VELOCIDADE DA REAÇÃO ENTRE TIOSULFATO DE SÓDIO E ÁCIDO CLORÍDRICO.

...

KV = constante de velocidade; E = energia de ativação; A = fator de freqüência. Somente reagem as moléculas que possuem energia suficiente para formar o complexo ativado (alcançar o pico da barreira).

- OBJETIVO

Verificar como a variação da concentração dos reagentes influi na velocidade da reação:

S2O3(aq) -- + 2 H(aq) + → S(s) + SO2(g) + H2O (aq )

- MATERIAIS E REAGENTES

- 11 Béckers de 100ml;

- 4 Pipetas, sendo uma de cada de: 25ml, 20ml, 10ml e 5ml;

- Bacia com gelo;

- Máquina para banho maria;

- Termômetro;

- Cronômetro;

- S2O3 (0,3Mol/L) e S2O3 (1Mol/L);

- HCl (2 Mol/L) e HCl (0,3 Mol/L);

- Água.

- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Parte 1 – S2O3

Para determinar a ordem de reação do S2O3 (0,3Mol/L), utilizou-se 5 Béckers de 100ml cada, adicionando em cada um deles a quantidade descrita na tabela 1 tanto de S2O3 quanto, posteriormente, de H2O.

Por baixo de cada Bécker, foi colocada uma tira de papel da cor azul. Em seguida, foram adicionados 5 ml de HCl (2 Mol/L) em cada Bécker, sendo um de cada vez, cronometrou-se imediatamente (e anotando) o tempo em que levava para que a tira azul não fosse mais visível, com esta observada de cima para baixo.

Este experimento foi realizado três vezes, com as mesmas quantidades indicadas na tabela, diferenciando apenas na temperatura, cuja quais foram: 28ºC (301K), 2ºC (271K) e 40ºC (313K).

Parte 2 – HCl

Para determinação da ordem de reação para H+, foram utilizados 4 Béckers de 100ml cada. Adicionou-se HCl (0,3 Mol/L) nos valores indicados na tabela 2 em cada um deles, colocando em seguida os valores de H2O também indicados.

A tira azul foi colocada embaixo dos béckers. Adicionou-se 20ml de Tiossulfato de Sódio (1Mol/L) para cada um, um de cada vez, cronometrando imediatamente (e anotando) ao colocar o mesmo, até que a tira azul não fosse mais visível olhando de cima para baixo.

Este experimento foi realizado apenas em temperatura ambiente de 28ºC (301K).

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

Concentração do tiossulfato de sódio

Temperatura ambiente, com T = 301 K (28°C)

Variando a concentração do íon tiossulfato, e mantendo a concentração de H+ constante, temos que a [H+]=[S2O3] o regente em excesso, e assim podem calcular a ordem para o tiossulfato. Para as diferentes concentrações após as diluições, utilizamos a expressão:

[pic 26][pic 27]

Onde foi variando apenas o V1 em cada combinação.

Tabela 01 - DETERMINAÇÃO DA ORDEM DEREAÇÃO EM RELAÇÃO AO TIOSSULFATO

Combinação

Tempo (s)

Log (t)

S2O3

Log [S2O3]

1

9,53

-0,97909

0,250

-0,60206

2

10,53

-1,02243

0,200

-0,69897

4

26,91

-1,42991

0,150

-0,82391

3

14,71

-1,16761

0,075

-1,12494

5

40,04

-1,60249

0,050

-1,30103

Nesta primeira etapa do estudo, a reação foi feita mantendo-se constante a concentração do ácido e variando-se a de tiossulfato. Assim, será traçado um gráfico de log da concentração de tiossulfato por – log do inverso do tempo de reação, o que nos fornecerá uma reta cujo coeficiente angular é a ordem parcial da reação em relação a este composto.

Notou-se que quanto mais concentrada a solução de tiossulfato, menor era o tempo de reação, conforme mostrado na tabela 01. A reação foi bem rápida quando se trabalhou com a solução mais concentrada, com a solução mais diluída, porém, o tempo de reação foi bastante grande em relação a primeira.

Gráfico 01 – Representação do coeficiente angular da reta S2O3[pic 28]

Concentração do ácido clorídrico

Temperatura ambiente, com T = 301 K (28°C)

Variando a concentração do íon hidrogênio, e mantendo concentração de [Na2S2O3] constante, temos que a [S2O3 2-] = [HCl] é o reagente em excesso, e assim podem calcular a ordem para o H+

Para as diferentes concentrações após as diluições, utilizamos a expressão:

[pic 29][pic 30]

Tabela 02 – DETERMINAÇÃO DA ORDEM DEREAÇÃO EM RELAÇÃO AO HCl

Combinação

Tempo (s)

Log (t)

[HCl]

Log [HCl]

1