A Velocidade de reações é de extrema importância na química

...

NaHCO3(s) + H2O(aq) → NaOH(aq) + CO2(g) + H2O(aq)

5.2. No experimento II, dois tubos de ensaio com concentrações diferentes de ácido clorídrico foram submetidos a uma reação com magnésio.

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

No tubo I havia 1,0 mL de água e 5,0 mL de ácido clorídrico 1,0 mol L-1, no tubo II havia 5,0 mL de água e 1,0 mL de ácido clorídrico 1,0 mol L-1. Foi adicionado simultaneamente 0,050 g de Mg e observou-se que o tubo I obteve-se maior produção de gás.

5.3. No experimento III, foi adicionado 2,0 mL de água oxigenada, em seguida adicionou-se cerca de 0,50 mL de iodeto de potássio e observou-se que houve reação devido a mudança de coloração e formação de bolhas.

2H2O2(aq) → 2H2O(aq) + O2(g)

Logo após diluiu-se 4 gotas da solução em 5,0 mL de água e adicionou-se cerca de 0,250g de Pb(NO3)2 e observou-se que a solução apresentou uma coloração ainda mais intensa do que foi observado anteriormente.

5.4. No experimento IV, foi utilizado 4 tubos com concentrações diferentes de solução de tiossulfato de sódio e adicionou-se neles 4,0 mL da solução de ácido sulfúrico 0,3 mol L-1, observou-se e anotou-se a velocidade da reação entre eles.

Tubo

Volume (mL)

Concentração de tiossulfato na mistura

(mol L-1)

CV = C´V’

Número de mol de tiossulfato de sódio que reagiu

∆n = C´V’

Tempo da reação

(s)

Velocidade

V = ∆n / ∆t

(mol s-1)

Solução de tiossulfato de sódio

Água

Total

1

6

0

6

0,18

1,8x10-3 mol

7,22

2,493x10-4

2

4

2

6

0,12

1,2x10-3 mol

7,94

1,511x10-4

3

3

3

6

0,09

9x10-4 mol

11,25

8x10-5

4

2

4

6

0,06

6x10-4 mol

18,60

3,226x10-5

Tabela 1. Dados das soluções e reações observadas no laboratório.

A partir dos dados obtidos foi criado o gráfico de concentração x velocidade.

Figura 1. Concentração x velocidade da reação entre Na2S2O3 + H2SO4.

[pic 1]

6. DISCUSSÃO

A maioria dos dados de velocidade de reação obedece a uma equação baseada em 3 fatores: a fração de moléculas que possuem energia igual ou maior que a energia de ativação, o número de colisões que ocorrem por segundo e a fração de colisões que tem orientação apropriada. Esses fatores são a base para a equação de Arrhenius (k=Ae-Ea/RT).

A diferença na velocidade das reações que ocorrem no experimento I é resultado dos seguintes fatores que as alteram:

Quando a reação ocorre com um reagente no estado sólido, a reação está limitada à superfície de contato. Portanto, as reações que envolvem sólidos tendem a prosseguir mais rapidamente se a área superficial do sólido for aumentada. Exatamente o que ocorreu na realização do experimento I, o comprimido sólido na forma inteira tem menor superfície de contato do que o comprimido pulverizado, então a reação ocorre mais rapidamente no comprimido pulverizado por ter maior superfície de contato, pois aumentando a superfície de contato das espécies reagentes aumenta a frequência de colisões tendo assim uma maior quantidade de colisões efetivas tornando mais rápida a reação. Logo, a velocidade da reação é mais rápida quando o comprimido está pulverizado. Além da superfície de contato, outro fator também altera a velocidade das reações no mesmo experimento, este fator é a temperatura. O aumento da temperatura faz aumentar as energias cinéticas das moléculas. A proporção que as moléculas se movem mais velozmente, elas se chocam com mais frequência e também com energia mais alta, ocasionando aumento de suas velocidades. Quanto maior a temperatura, maior a agitação das partículas e maior a chance de que ocorra interação entre elas. Assim, as moléculas de água têm maior agitação quando a temperatura está elevada. O movimento caótico, aleatório e mais rápido faz que o comprimido seja dissolvido mais rapidamente permitindo que a interação entre o ácido cítrico e o bicarbonato de sódio ocorra e a reação se processe. Logo, a velocidade da reação é mais rápida quando a água está em temperatura ambiente do que quando está com temperatura mais baixa.

Outro fator responsável pela alteração da velocidade de uma reação é a concentração, isto é testado no experimento II:

A maioria das reações químicas prossegue mais rapidamente se a concentração de um ou mais dos reagentes