HSO-3 : 0,2g de HSO-3 , 4g de amido , 5mlde H2SO4  1mol/L, diluindo até 1 litro de solução com água destilada     

1º Experiência: Efeito da variação da concentração na velocidade da reação.

 - Em um suporte para tubos de ensaio, foram colocados 5 tubos numerados de 1 a 5 com a solução de IO-3      e adicionado as seguintes quantidades 10ml, 8ml, 6ml, 4ml e 2ml respectivamente.

- Depois foi adicionado água destilada a partir do segundo tubo nas seguintes quantidades 2ml, 4ml, 6ml e 8ml.

- Tornando-se por igual a quantidade de solução em todos os tubos.

- Foi realizado a agitação dos tubos para homogeneizar a solução.

- Em cada tubo foi adicionado 10ml de HSO-3  e cronometrado o tempo em que a solução ficasse azulada.

Equação da Reação:

2IO-3(aq)  + 2H+(aq)  + 5HSO-3(aq)           I2(ads)  + HSO-4(aq) + H2O(l)[pic 1]

2IO-3(aq)  = reduz

5HSO-3(aq)  = oxida

Os resultados foram anotados no quadro a seguir:

Número do tubo	IO-3 (ml)	H2O Destilada (ml)	HSO-3 (ml)	Tempo marcado(s)
1	10	Sem água	10	15
2	8	2	10	16
3	6	4	10	30
4	4	6	10	44
5	2	8	10	72

Foi elaborado o gráfico experimental: concentração vs tempo: através da equação:

Cf = (0,02 x Viodato)/10

1. Cf = (0,02 x Viodato)/10   = (0,02 x 10)/10   =  0,020
2. Cf = (0,02 x Viodato)/10   = (0,02 x 8)/10   =  0,016
3. Cf = (0,02 x Viodato)/10   = (0,02 x 6)/10   =  0,012
4. Cf = (0,02 x Viodato)/10   = (0,02 x 4)/10   =  0,008
5. Cf = (0,02 x Viodato)/10   = (0,02 x 2)/10   =  0,004

Cálculo r médio:

1. r1 =(0,016 – 0,020)/(16-15) = -0,004
2. r2 =(0,012 – 0,016)/(30-16) = -0,00025
3. r3 =(0,012 – 0,008)/(44-30) = -0,00025
4. r4 =(0,008 – 0,004)/(72-44) = -0,000143

[pic 2]

Em outros dois tubos foram adicionado 10ml de solução de IO-3(aq)  e

HSO-3(aq)  respectivamente, foram colocados em um recipiente contendo gelo e temperatura baixa e verificado o tempo que demorou para a coloração ficar azul.

Foi observado que em temperatura baixa o processo se torna mais lento.