cinética química

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA – Am

RELATÓRIO 02

- Cinética Química

Manaus, 01 de Setembro de 2010



INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIENCIA E TECNOLOGIA – Am

Equipe: Ana Emília

George de Oliveira

Vanessa Araújo

Turma: SQUI - 21

RELATÓRIO 02

- Cinética Química

Manaus, 01 de Setembro de 2010



OBJETIVO

Observar a velocidade média das reações químicos e os fatores que a

influenciam, por meio de um processo denominado “cinética química”.

INTRODUÇÃO

Sabemos, através da experiência cotidiana, que os processos químicos podem ser

“lentos” ou “rápidos”. Por exemplo, numa vela, a combustão do material, a queima do

álcool e a formação da ferrugem são reações relativamente lentas. Na dinamite, a

decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida.

O que relaciona esses e muitos outros fenômenos químicos é a rapidez

(velocidade) com que eles ocorrem. Logo, surgiu a “Cinética Química” que se define

pelo campo que estuda a velocidade de uma reação e os fatores que influem na rapidez

dos processos químicos. Assim, com a finalidade de caracterizar a lentidão ou a rapidez

com que as reações ocorrem, foi introduzida a grandeza “velocidade de reação”.

A velocidade média de uma reação é a razão entre a variação do número de

moles de um participante e o intervalo de tempo gasto nessa variação:

,

onde:

{

Considerando, então, uma reação genérica temos:

Com relação à media da velocidade, as reações podem apresentar velocidade

imensurável e velocidade mensurável, sendo que a mensurável pode ser feita através deprocessos químicos ou processos físicos.

Uma série de fatores implicam na velocidade de uma reação, um deles trata da

colisão entre as moléculas reagentes: para haver reação, as moléculas dos reagentes

precisam colidir umas com as outras; nem todas as colisões favorecem a formação dos

produtos. Quanto maior o número de colisões efetivas entre as moléculas dos reagentes,

maior é a velocidade da reação.



Considerando apenas as colisões que ocorrem com orientação espacial

favorável, podemos analisar a influência da energia com que as moléculas se chocam.

Surge então um outro fator, chamado de energia de ativação que é a energia mínima

necessária para ativar as moléculas, fazendo com que elas colidam efetivamente,

possibilitando assim o início da reação. Quanto maior a energia de ativação, mais

facilmente se forma o complexo ativado (uma espécie de „barreira‟ que as moléculas

precisam vencer) e, portanto, mais rápida é a reação.

A relação entre temperatura e velocidade de reações químicas afeta muitas

situações do cotidiano. Por exemplo, as roupas ficam limpas mais rapidamente se

utilizarmos água quente na lavagem. O aumento da temperatura tende a elevar a

velocidade de uma reação. Logo, quanto mais alta é a temperatura, maior é o número de

moléculas em condições de reagir e, portanto, mais rápida é a reação.

Um outro fator influente na velocidade de uma reação diz respeito à

concentração dos reagentes. O aumento da concentração dos reagentes tende a

aumentar a velocidade das reações. Essa influência foi rigorosamente enunciada, através

da “Lei da Ação das Massas”, pelos cientistas noruegueses Cato Maximilian Gildberg e

Peter Waage. Em síntese, quanto mais alta é a concentração dos reagentes, maior é

probabilidade de ocorrerem colisões efetivas e, portanto, mais rápida é a reação.

A pressão também revela fator influente na velocidade de uma reação, porém,

em se tratando de pressão devemos pensar somente nos reagentes gasosos. Se

aumentarmos a pressão (diminuindo o volume, por exemplo), aumentamos o número de

colisões e, portanto, a velocidade. Quanto maior é a pressão parcial de um participante

gasoso, mais rápida é a reação.

O estado sólido também é outro fator que influencia na velocidade de uma

reação. A reação de um sólido com outro reagente qualquer ocorre através de colisões

das partículas do reagente com a superfície do sólido (superfície de contato). Quanto

maior a superfície de contato do sólido, maior é o número de colisões por parte do outro

reagente e, assim, mais rápida a reação.



As reações químicas além dos fatores citados, podem ser influenciadas também

por agentes tais como a luz e a eletricidade.

Espécies químicas que possuem a propriedade de aumentar a velocidade de uma

reação sem sofrer modificações permanentes, tanto na composição química como na

quantidade, recebem o nome de catalisadores; as reações em que os catalisadores

atuam são chamadas catálises.

Os químicos são unânimes em aceitar o fato de que os catalisadores abaixam a

energia de ativação da reação. Ele participa ativamente ou não da reação, quando

ativamente é devolvido “intacto” no final do processo. De acordo com o sistema

formado pelo catalisador e os reagentes, a catálise pode ser homogênea



Dados, cálculos e resultados

I. Influência da concentração na velocidade da reação

1ª Reação:

Tabela 01: Variação da concentração de S2O32-

Tubo deensaio

V(mL) deNa2S2O3

V(mL) de H2O Concentração(M) Tempo de reação

1 6,0 - 0,50 00:01:59:29

2 4,0 2,0 0,33 00:03:33:41

3 3,0 3,0 0,25 00:05:33:74

4 2,0 4,0 0,17 00:13:53:25

5 1,0 5,0 0,08 00:22:50:24

2ª Reação:

Convertendo de N para M.

Calculando o volume de H2SO4 necessário para ser diluído em cada reação.



Tabela 02: Reação do Zn com H2SO4 0,5N

Tubo deensaio

V(mL) deH2SO4

Concentração(M) Tempo de reação

1 3,0 2,5 (solução padrão) 00:04:43:67

2 3,0 2,0 00:10:27:38

3 3,0 1,5 00:26:53:68

4 3,0 1,0 00:29:48:88

5 3,0 0,5 Esperamos mais de uma hora ea reação não foi concluída.

Ordem de velocidade: 0,5M < 1,0M < 1,5M < 2,0M < 2,5M.

II. Influência da temperatura na velocidade da reação

3ª Reação:

I.

Tabela 02: Influência da temperatura na velocidade da reação(temperatura da água: 27°C)

Tubo deensaio

V(mL) deNa2S2O3 0,5M

V(mL) deH2SO4 0,5M

Temperatura(°C)

Tempo de reação

1 4,0 4,0 (tubo 1a) 27 00:00:33:93

2 4,0 4,0 (tubo 2a) 37 00:00:27:38

3 4,0 4,0 (tubo 3a) 47 00:00:22:27

4 4,0 4,0 (tubo 4a) 57 00:00:18:58



Conclusão

Referências

LEMBO, Antonio. Editora Ática, 1ª Edição – São Paulo, 2007.

URBESCO, João. Química, vol.2,: Físico-Química. Ed. Saraiva. São Paulo, 2005.

SARDELLA, Antônio; SALVADOR, Edgard. Vol. Único. Química. Ed. Saraiva, São

Paulo, 2005.

SARDELLA, Antônio; SALVADOR, Edgard. Vol.2. Físico-Química. Ed. Saraiva, São

Paulo, 2004.

URBESCO, João. Química, vol.2,: Físico-Química. Ed. Saraiva. São Paulo, 2005.

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