Relatorio de pratica sobre cinetica quimica

Relatorio de pratica sobre cinetica quimica

Curso de Engenharia Química

Físico-Química Experimental

CINÉTICA QUÍMICA

Determinação da ordem e da constante de velocidade de uma reação.

Tabela 1

Tempo em segundos ( s )

MOLAR

Tempo 1

Tempo 2

Tempo 3

Média dos 3 tempos

Concentração Na2S2O3

Tubo de ensaio 07

17,84

18,69

19,25

18,59

0,18 M

Tubo de ensaio 08

20,94

22,19

22,88

22,00

0,15 M

Tubo de ensaio 09

26,87

30,40

28,47

28,58

0,12 M

Tubo de ensaio 10

39,16

37,56

38,88

38,53

0,09 M

Tubo de ensaio 11

57,06

61,06

62,22

60,11

0,06 M

Tubo de ensaio 12

122,03

122,60

124,39

123,01

0,03 M

Concentração do Na2S2O3 após a adição de quantidades diferentes de água e de Na2S2O3 , como é mostrado Na Tabela 1.

Tabela1.1

TUBOS

Concentração Na2S2O3(MOLAR)

Tubo de ensaio 07

0,18

Tubo de ensaio 08

0,15

Tubo de ensaio 09

0,12

Tubo de ensaio 10

0,09

Tubo de ensaio 11

0,06

Tubo de ensaio 12

0,03

CÁLCULOS:

Concentração do Na2S2O3 (0,3 M)

C1.V1 = C2.V2

Tubo 7- C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 6ml = C2.10mL

C2= 0,18 M

Tubo 8-

C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 5ml = C2.10mL

C2= 0,15 M

Tubo 9-

C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 4ml = C2.10mL

C2= 0,12 M

Tubo 10-

C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 3ml = C2.10mL

C2= 0,09 M

Tubo 11-

C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 2ml = C2.10mL

C2= 0,06 M

Tubo 12-

C1.V1 = C2.V2

0,3 M . 1ml = C2.10mL

C2= 0,03 M

Concluímos que, com a diminuição da concentração do Na2S2O3,precisamos de um tempo maior para que a reação aconteça, ou seja, a velocidade de reação vai diminuindo de acordo com a diminuição da concentração.

Velocidade = Concentração / tempo .

Gráfico do modelo linearizado e determinação de K e n.

Neste experimento a concentração do H2SO4 foi constante, dessa forma determinou-se a velocidade de reação em função a variação da concentração do Na2S2O3 .

H2SO4 + Na2S2O3 Na2SO4 + SO2 + H2O + S↓

A equação que determina a velocidade é: V= K .[A]n

Linearizando encontramos o seguinte modelo:

ln V= ln ( K .[A] n )

ln V= ln K + n.ln[A]

y = b + a.x

Podemos observar que o modelo acima representa a equação de uma reta, sendo K o valor de b e a o valor de n, objetos de interesse do contexto.

Mas para se obter Ke né preciso a equação de reta, que neste caso, obtida de um gráfico linearizado.

Tabela com os valores da concentração do Na2S2O3 e da velocidade de reação(concentração de Na2S2O3 / tempo) depois de aplicado ln.

Tabela1.1

Média Tempos(s)

Na2S2O3 (M)

Vel (mol/L s )

18,59

0,18

0,009682625

22,00

0,15

0,006818182

28,58

0,12

0,00419874

38,53

0,09

0,002335842

60,11

0,06

0,00099817

123,01

0,03

0,000243883

Tabela1.2

Vel (mol/L s )

ln da velocidade

Concentração ( M )

ln da Conc.

0,009682625

-4,63742223

0,18

-1,71479843

0,006818182

-4,988162438

0,15

-1,89711998

0,00419874

-5,472970709

0,12

-2,12026354

0,002335842

-6,059382767

0,09

-2,40794561

0,00099817

-6,909586934

0,06

-2,81341072

0,000243883

-8,31882355

0,03

-3,5065579

Equação da reta:

Y = 2,0626x – 1,0934

K = -1,0934 → ln K = -1,0934 → K = e -1,0934 K = 0,335075299

n = 2,0626

Gráfico das três curvas

  • Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), experimental;

  • Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), usando a equação do modelo (I) com K e n encontrados anteriormente.

  • Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), admitindo n numero inteiro. n ≈ 2

  1. Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), experimental;

Para a velocidade neste caso, usou-se V = [A] / t

2- Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), usando a equação do modelo (I) com K e n encontrados anteriormente.

Para a velocidade, adotamos o modelo (I); V = eKx [A] n

  1. Velocidade (mol/ L s) x concentração (mol/L), admitindo n numero inteiro. n ≈ 2

Usou-se o mesmo modelo (I), só que agora admitindo n um número inteiro. n ≈ 2

Tabela 3.1

Tubos / Velocidade

Vel. Exp

Valores reais de K e n

Vel. n inteiro 2

Na2S2O3 (M)

Tubo de ensaio 07

0,00968263

0,0097514110

0,010885640

0,18

Tubo de ensaio 08

0,00681818

0,0066949640

0,007539194

0,15

Tubo de ensaio 09

0,00419874

0,0042253399

0,004825084

0,12

Tubo de ensaio 10

0,00233584

0,0023343340

0,002714109

0,09

Tubo de ensaio 11

0,000998170

0,0010111479

0,001206271

0,06

Tubo de ensaio 12

0,000243883

0,0002421322

0,000301568

0,03

Comentários:

  • Podemos observar que os valores foram muito bem coletados no experimento, pois a curva da velocidade experimental está muito semelhante a curva da velocidade teórica.

  • A curva da velocidade teórica modificada modificando n = 2,0626 para n 2 está um pouco diferente da curva das velocidades experimental e velocidade teórica, o que já era de se esperar, aumentando a diferença a medida que a concentração aumenta.

  • A velocidade da reação aumenta de acordo com o aumento da concentração.

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