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O Estudo da Cinética de Decomposição do H2O2

Por:   •  22/6/2023  •  Relatório de pesquisa  •  978 Palavras (4 Páginas)  •  424 Visualizações

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Estudo da Cinética de Decomposição do H2O2

Dabir Hadassa Y. Miranda Pinto, Michelle Machado Veiga da Rocha, José C. Cardoso Filho

Universidade Federal do Pará - Rua Augusto Corrêa, 01 - Belém - Pará - Brasil dabir.pinto@itec.ufpa.br 

michelle.rocha@itec.ufpa.br

INTRODUÇÃO

O peróxido de hidrogênio, comumente utilizado para o clareamento dos pelos, é um produto que também tem larga aplicação na indústria de branqueamento de têxteis, pasta de papel, couro, além de possuir ação anti-séptica (GALACHO & MENDES, 2011). Além disso, a água oxigenada decompõe-se em água, produzindo oxigênio conforme a reação abaixo:

[pic 1][pic 2]

A velocidade de decomposição depende de fatores como temperatura, concentração, presença de luz, valor do pH, etc. As leis de velocidade consistem em uma equação que dá a velocidade de reação em função das concentrações de todas as espécies presentes na reação química global (ATKINS; DE PAULA, 2008). A taxa de decomposição, supondo uma equação de primeira ordem, é expressa da seguinte forma:[pic 3]

         [pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Já o iodeto de potássio é um sal classificado como fotossensível, possui higroscopicidade e é solúvel em água. Ele pode ser usado no tratamento de doenças infecciosas, em química analítica como reagente, catalizador, etc (SILVA, 2017).

Objetiva-se com o presente trabalho analisar a cinética de decomposição da água oxigenada catalizada por iodeto de potássio através da medição da altura manométrica em função do tempo.

EXPERIMENTAL

As soluções de Peróxido de hidrogênio 35% e iodeto de potássio 0,1 foram fornecidas pelo Laboratório de Corrosão, anexo do Laboratório de Engenharia Química da UFPA. Primeiramente, diluiu-se 20 mL de H2O2 em 180 mL de água destilada e 10 mL de KI em 190 mL de água. Em seguida, transferiu-se ambas as soluções para o balão de fundo chato conectado ao manômetro conforme mostrado na Figura 2. Por conseguinte, a válvula foi fechada e o cronômetro acionado. Durante o balanço de pressão manométrica, anotou-se o tempo a cada 1 cm de altura (h) observado. Com os 10 pontos coletados, efetuou-se os cálculos de PO2, Ln (PO2) e a análise do comportamento dos dados.  

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

                                                [pic 11][pic 12][pic 10]

        [pic 13][pic 14]

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os dados referentes ao procedimento experimental foram organizados na Tabela 1, contendo a altura (h) em centímetro para cada tempo (t) marcado em segundos, bem como às pressões parciais (PO2) calculada através da Equação 4, o seu logaritmo natural (lnPO2) e o inverso (1/lnPO2).

Tabela 1 – Dados para a análise gráfica

h (cm)

t (min)

PO2 (kgf/cm3)

lnPO2 (kgf/cm3)

1

96

0,978057

-0,02219

2

225

1,956114

0,67096

3

358

2,934171

1,076425

4

482

3,912228

1,364107

5

602

4,890285

1,587251

6

723

5,868342

1,769572

7

854

6,846399

1,923723

8

982

7,824456

2,057254

9

1118

8,802513

2,175037

10

1200

9,780570

2,280398

Fonte: Autores (2023)

Supondo uma reação de primeira ordem, conforme a Equação 3, é compreendido que a taxa de decomposição é a derivada do logaritmo natural da Pressão Parcial do O2 no tempo. Assim, para uma análise bem estabelecida do progresso de decomposição, plotou-se um gráfico de tendência linear que os relaciona (Gráfico 1).

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