Experimento 03: Cinética Química
1 OBJETIVO
-
Verificar alguns fatores que influenciam na velocidade das reações químicas:
temperatura, superfície de contato e efeito do catalisador.
2 INTRODUÇÃO
A cinética química estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que
nela interferem. Podemos observar sua influência em processos do nosso dia-a-dia,
como fermentação da massa de pães, a formação da ferrugem, a combustão de
derivados do petróleo e a decomposição de alimentos e de vários tipos de materiais
presentes no lixo.
Os principais poluentes atmosféricos da combustão, nos motores automotivos
(álcool, gasolina e diesel), são os NOx (NO, NO2 etc.) e o CO. Tais gases devem ser
transformados rapidamente em outros, que sejam atóxicos ou de menor toxidez, e
para isso são utilizados os catalisadores. Os equipamentos projetados para fazer
essas conversões apresentam grandes superfícies de contato revestidas com metais
catalisadores (Pt, Pd e Rh). Dessa forma, os produtos da combustão são
transformados em componentes naturais do ar atmosférico (N 2, O2, H2O e CO2).
3 MATERIAIS E REAGENTES:
1. Materiais
-
Suporte para tubos de ensaio
Tubos de ensaio
Pipeta graduada de 10 mL
Proveta de 50 mL
Cronômetro
Béquer
Almofariz
2. Reagentes
-
Comprimidos efervescentes
KMnO4
H2O2 10 vol.
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4 PROCEDIMENTOS
A - EFEITO DO CATALISADOR
Tubo 1
-
Adicione 10 mL de H2O2 10 volumes no tubo de ensaio 1.
Tubo 2
-
Adicione 10 mL de H2O2 10 volumes no tubo de ensaio 2.
Em seguida, adicione uma pequena quantidade de KMnO4 sólido.
Observe e anote o ocorrido.
Compare os resultados obtidos nos tubos 1 e 2.
B – EFEITO DA TEMPERATURA E DA SUPERFÍCIE DE CONTATO NA
VELOCIDADE DE REAÇÃO
-
Adicionar 50 mL de água em 03 béqueres;
Em um dos béqueres, resfriá-lo mergulhando-o durante alguns minutos em
um banho de gelo;
Cortar o comprimido de antiácido em 4 partes aproximadamente iguais;
Pulverizar no almofariz uma das partes do antiácido;
No béquer número 1, adicionar uma das partes do antiácido, cronometrando o
tempo de reação;
No béquer número 2, adicionar o antiácido pulverizado, cronometrando o
tempo de reação;
No béquer número 3, aquele que foi anteriormente mergulhado no banho de
gelo, adicione outra parte do antiácido, também cronometrando o tempo de
reação.
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Experimento 04: Ácidos, Bases e o Princípio de Le
Chatelier
1 OBJETIVO
Observar deslocamento do equilíbrio químico causados pela adição de íons
H e OH-, de acordo com o princípio de Le Chatelier.
+
2 INTRODUÇÃO
As reações estudadas em química não resultam de uma conversão completa
de reagentes em produtos, pois todas elas tendem a alcançar um equilíbrio, mesmo
que isto nem sempre seja evidente. No estado de equilíbrio a razão entre a
concentração de reagentes e produtos é constante. O que significa dizer que a
velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa e, por isso, não
são mais observadas modificações macroscópicas do sistema em estudo. Diz-se
que o equilíbrio químico é dinâmico, pois as reações direta e inversa continuam a
ocorrer, com velocidades iguais, porém opostas.
As concentrações das substâncias em equilíbrio, numa determinada
temperatura, guardam entre si uma relação definida que é expressa pela equação
genérica da constante de equilíbrio químico, Kc.
aA (aq) + bB (aq)
cC (aq) + dD (aq)
Kc = [C]c [D]d
[A]a [B]b
3 PARTE EXPERIMENTAL: Princípio de Le Chatelier
Materiais e reagentes
Escreva ao final da prática!
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4 PROCEDIMENTOS
4.1 Equilíbrio Cromato-Dicromato
a. Colocar em dois tubos de ensaio: 5 mL de dicromato de potássio 0,1 M.
Observar.
b. Adicionar 5 mL de hidróxido de amônio 0,3 M aos dois tubos. Observe.
c. Adicionar apenas ao primeiro tubo de ensaio, 5 mL de ácido clorídrico
0,5 M. Observar.
d. Adicionar apenas ao terceiro tubo, 5 mL de água destilada.
SUBSTÂNCIA
K2Cr2O7 0,1 M
Cor da solução
NH4OH 0,3 M
Cor da solução
HCl 0,5 M
Água
Cor da solução
4.2
TUBO 1
5 mL
TUBO 2
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
Óxidos ácidos em solução
a. Colocar em três tubos de ensaio: 5 mL de água de torneira e duas
gotas de indicador universal. Observar.
b. Com uma pipeta ou tubo de vidro, soprar ar expirado no primeiro tubo
adicionando depois duas gotas de hidróxido de amônio 0,003 M ao
terceiro tubo. Observar.
c. Aquecer o primeiro tubo repetidamente, até observar alguma alteração
(cuidando para que o líquido não se projete para fora do tubo de
ensaio por ebulição).
d. Com o tubo de vidro ou pipeta, soprar ar expirado no tubo três.
Observar.
SUBSTÂNCIA/COR
Água de torneira
Indicador universal
Cor da solução
Ar expirado
NH4OH 0,003 M
Cor da solução
Aquecimento
Ar expirado
Cor da solução
TUBO 1
5 mL
2 a 3 gotas
Soprar
Aquecer
TUBO 2
5 mL
2 a 3 gotas
-
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TUBO 3
5 mL
2 a 3 gotas
2 gotas
Soprar
5. Questões
2.1 Escrever as equações das reações usadas, balanceando os coeficientes.
2.2 Expressar a constante de equilíbrio para cada reação.
2.3 Que cores caracterizam os íons cromato e dicromato?
2.4 Escreva a equação iônica do equilíbrio cromato-dicromato, explicar pelo
princípio de Le chatelier as variações de cor observadas.
2.5 Que substância presente no ar expirado provoca a mudança de cor
observada? Que reação a mesma realiza com a água?
2.6 Mostre com reações químicas, como no tubo 3 a substância contida no ar
expirado neutraliza o hidróxido de amônio. Que ácido é responsável por
esta reação?
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Experimento 0
05: Titulação ácido-base
1 OBJETIVO
Conhecer e manusear os materiais necessários ao processo de titulação de uma
solução;
Reconhecer os procedimen
procedimentos realizados em uma titulação;
Determinar a concentração de um ácido, conhecendo rigorosamente a
concentração da base pelo processo volumétrico
volumétrico;
2 INTRODUÇÃO
Uma das aplicações das reações ácido
ácido-base
base é a determinação da
concentração de um ácido (ou de uma base) de concentração desconhecida pela
reação de neutralização
ão de uma base (ou ácido) de concentração conhecida. Esse
procedimento é conhecido como Titulação ácido-base e a solução de concentração
conhecida é chamada de solução titulante ou simplesmente titulante.
titulante
A reação se processa até que sejam adicionadas qua
quantidades
ntidades equivalentes
das duas soluções; atinge-se
se nesta altura ““o
o ponto de equivalência”.
equivalência
A detecção do ponto de equivalência pode ser feita us
usando
ando-se um indicador
apropriado, que mudando de cor para um valor de pH, o mais próximo possível do
ponto de equivalência,
uivalência, aponta o fim da titulação.
O ponto de equivalência é o ponto de inflexão da curva, o qual é dado
geometricamente pelo ponto médio do traço vertical da curva, como representado na
figura a seguir.
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3 MATERIAIS E REAGENTES
Bureta 25 mL;
Suporte universal;
Garra;
Solução de fenolftaleína
fenolftaleína;
Solução padronizada (de concentração conhecida) de NaOH 0,1
0,100 mol/L.
Pipeta volumétrica de 20 mL.
Erlenmeyer.
Solução de HCl de concentração desconhecida.
4 PROCEDIMENTOS
1 Com o auxílio de um funil, encha a bureta com a solução padronizada de NaOH
0,100 mol/L. Mantenha um béquer abaixo da bureta. Abra rapidamente a torneira
da bureta dando uma volta completa, a fim de preencher a parte inferior. Retire
ou acrescente solução básica com o objetivo de aferir o menisco.
menisco
2 Meça 20 mL de solução de HCl, de concentração desconhecida, e transfira para
o erlenmeyer.
3 Adicione à solução do er
erlenmeyer, gotas de fenolftaleína. Faça homogeneização
do sistema.
4 Faça a titulação, gotejando a ssolução
olução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L contida na
bureta, sobre a solução de HCl existente no erlenmeyer,
enmeyer, agitando sempre, como
representado na figura a seguir.
5. Feche a torneira da bureta assim que a solução mudar de cor.
6. Anote o valor do volume gasto da solução padrão de NaOH.
a) NaOH utilizado na titulação. _________ mL.
RESPONDA:
1. O que é uma solução padrão, um padrão primário e um padrão secundário?
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2. Calcule o número de mols (quantidade de matéria) de NaOH consumido
nessa titulação.
3. Escreva a equação da reação entre o NaOH e o HCl.
4. Calcule a concentração da solução de HCl, em mol.L-1
no de mol de HCl = ______________
volume da solução de HCl =
________
Cálculo:
5. Esboce o gráfico de pH versus volume de base (curva de titulação)
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