“Um novo jeito de se aprender química”
Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS
CURSO DE FARMÁCIA
CINÉTICA QUÍMICA
JEQUIÉ – BAHIA
ABRIL 2012
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“Um novo jeito de se aprender química”
Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2
Sumário
1. Introdução e objetivos .................................................................................03
2. Materias e Procedimentos Experimental ......................................................06
3. Resultado e Discussões ...............................................................................08
5. Conclusão .....................................................................................................11
6. Referências Bibliográficas.............................................................................12
7.Anexos...........................................................................................................13
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“Um novo jeito de se aprender química”
Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2
INTRODUÇÃO
A cinética química, também conhecida como cinética de reação, é uma
ciência que estuda a velocidade das reações químicas de processos
químicos e os fatores que as influenciam.
Cinética química inclui investigações de como diferentes condições
experimentas podem influir a velocidade de uma reação química e informações
de rendimento sobre o mecanismo de reação e estados de transição,
assim c o m o a construção de modelos matemáticos que possam descrever
as características de uma reação química.
A velocidade da reação recebe geralmente o nome de taxa de reação. A
taxa de reação está relacionada com: as concentrações dos reagentes e seu
estado particular (estado físico, estado nascente dos gases, estado cristalino
ou amorfo dos sólidos), o fato dos reagentes estarem ou não em solução
(neste caso a natureza do solvente irá influir na velocidade da reação), a
temperatura, a eletricidade, a luz, a pressão, a presença de catalisadores e dos
produtos de reação.
Sua importância é muito ampla, já que se relaciona com temas como,
por exemplo, a rapidez com que um medicamento atua no organismo ou com
problemas industriais, tais como a descoberta de catalisadores para acelerar a
síntese de algum novo produto.
Quando variamos a temperatura dos reagentes a reação se processa
com maior velocidade porque ocorre um aumento na vibração das moléculas
provocando maior número de colisões,outra variável é a superfície de
contato.O aumento desta provoca um aumento da velocidade da
reação,partículas com tamanho reduzido possuem uma velocidade de reação
maior que partículas maiores pois sua área de contato com outras espécies
químicas aumenta com a redução de seu volume.
A velocidade também é afetada pela concentração dos reagentes,assim,o
aumento deste aumenta o número de colisões,portanto,aumenta a velocidade
das reações,já os catalisadores são substâncias que provocam aumento da
velocidade das reações químicas e não participam da formação dos
produtos,sendo completamente regenerados no final da reação.Os
catalisadores fornecem um mecanismo alternativo de reação que envolve uma
energia de ativação menor que a reação sem catalisador,portanto,há um
aumento considerável na reação devido à redução da energia necessária para
o processo ocorrer.
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A velocidade média de uma reação é calculada através da razão entre a
variação de concentração e a variação do tempo:
Vm
[ ]
[
] [
]
Quando calculamos a variação da concentração dos reagentes,notamos
que esta é negativa,pois a concentração final é menor que a inicial.Então,para
que a velocidade calculada seja positiva trabalhamos a concentração dos
reagentes em módulo,pois não existe velocidade negativa.
Objetivos:
Esta prática tem por objetivo observar os fatores que interferem na
velocidade de uma reação.
Materiais e Reagentes
 Tubos de ensaio
 Proveta
 Cronômetro
 Bico de Bunsen
 Pipeta
 Espátula
 Béquer
 Comprimido antiácido
 Solução de ácido clorídrico 1,0 mol/L e 0,2mol/L
 Magnésio
 Sódio metálico
 Água oxigenada
 Solução de sacarose 1,0 mol/L
 Álcool etílico
 Água gelada
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 Água destilada
 Solução de ácido sulfúrico (H2SO4)0,3 molL-1.
 Solução de tiossulfato de sódio 0,3 molL-1.
Procedimento:
1.0 Dividiu-se o comprimido em quatro partes iguais com a espátula,sendo que
uma das partes foi colocada na placa de petri,sendo triturada com o auxilio
do bastão de vidro,até a obtenção de um pó.Separou-se três tubos de
ensaio com numeração I,II,III colocando-se em cada um deles 2,o mL de
água destilada,sendo que um destes continha água gelada e as outras
duas em temperatura ambiente.No tubo de ensaio I adicionou-se água à
temperatura ambiente.No tubo de ensaio I adicionou-se água á temperatura
ambiente e um dos pedaços do comprimido para reagir com a água
anotando o tempo de sua reação..No tubo de ensaio II,colocou-se a mesma
quantidade de água destilada da anterior,adicionando-se
do comprimido
triturado.Cronometrando o tempo de reação.Prosseguiu-se com o mesmo
volume de água destilada no tubo de ensaio II,usando-se água gelada e
do comprimido,anotando o seu tempo de reação.
2.0 Numerou-se dois tubos de ensaio:I e II.Adicionou-se 1,0 mL de água
destilada e 5,0 ml de HCl do tubo I.No tubo de ensaio II,colocou-se 5,0 mL
de água destilada e 1,0 mL de HCl.Logo após,apresentou simultaneamente
1,0 g de Mg em cada tudo de ensaio.observou-se e anotou-se as reações.
3.0 Em
dois
tubos
H2O2,analisando-se
de
a
ensaios
existência
distintos
ou
não
,colocou-se
de
bolhas
2,0
de
mL
de
gás.Em
seguida,adicionou-se no tubo de ensaio I,aproximadamente 0,50 g de
iodeto de potássio,observando-se a reação.No tubo de ensaio II,apresentou
quatro gotas da solução do tubo de ensaio I,adicionando-se 5,0 mL de
água destilada.Logo após,colocou-se cerca de 0,5 g de nitrato de
chumbo,analisando-se a reação.
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4.0 Colocou-se em quatro tubos de ensaio água destilada e solução de
tiossulfato de sódio 0,3 mol l-1 ,nas proporções que segue na tabela
04.Logo após,adicionou-se 4,0 mL de solução de ácido sulfúrico no tubo de
ensaio
I,totalizando-se
10
mL.Acionou-se
o
cronômetro
imediatamente.Observou-se atenciosamente o tubo I,e assim que apareceu
uma turvação,parou-se o cronômetro e anotou-se o tempo.Repetiu-se esse
processo nos tubos II,III e IV.
Resultado e discussão
Com os dados obtidos no experimento,utilizando o comprimido
antiácido,foi possível analisar os fatores que alteram a velocidade dessa
reação.Analise a tabela abaixo:
Tubo de
ensaio
Composição
Volume de
água(mL)
Temperatura
da água
Tempo de
reação
I
Água + ⁄ de
comprimido
2,0
Ambiente
6 min e 41s
II
Água + ⁄ de
comprimido
2,0
Ambiente
5 min e 50s
III
Água + ⁄ de
comprimido
2,0
Gelada
8 min e 07s
Analisando o tempo de reação nos tubos de ensaio I,II e III,nota-se que
no tubo I e II,que apesar de estarem com as mesmas condições de
temperatura,o tempo de reação é diferente um do outro.Isso acontece devido o
estado físico dos reagentes,ou seja,a superfície de contato do comprimido
introduzido em cada um dos tubos,comprovando a teoria de que quanto maior
a superfície de contato entre os reagentes de uma reação,maior a velocidade
da reação.Nesses dois tubos,I e II,existe a mesma composição,volume de água
e temperatura,porém no tubo II foi adicionado o comprimido em pó,fazendo
com que a superfície de contato aumentasse,o que consequentemente acelera
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a velocidade da reação,ocorrendo a reação química em 5 min e 50s mais
rápido do que a do tubo I,que acrescentou-se um comprimido em
pedaços,sendo processada a reação mais lentamente,necessitando de 6 min e
41s.
No tubo III,a reação é processada de forma mais lenta comparada aos
outros tubos.Sabe-se que o aumento da temperatura faz aumentar as energias
cinéticas das moléculas,pois à proporção que as moléculas movem-se
velozmente,elas se chocam com mais frenquência e também com energias
mais alta,ocasionando aumento de suas velocidades.Porém,quando se diminui
a temperatura,ocorre-se uma diminuição nas energias cinéticas das
moléculas,ocasionando
uma
menor
velocidade
na
reação
química.Portanto,essa lentidão está diretamente ligada à temperatura a qual a
reação está submetida,já que os pedaços de comprimidos adicionados em
cada um dos tubos são de mesma ordem,mas as temperaturas foram
distintas,comprovando desta forma a teoria de que quando menor a
temperatura de um reação,menos a velocidade com que ela é
desenvolvida,aumentando assim o seu tempo de reação,que no tubo III foi
gasto 8 min e 07s.
Usando-se água destilada e solução de HCl,obteve-se dados podendo
detectar outro fator que alteram a velocidade da reação química.Observe a
tabela:
Volume de (mL)
Tubo
Água destilada
HCl
Magnésio
I
1,0
5,0
1,0 g
II
5,0
1,0
1,0 g
São usadas as mesmas substância nos dois tubos,porém a concentração
de cada tudo se difere.No tubo I,usou-se 1,0 mL de água destilada,sendo
acrescentada 5,0 de solução de HCl,em seguida adicionou-se 1,0 g de
Mg,observando-se uma grande liberação de gás,com um tempo mais
prolongado.ao adicionar no tubo II 1,0 mL de HCl,que continha 5,0 mL de
água,acrescentando o Mg,foi observado que a liberação de gás foi menos e
com um tempo mais curto.As diferentes velocidades dessas reações químicas
são afetadas pela concentração dos reagentes ,pois no tubo I a concentração
de HCl é maior comprando-se com o tubo II,o qual contém mais água destilada
do que HCl.Assim,o aumento de concentração dos reagentes do tubo
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I,aumenta o número de colisões,o que faz aumentar a velocidade das
reações.Portanto,na solução que contém maior concentração de HCl ocorre
uma maior produção de gás.
A reação química,usando a solução de HCl e o Mg tem a seguinte
equação química:
No experimento seguinte,usou-se o peróxido de hidrogênio,que é
conhecido comercialmente como água oxigenada (
).O peróxido de
hidrogênio por ser instável,na presença de
,se decompõem lentamente.Em
oxigênio e água com liberação de calor.A reação de decomposição é a
seguinte:
2H2O2 + O2 ---> 2H2O + O2
Analisou-se o experimento com H2O2
 No tubo I estava presente 2,0 mL de H2O2, 0,5 g de Iodeto de potássio e
adquiriu uma coloração amarela/vermelho acastanhado
 No tubo II estava presente 2,0 mL de H2O2,04 gotas de solução do tubo I
e adquiriu uma coloração alaranjado/amarelo
Relacionando o experimento do tubo I que contém hidróxido de
hidrogênio com o conceito de catalisadores,percebe-se que ao colocar H2O2
puro no tubo não ocorreu nenhuma reação,mas ao acrescentar 0,5 g de iodeto
de potássio ocorre liberação de gás e a coloração que antes era
transparente,se torna amarelo no início da reação e vermelho castando no final
da reação química,obtendo uma elevação na temperatura.Isso ocorre porque o
Kl reage como uma substância catalisadora,acelerando a decomposição da
,o que aumentava a velocidade da reação química.
No tubo II,contendo 2,0 ml de peróxido de hidrogênio,adicionou-se 04
gotas da solução do tubo I (
obtendo-se uma coloração
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alaranjada.Ao acrescentar 5,0 mL de água destilada a cor variou de alaranjada
para amarela.Em seguida,ao acrescentar o Pb(
não houve nenhuma
reação perceptível nem a visão e nem ao tato.No entanto, a reação do nitrato
de chumbo com iodeto de potássio produz uma substância sólida e amarela
(iodeto de chumbo) e outra líquida e incolor (nitrato de potássio) como
demonstra a equação a seguir:
Pb(
+ Kl ---->
+
Conclusão
Observando os resultados obtidos no laboratório,e confrontando com a
teoria,notou-se que os resultados se aproximam significativamente dos
resultados teóricos esperados.Foi possível observar que a temperatura e a
superfície de contato interferem na velocidade da reação química.Sabe-se
também que a diferença de concentração de reagentes e o uso de catalisados
influenciam a velocidade de uma reação.
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Referencia bibliográfica
1. Brown, Theodore L.; Química a Ciência Central – 9ª edição, São Paulo:
Pearson Prentice Hall, 2005.
2. Equilíbrio. Disponível em:
químicohttp://www.dracena.unesp.br/graduacao/arquivos/quimica_geral/
equil%C3%ADbrio_quimico.pdf. Acesso em: 26/03/2012
3. Fundamentos da Química; Feltre Ricardo; ed. Moderna; 4ª edição, São
Paulo, 2005
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Questionário
4.5)Compare os intervalos de tempo das reações nos tubos de ensaio dos
experimentos 4.1.1,4.1.2 e 4.1.3
Nos experimentos 4.1.1 e 4.1.2 está presente a mesma
composição,volume de água e temperatura,porém no experimento 4.1.2 foi
adicionado o comprimido em pó,fazendo com que a sua superfície de contato
aumentasse,o que consequentemente acelera a velocidade da reação.No
entanto no experimento 4.1.3 houve um diminuição da temperatura,ocorrendo
assim uma diminuição nas energias cinéticas das moléculas,ocasionando uma
menor velocidade na reação química.
4.6)Explique os resultados encontrados nos experimentos 4.2.1 e 4.3.1
No experimento 4.2.1 são usados as mesmas substâncias nos dois
tubos,entretanto com proporções diferentes de água destilada e HCl.Notou-se,
que houve uma diferença nas velocidades de reações químicas,e está são
afetas devido a concentração de reagentes
No experimento 4.3.1 o tubo I que contém hidróxido de hidrogênio com o
conceito de catalisadores,percebeu-se que ao colocar H2O2 puro no tubo não
ocorreu nenhuma reação,mas ao acrescentar 0,5 g de iodeto de potássio
ocorre liberação de gás e a coloração que antes era transparente,se torna
amarelo no início da reação e vermelho castando no final da reação
química,obtendo uma elevação na temperatura.Isso ocorre porque o Kl reage
como uma substância catalisadora,acelerando a decomposição da
,o que
aumentava a velocidade da reação química.
No tubo II,contendo 2,0 ml de peróxido de hidrogênio,adicionou-se 04
gotas da solução do tubo I (
obtendo-se uma coloração
alaranjada.Ao acrescentar 5,0 mL de água destilada a cor variou de alaranjada
para amarela.Em seguida,ao acrescentar o Pb(
não houve nenhuma
reação perceptível nem a visão e nem ao tato.
4.7)Construa um gráfico:concentração x velocidade e uma os pontos por uma
curva(evite uma linha quebrada)
Não foi possível realizar o experimento a qual comprovasse que a
influência da concentração de maneira numérica,varia a velocidade de uma
reação.
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4.10)Quais as conclusões podem ser tiradas dessa aula ?
Que a temperatura, superfície de contato e a diferença de concentração
de reagentes, interferem na velocidade da reação química.
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