Velocidade de reação: influência da temperatura, concentração e catalisador.

UFSC – Departamento de Química
– Química Geral Experimental– 2011/2

Experiência Nº 11: VELOCIDADE DE REAÇÃO: INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA, CONCENTRAÇÃO E CATALISADOR.

Data de realização do experimento: 01/11/2011
Turma: QMC5120

Equipe: Aline Alves Freitas
Eloah Latocheski

Data de elaboração do relatório: 06/11/2011QUESTIONÁRIO

Parte I – Efeito da Concentração

1. Complete a tabela abaixo, fazendo os cálculos necessários:

Mistura | Sol. A | Moles de I- | Sol. C | Moles de S2O8= | Int. de tempo (s) |
1 | 20,0 | 0,004 | 20,0 | 0,002 | 52,5 |
2 | 15,0 | 0,003 | 20,0 | 0,002 | 71,5 |
3 | 10,0 | 0,002 | 20,0 | 0,002 | 119 |
4 | 5,0 | 0,001 | 20,0 | 0,002 | 257,2 |
5 | 20,0 | 0,004 | 15,0| 0,0015 | 71 |
6 | 20,0 | 0,004 | 10,0 | 0,001 | 122 |
7 | 20,0 | 0,004 | 5,0 | 0,0005 | 270,5 |

M= nV
n=M×V
A:
0,2×0,02=0,004 mols
0,2×0,015=0,003 mols
0,2×0,01=0,002 mols
0,2×0,005=0,001 mols
C:
0,1×0,02=0,002 mols
0,1×0,015=0,0015 mols
0,1×0,01=0,001 mols
0,1×0,005=0,0005 mols

2. Para cada uma das misturas foram utilizados 10,0 mL de solução B. Calcule, a partir daequação (II), quantos moles de I2 deverão reagir com a quantidade prevista de íon tiossulfato. O intervalo de tempo para cada reação é uma medida do tempo necessário para consumir todo o íon S2O3= e ainda para produzir n moles de I2, de acordo com a equação (I).
Molaridade S2O3= 0,005mol/l
Volume= 0,01l

ᶆ= nv → n = ᶆ. v → n= 0,005. 0,01= 0,00005 mol

Segundo a equação:

I2 + 2S2O3= → 2I-+ S4O6=

1 ----- 2
x------0,00005 x= 0,000025 mol reagem

3. Trace uma linha plotando moles de iodeto (solução A) versus intervalo de tempo (eixo horizontal), para as misturas 1 a 4. Idetifique-o como figura 1. Neste mesmo gráfico plote moles de íon persulfato (solução C) versus intervalo de tempo de tempo, para as misturas 1, 5, 6 e 7.
Anexo. Figura 1.

4. Como uma variação naconcentração dos reagentes afeta o intervalo de tempo da reação?
Cálculo da variação das concentrações

Volume da solução: 50mL
Solução A: ᶆ= 0,20mol/l I-

M1. V1 = M2.V2
Mistura 1: 20mL → 0,2. 20= M2.50 M2= 0,2.2050 = 0,008 molar

Mistura 2: 15mL → 0,2. 15= M2.50 M2= 0,2.1550 = 0,006 molar

Mistura 3: 10mL → 0,2. 10= M2.50 M2= 0,2.1050 = 0,004 molar

Mistura 4:5mL → 0,2. 5= M2.50 M2= 0,2.550 = 0,002 molar

Solução C: ᶆ= 0,10mol/l S2O3=

M1. V1 = M2.V2
Mistura 1: 20mL → 0,1. 20= M2.50 M2= 0,1.2050 = 0,04 molar

Mistura 5: 15mL → 0,1. 15= M2.50 M2= 0,1.1550 = 0,03 molar

Mistura 6: 10mL→ 0,1. 10= M2.50 M2= 0,1.1050 = 0,02 molar

Mistura 7: 5mL → 0,1. 5 = M2.50 M2= 0,1.550 = 0,01 molar

Como vistoatravés dos cálculos e da análise do gráfico ao diminuirmos o número de mols e conseqüentemente a concentração molar do primeiro reagente mantendo o segundo com valor fixo e vice-versa (variando o segundo e mantendo fixo o primeiro) vimos que ambas as práticas resultaram no aumento do tempo da reação. A partir dos dados podemos ainda tirar mais conclusões:
Ao diminuirmos a concentração da solução Aem quatro vezes [Mistura 1 p/ 3(0,008 p/ 0,004)] observamos um aumento no tempo de aprox. quatro vezes. Ao também diminuirmos o valor pela metade [Mistura 3 p/ 4(0,004 p/ 0,002)] observamos que o valor do tempo da reação aprox. dobra. O mesmo ocorre ao analisarmos as mudanças na concentração da solução C. Ao diminuirmos a concentração em quatro vezes [Mistura 1 p/ 7(0,04 p/ 0,01)] o tempo aumentaaprox. quatro vezes, ao também diminuirmos a concentração pela metade [Mistura 1 p/ 6(0.04 p/ 0,02)] o tempo da reação aprox. dobra. Outras análises também podem ser feitas constatando que ao diminuir três vezes a concentração triplica-se o tempo de duração da reação.
Segundo todos estes dados conclui-se que a concentração e o tempo da reação são grandezas inversamente proporcionais, ou seja,...