Relatrio

Qumica Engenharia de Produo

Nome: Lucas Martins Pereira Lima Matricula: 0320998 Turma: B1 Experimento 09: Cintica qumica e equilbrio

Objetivos- Determinar com clareza a relao entre concentrao dos reagentes e velocidade de reao; - Debater sobre mecanismos de reao; - Verificar as diferenas entre reagentes e catalisadores; - Interpretar mudanas no equilbrio baseadas no principio de Le Chatelier.

Introduo TericaA cintica qumica estuda a velocidade de uma reao, alm dos fatores que influenciam neste processo. Diferentes das reaes que ocorrem com diferentes velocidades, algumas necessitam de superfcie de contacto, energia de ativao (na forma de luz, calor, eletricidade, agitao)... Outras de catalisadores. As reaes podero ser rpidas ou instantneas, moderadas ou lentas. Quanto maior a temperatura, maior ser a velocidade da reao, para reaes endotrmicas. A influncia da temperatura na velocidade de uma transformao qumica pode ser analisada observando o comportamento das molculas reagentes. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cintica das molculas, consequentemente, aumenta a velocidade das molculas. Aumentando a concentrao dos reagentes, aumentar a velocidade da reao. Podemos dizer que o aumento da concentrao dos reagentes tende a aumentar a velocidade da transformao qumica, sendo assim, quanto maior a concentrao dos reagentes, maior velocidade da transformao qumica. Um aumento da superfcie de contato aumenta a velocidade de reao. Catalisador tudo aquilo que facilita reaes qumicas sem delas participar, sais como minerais ionizados ou enzimas. Um catalisador uma substncia que afeta a velocidade de uma reao, mas mantm o do processo inalterado. Normalmente, um catalisador muda a velocidade de reao, promovendo um mecanismo diferente para a reao. Por exemplo, hidrognio e oxignio gasosos so virtualmente inertes temperatura ambiente, mas reagem rapidamente quando expostos platina, que por sua vez o catalisador da reao. Catalisadores qumicos comerciais so extremamente importantes. Como um catalisador torna possvel a obteno de um produto final por um caminho diferente (por exemplo, uma barreira de energia mais barata), ele pode afetar tanto o rendimento quanto a seletividade. Normalmente quando falamos a respeito de um catalisador, queremos nos referir quele que aumenta a velocidade de reao, embora, um catalisador pode tanto acelerar quanto desacelerar a formao de uma espcie de produto em particular. Um catalisador muda apenas a velocidade de uma reao, porm ele no afeta o equilbrio. A catlise homognea diz respeito a processos nos quais um catalisador est em soluo com pelo menos um dos reagentes.

A catlise heterognea envolve mais de uma fase; normalmente o catalisador slido e os reagentes e produtos esto na forma lquida ou gasosa. Esses comportamentos no equilbrio qumico podem ser resumidos com o principio de Louis Le Chatelier que diz: Uma reao qumica que deslocada do equilbrio por uma mudana de condio (concentrao, temperatura, presso e volume) proceder na busca de um novo estado de equilbrio na direo que pelo menos parcialmente minimizar a mudana nessa condio

Procedimentos, Resultados, Tabelas e discussoParte A Velocidade de uma reao Foram Utilizados 8 frascos com 8 combinaes diferentes de substancias que seguem a seguinte tabela : OBS.: KI 0,2M = catalisador; Solues X KI 0,2M Na2S2O3 0,0050M em amido 0,4% KCl 0,2 M K2SO4 0,1M CuSO4 0,1M (NH4)2S2O8 0,1M Tempo (segundos) 1 2 1 Composio para cada Tubo de ensaio (mL) 2 3 4 5 6 7 2 2 1 0,5 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1,5 1 2 1 1,5 0,5 1 gota 2 8 2 1

3158 3312 3314 6630 11598 5216 4130 instantneo

Com exceo do 8 frasco, foi-se posto por ultimo o (NH4)2S2O8 0,1M. No 8 frasco foi posto a gota de CuSO4 0,1M por ultimo, e em seguida, comeado a contagem. O 1 frasco comeou com uma cor verde-lodo, em seguida marrom. Do 2 ao 4 frasco com uma cor cinza grafite e, posteriormente, a mesma sequencia de cores do 1 frasco. Do 5 ao 7 frasco comeou com uma cor azul e, em seguida, a mesma sequencia de cores do 2 ao 4 frasco. No 8 frasco, assim que a gota tocou a soluo, a colorao passou de transparente para marrom. Com a sequncia de cores, conhecendo as concentraes e sabendo os tempos de reao de cada frasco podemos fazer os seguintes clculos: ([S2O3]) 0,005 M - 1000ml X - 1ml X = 5x10-6 M

5x10-6M - 5ml Y - 100ml Y = 10-3M Vs2o3-2

Vs2o3-2 = ([S2O3]) / T = (10-3)n/ T; Logo podemos perceber tambm que = 2x V I- : Ou seja : V I- = (0,0005)m / T

Obs.: KCl 0,2 M e K2SO4 0,1M, entram na equao mais para manter os ons e o volume da soluo constante em todos os fracos. E sabendo que a reao desses processos feita com base na equao S2O8-2 + 2I- SO4-2 + I2 . Chamando VX = Velocidade de reao do X frasco e Calculando-se as ordens de reao de [S2O3-2] e [I2-]: No frasco 3 para o 4, percebemos que a concentrao de S2O3 se mantm constante e a de I- reduzida pela metade. Como o tempo de reao dobra e, quanto menor tempo, maior a velocidade podemos notar que I- de ordem 1. No frasco 3 para o 6, percebemos que a concentrao de I- se mantm constante e a de S2O3 diminuida para 2/3. Como o tempo de reao do 7 frasco chega prximo tambm de 2/3 do tempo de reao do 3 frasco e, quanto menor tempo, maior a velocidade podemos notar que I de ordem 1. Assim, podemos dizer que a velocidade de reao de cada frasco foi : X/ V (M/s) V[S2O3] = (10-3) / T V[I-] = (0, 0005) / T 1 3,17 x10-5 1,58 x10-5 2 3,02 x10-5 1,51 x10-5 3 3,02 x10-5 1,51 x10-5 4 1,51 x10-5 7,54 x10-6 5 8,62 x10-6 4,31 x10-6 6 1,92 x10-5 9,59 x10-6 7 2,42 x10-5 1,21 x10-5

Parte B Catalise Foi-se preparado em 3 tubos de ensaio as seguintes solues: 1)NaOH 2,5M; (2ml) 2)H2SO4 2M + KmnO4 0,1M; (1ml de cada substancia) 3)H2SO4 2M + CuSO4 0,2M; (1ml de cada substancia) Notas: - H2SO4 2M e NaOH 2,5M => transparentes; - KmnO4 0,1M => roxo; - CuSO4 0,2M => azul piscina; Aps as misturas de cada substancia no se foi notado relevantes mudanas de colorao, das resultantes naturais: 1) transparente; 2) roxo e 3) azul piscina.

Em seguida, foi-se adicionado 2ml de H2O2 (catalisador) 2M. Assim que se foi retirado do recipiente o perxido de hidrognio reagiu com o excesso de oxignio e entrou em efervescncia. No frasco 1 ocorreu o borbulhamento, liberao de gs e aquecimento. No frasco 2 a soluo se tornou transparente e borbulhou. No frasco 3 notou-se uma leve liberao de gs. Parte C Equilbrio qumico Foi montado primeiramente Fe(NO3)3 0,1M e KSCN 0,1M ; 15mL de cada, resultando em um colorao vermelha. Depois, dividiu-se essa soluo em 3 com 5ml cada e foram feitas as seguintes preparaes com os seguintes resultados:1) Foi-se adicionado mais 5ml de Fe(NO3)3 0,1M ; a adio de mais reagente na

reao tende a se processar mais rpido tendendo para a direita. Resultando numa colorao vermelha mais escura.2) Foi-se adicionado mais 5ml de KSCN 0,1M; a adio de mais reagente na reao

tende a se processar mais rpido tendendo para a direita. Resultando numa colorao vermelha mais escura.3) Foi-se adicionado mais 5ml da mesma soluo e 5 gotas de NaOH 6M.; A

adio de NaOH 6M fez com que a soluo se torna-se amarela com precipitado gelatinoso laranja, no se processando como as outras duas reaes. Nota: Fe3+ + SCN- Fe[(SCN)]2

Ps-Laboratrio1 Interprete os resultado da Parte A e indique qual a ordem de reao aos ions Ie S2O8-2. Para I-, ordem 1 e para S2O82- tambm 1, assim como demonstrado e explicado no procedimento. 2 Dos mecanismos propostos na introduo (Manual de Laboratrio) qual pode ser indicado considerando o resultado experimental? O mecanismo 1, pois ele feito comparando com outros resultados. 3 - Qual a funo do CuSO4 nessa reao? Aumentar a velocidade da reao. 4 - Na parte B em que sistemas podemos indicar a presena de catalisadores? No primeiro (A), pois em B ele consumido e na C ele faz parte da reao.

5 Interprete baseando-se no principio de LE CHATELIER, as observaes da Parte C. Nos frascos 1 e 2, como houve aumento de reagente, logo houve deslocamento da reao para a direita e no frasco 3, aumento dos produtos, deslocao da reao para a esquerda.

ConclusoAtravs dos procedimentos e experimentos feitos, pode-se determinar com clareza a concentrao das substancias, diferenciar mecanismos para determinar a velocidade de uma reao na parte A, diferenciar reagentes de catalisadores na parte B e notar o principio de LE CHATELIER na parte C.

Bibliografiahttp://www.anossaescola.com/cr/webquest_id.asp?questID=1164 ; acessado as 18h56min do dia 03 de outubro de 2010. http://pt.wikibooks.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_%C3%A0_Qu %C3%ADmica/Fatores_que_influenciam_a_rapidez_da_rea%C3%A7%C3%A3o acessado as 20h21min do dia 03 de outubro de 2010. ;

Manual de Laboratrio; Eliana M Romero Teixeira e Regina Clia Monteiro de Paula; Universidade Federal do Cear