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Determinação Da Ordem de Uma Reação
Determinação Da Ordem de Uma Reação
Determinação Da Ordem de Uma Reação
Poos de Caldas/ MG
Abril/2015
Resumo: O presente experimento foi realizado com o objetivo de analisar a reao entre o
perxido de hidrognio, ons de iodo e do hidrognio. O mtodo utilizado para a determinao da
ordem de reao, valor da constante k e expresso para a velocidade de reao, foi o mtodo das
concentraes em excesso. Os resultados obtidos foram satisfatrios. A ordem de reao obtida
foi 1, o valor da constante k foi de 6,10.10-3 s-1 e por fim, a expresso para a velocidade de
reao foi:
r H O =6,10. 103 [ H 2 O2 ]1 .
2
1. Objetivo
Determinar a ordem da reao entre o perxido de hidrognio, ons iodo e de
hidrognio em relao ao H 2O2. Teve-se tambm como objetivo propor uma expresso
para a velocidade de tal reao.
2. Materiais e Mtodos
2.1 Materiais Utilizados:
Foram usados os seguintes materiais:
1 pipeta de 2 mL;
1 pipeta de 5 mL;
1 pipeta de 10 mL;
1 pipeta de 20 mL;
1 bureta de 25 mL;
1 proveta de 20 mL;
Cronmetro;
Termmetro;
2.2 Metodologia:
Para a realizao deste experimento, ambientou-se uma bureta e completou-a com
uma soluo de 0,1 M de tiossulfado de sdio (Na 2S2O3). Aps isso, preparou-se um
bquer contendo 150 mL de gua destilada, 20 mL de iodeto de potssio (KI) a
concentrao de 1M, 10 mL de cido sulfrico (H 2SO4) a 3M, 2 mL da soluo de
tiossulfado de sdio da bureta e por fim 5 mL da soluo de amido 0,5%.
Nota-se que o cido sulfrico atua como catalizador nessa reao, pois o cido faz
com que haja uma diminuio da energia de ativao da reao.
Feito isso, o bquer contendo a mistura foi colocado sob agitao e ento se mediu
a temperatura (24C) do sistema. Em uma proveta, adicionou-se 20 mL de uma soluo
de perxido de hidrognio a 0,053 M e ento verteu-se essa quantidade para a mistura do
bquer, iniciando imediatamente a contagem do tempo de reao.
Conforme a reao foi se procedendo a soluo tornou-se azul devido adio do
indicador, o amido. A escolha do indicador considerou-se que h a formao de iodo no
meio e este indicador mostra essa presena tornando a soluo azul. O tempo necessrio
para que a reao ocorresse foi anotado e estes valores foram utilizador para se
determinar a velocidade da reao.
Logo quando a soluo tornou-se azul titulou-se imediatamente 2 mL de tiossulfato
de sdio da bureta fazendo com que a reao voltasse a ser incolor. Aps algum tempo,
sempre sob agitao, a reao ocorreu novamente e foi possvel visualizar a colorao
azul, da ento anotou-se o tempo e titulou-se mais 2 mL de tiossulfato de sdio da
bureta. Esse processo foi realizado por 10 vezes, ou seja at gastar aproximadamente 22
mL da bureta. O experimento foi realizado em duplicata.
3. Resultado e Discusso
O experimento foi realizado baseado na reao reversvel entre o H 2O2 e o iodeto,
esquematicamente temos a equao representada a seguir:
+ H 2 O+I 2
+2 H
H 2 O2+2 I
(1)
2
+S 4 O6
2+ I 2 2 I
2 S 2 O3
(2)
Incio
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Adio de
reagente
2mL de Na2S2O3
+20mL de H2O2
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
+ 2mL de Na2S2O3
Tempo 1 da
reao (s)
23,22
Tempo 2 da
reao (s)
21,22
Tempo
mdio (s)
22,22
47,69
76,46
107,30
144,26
185,05
240,98
295,43
375,63
469,50
45,52
72,01
101,05
135,00
177,50
223,95
281,16
355,10
448,96
46,61
74,24
104,18
139,63
181,28
232,47
288,30
365,37
459,23
M=
(3)
n
V
com:
Incio
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n de mol de
Na2S2O3
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
0,0014
0,0016
0,0018
0,0020
I2 formado
(mol)
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007
0,0008
0,0009
0,0010
H2O2 consumido
(mol)
0,0001
0,0002
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007
0,0008
0,0009
0,001
Incio
H2O2 consumido
(mol)
0,0001
H2O2 de incio
(mol)
0,00106
Restante de H2O2
(mol)
0,00096
0,0002
0,00106
0,00086
0,0003
0,00106
0,00076
0,0004
0,00106
0,00066
0,0005
0,00106
0,00056
0,0006
0,00106
0,00046
0,0007
0,00106
0,00036
0,0008
0,00106
0,00026
0,0009
0,00106
0,00016
0,001
0,00106
0,00006
0,207
0,209
0,211
0,213
0,215
0,217
0,219
0,221
0,223
0,225
[H2O2]
(mol/L)
0,00464
0,00411
0,00360
0,00310
0,00260
0,00212
0,00164
0,00118
0,00072
0,00027
dCA
=k C A .C B
dt
(4)
Onde,
C
C
a concentrao do reagente A;
a concentrao do reagente B;
[ 2 O2 ]
rA=k
(5)
(6)
2
O
[
2 ]inicial
(7)
(8)
(9)
x=t
(10)
R ==0.94
f(x)
0x + 0.05
0.052
0.051
[H2O2]inicial - [H2O2]final
0.050
0.049
0.048
0.047
0.046
ln
(11)
y=ln
(12)
a=k
(13)
x=t
(14)
Por meio do valor estabelecido (
6
5
4
ln([H2O2]inicial/[H2O2]final) 3
2
1
0
Figura 2 Grfico de
H
H
[ 2 O2] final
[ 2O2 ]inicial
ln
H
H
[ 2 O2 ]inicial =k . t
1
[ 2O2 ] final
1
(15)
H
H
2
O
[
2 ]inicial
1
[ 2 O2 ]final
1
y=
(16)
Assim,
a=k
(17)
x=t
(18)
Atravs da equao 15, dos valores obtidos nas tabelas 1 e 5 e da ordem
determinada (
4000
3500
3000
2500
1500
1000
500
0
0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00
R2
0,9421
0,9765
0,7313
0,00001 (mol.L-1.s-1)
0,00610 (s-1)
6,4119 (L.mol-1.s-1)
de qui quadrado R. Concluimos ento que para a reao estudada a ordem de reao
1 em relao ao perxido de hidrognio e que o valor de k 6,10.10 -3 s-1. A velocidade de
reao pode ser escrita por:
r H O =6,10 . 103 [ H 2 O2 ]1
2
5. Referncias Bibliogrficas
CINTICA Qumica. Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Instituto de Qumica.
Disponvel em: <http://www.iq.ufrgs.br/ead/fisicoquimica/cineticaquimica/index.html>.
Acesso em: 21 abr. 2015.
FELTRE, Ricardo. Qumica: fsico-qumica. 6 ed. v.2. So Paulo: Moderna, 2004.