PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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ARRHENIUS

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    INTRODUÇÃO
 

Em muitos casos a velocidade observada de uma reação química aumenta com o aumento da temperatura, mas a extensão deste aumento varia muito de reação para reação.

Em termos da equação de velocidade, a causa da variação da velocidade de reação com a temperatura reside em que a constante k varia quando se altera a temperatura. A relação entre ambas foi descoberta em 1887 por Van’t Hoff e, independentemente, em 1889, por Arrhenius. A relação, conhecida como equação de Arrhenius, é:

Onde A  é denominado fator de freqüência, Ea, energia de ativação, R é a constante de gases ideais e T, temperatura absoluta.

De acordo com a equação de Arrhenius, o valor da constante de velocidade k aumenta com a temperatura. Isto significa que um aumento da temperatura deve produzir um aumento da velocidade da reação, o que usualmente, é observado. Em qualquer temperatura deve existir uma distribuição, a distribuição de Maxwell-Boltzmann, de energias cinéticas moleculares numa substância, e a temperaturas mais elevadas essa distribuição se desloca no sentido de se ter maior número de moléculas rápidas e menos moléculas lentas.

A equação de Arrhenius é útil porque expressa a relação quantitativa entre temperatura, energia de ativação e constante de velocidade. O seu emprego mais útil reside na determinação da energia de uma reação, partindo de medidas de velocidade a diferentes temperaturas. 

    ENERGIA DE ATIVAÇÃO: energia que as moléculas colidentes devem ter para formar o complexo ativado, um conjunto instável de átomos fracamente ligados entre si e que pode se decompor em moléculas de reagentes ou de produtos.
 

    MATERIAL UTILIZADO
 

-    Buretas de 50 mL.
-    Suporte Universal.
-    Garra de Bureta.
-    Beckers de 100 e 500 mL.
-    Tubos de ensaio.
-    Estantes para tubo de ensaios.
-    Cronômetro.
-    Bico de Bünsen.
-    Tela de amianto.
-    Tripé de ferro.
-    Termômetro de 0 a 100º C.
-    Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,05 M (2,7mL/L).
-    Solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3)  0,05 M (7,9mL/L).
 

    PROCEDIMENTO
 

1 -    Rotular duas buretas de 50 mL e dois beckers de 100 mL: Na2S2O3 e H2SO4.

2 -    Em cada bureta colocar o líquido correspondente e sob cada uma seu respectivo becker.

3 -    Em quatro tubos de ensaio, limpos e secos, nomeá-los: 1,2,3 e 4.

4 -    Transferir  da bureta de H2SO4  4 mL a cada um dos tubos.

5 -    Em outros quatro tubos de ensaio, limpos e secos, nomeá-los: 1a,2a,3a e 4a. Repetir o passo 4 para o Na2S2O3.

6 -    Colocar água no Becker de 500 mL até a metade e montar o sistema da FIGURA 1.


FIGURA 1 - Montagem do experimento.

7 -    Introduzir os tubos 1, 1a e um termômetro no Becker (temperatura ambiente aproximadamente 25º C).

8 -    Esperar aproximadamente dois minutos até a temperatura dos tubos se igualarem à temperatura da água.

9 -    Adicionar o conteúdo do tubo 1 no tubo 1a, mantendo este sempre imerso na água, e acionar imediatamente o cronômetro.

10 -  Observar o tubo 1a até aparecer uma turvação e, então parar o cronômetro. Anotar os dados de temperatura e tempo de reação na TABELA 1.

11 -  Descartar em vidro fechado o conteúdo do tubo 1a, e lavá-lo imediatamente para evitar que fique manchado.

12 -  Aquecer a água em mais 10º C (aproximadamente 35º C) e colocar os tubos 2 e 2a. Repetir os passo de 8 a 11.


FIGURA 2 - Animação do Experimento.

13 -  Aumentar a temperatura mais 10º C (aproximadamente 50º C) e colocar os tubos 3 e 3a. Repetir os passos de 8 a 11.

14 -  Para os tubos 4 e 4a, a temperatura da água deve estar 10º C mais alta (aproximadamente 60º C), colocá-los no becker e repetir os passos de 8 a11.     

15 -  Preencher a última coluna da TABELA 1 , fazendo V=1/t (t em segundos).

16 - Traçar um gráfico de velocidade em função da temperatura (V x T).


Tabela 1 - Temperaturas, tempos e velocidades para cada conjunto de tubos.

TUBOS TEMPERATURA TEMPO V=1/t
1 e 1a                                    
2 e 2a                                      
3 e 3a                                       
4 e 4a                                     

 

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Este site foi atualizado em 19/01/11