Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia da BahiaCAMPUS SALVADOR

CINTICA DA HIDRLISE DO ACETATO DE ETILA EM MEIO ALCALINO EM UM REATOR TANQUE AGITADO DESCONTNUO

DOCENTE: Iara SantosDISCENTES: Monique Eva de Jesus Trindade Monyque Rosa Costa LealCURSO: Engenharia QumicaDISCIPLINA: Laboratrio de Engenharia Qumica 1

SALVADOR31 de Julho de 2013

SUMRIO

1. OBJETIVOS 3 2. INTRODUO 3 3. FUNDAMENTAO TORICA 4 4. MATERIAIS 75. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 86. CLCULOS E ANLISES DE RESULTADOS 97. CONCLUSO 218. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 22

1. OBJETIVOS

Determinar a constante da taxa da reao de hidrlise do acetato de etila em meio alcalino a diferentes temperaturas, o fator de frequncia e a energia de ativao da reao, verificando a validade do modelo proposto.

2. INTRODUO

O Acetato de Etila um solvente orgnico oxigenado, um ster lquido temperatura ambiente, incolor, voltil, de polaridade moderada, sendo instvel na presena de bases fortes e cidos aquosos.As reaes de hidrlise podem ser definidas por reaes de quebra de uma molcula por gua. Na Qumica Orgnica, hidrlise inclui reaes de saponificao de cidos graxos e steres, inverso de acares e quebra de protenas. A hidrlise do acetato uma reao complexa, chamada reao no elementar, que possui uma srie de etapas intermedirias de reaes elementares.Quando se estuda a cintica de uma reao, observa-se que a ordem de reao nem sempre coincide com a estequiometria. A cintica de reao, neste caso, no representada simplesmente por uma nica etapa, mas envolve vrias etapas intermedirias do processo.

As equaes de taxa precisam ser testadas frente a dados experimentais. Os mtodos cinticos consistem em maneiras de anlise e correlaes de dados cinticos, tendo em vista a identificao da lei de velocidade de uma dada reao qumica. Portanto, trata-se de procedimentos para testar equaes de taxa contra dados experimentais.Comumente, so empregados seis diferentes tipos de mtodos de anlise dos dados coletados: o mtodo integral, o mtodo diferencial, o mtodo de meias-vidas, o mtodo das velocidades iniciais, o da regresso linear, e o mtodo de regresso no-linear. Os mtodos diferencial e integral so utilizados principalmente na anlise de dados de reator em batelada.O mtodo integral de anlise o mais utilizado e o de uso mais simples. Ele empregado mais frequentemente quando a ordem da reao conhecida e se deseja calcular a velocidade especfica da reao a diferentes temperaturas, tendo em vista a determinao da energia de ativao. Normalmente, nesse mtodo, supe-se uma ordem de reao e integra-se a equao diferencial utilizada para modelar o sistema em batelada. Se a suposta ordem de reao for a correta, o grfico correspondente dos dados de concentrao-tempo deve ser razoavelmente linear. O mtodo diferencial de anlise o mais usado nas situaes complexas. Ele aplicado diretamente na equao diferencial da velocidade a ser testada e permite avaliar todos os termos da equao. Geralmente, deve ser empregado quando o mtodo integral no apresentar resultados satisfatrios. Neste mtodo, define-se um modelo cintico e ajusta-se diretamente os dados correspondente expresso da velocidade.

3. FUNDAMENTAO TERICA

A hidrlise de um ster em meio aquoso alcalino pode ser representada pela seguinte equao global:ster + OH- lcool + nion cido (1)A + B produtos (1.a)Esta reao, embora representada de forma aparentemente simples, na realidade uma reao complexa, pois possui uma srie de etapas intermedirias de reaes elementares. A partir do mecanismo de reao apresentado na literatura, obtem-se a expresso da taxa da reao dada por:r = k.CA.CB (2)onde r a velocidade de reao e CA e CB representam as concentraes molares dos reagentes A e B, respectivamente.A constante da taxa da reao, k, pode ser considerada como uma funo da temperatura. Assume-se que vlida a Lei de Arrhenius, segundo a qual a constante da taxa apresenta uma variao exponencial com a temperatura: (3)onde k0 o fator de frequncia, EA a energia de ativao, R a constante universal dos gases e T a temperatura medida em escala absoluta.Se os reagentes so radicais livres que reagem imediatamente quando entram em coliso, no h geralmente uma energia de ativao. No entanto, a maioria dos tomos e das molculas necessita de uma energia de ativao para reagir. Duas so as razes para isto acontecer: 1. As molculas necessitam de energia para distorcer ou alongar suas ligaes, para quebr-las e depois formar novas ligaes.2. As foras de repulso estricas e eletrnicas devem ser superadas medida que as molculas reagentes se aproximam.A energia de ativao pode ser interpretada como uma barreira transferncia de energia (de energia cintica para energia potencial) entre as molculas reagentes, a qual deve ser vencida. Uma forma de interpretar a barreira reao pelo uso das coordenadas de reao. Essas coordenadas traduzem a energia potencial do sistema em funo do avano da reao, medida que caminhamos dos reagentes para um intermedirio e, logo aps, aos produtos. Para testar o modelo proposto para a equao da taxa da reao e determinar os parmetros cinticos, pode-se utilizar um reator tanque descontnuo operando isotermicamente. A anlise dos resultados experimentais para este tipo de reator feita de acordo o modelo de mistura perfeita, que conduz a seguinte equao de balano de massa:dnj/dt = V rj = V j r (4)onde, nj o nmero de moles do componente j presente no reator no instante t, V o volume da massa reacional, rj a taxa de formao do componente j e j o coeficiente estequiomtrico do componente j na reao.Nos casos em que a massa especfica da massa reagente no se altera significativamente (permanece constante), a equao (4) se torna:dCj/dt = j . r (5)Para acompanhar a progresso da reao com o tempo, recorrer-se-, nesta experincia medida da concentrao dos ons cidos ao longo do tempo, empregando-se a titulao volumtrica.A descrio cintica representa a variao de consumo dos reagentes ou de formao dos produtos com o decorrer da reao e pode ser representada graficamente pela chamada curva cintica. A tangente a esta curva indica como varia a velocidade de reao, de consumo ou formao, com o decorrer da reao. Experimentos mostram que a taxa de reao influenciada pela composio e pela energia do material, ou seja, temperatura.O mecanismo de uma reao consiste na sequncia detalhada de etapas que levam reagentes a produtos. Para explicar a cintica de reaes elementares, admite-se que uma srie de reaes intermedirias elementares est ocorrendo. Nestas etapas intermedirias, ocorre formao de intermedirios ativos, que esto em pequenas quantidades, de modo que sua velocidade global nula.Para testar a veracidade de um mecanismo terico envolvendo uma sequncia de reaes elementares devemos comparar as expresses tericas da velocidade com as relaes empricas obtidas. A reao pode apresentar mais de um mecanismo ou mais de um mecanismo pode ser consistente com os dados cinticos, o que podem ser problemas que dificultem a busca do mecanismo correto de reao.Algumas aplicaes dos reatores descontnuos, ou reatores batelada, podem ser citadas, como: Pequena escala; Processos difceis de converter em operaes contnuas; Fabricao de produtos caros; Testar novos processos, em desenvolvimento.

Esta classe de reatores apresentam as seguintes caractersticas:

Alcance de altas converses, prolongando o tempo de residncia do reagente no reator; Altos custos de operao; Dificuldade de produo em larga escala; Variabilidade de produtos de batelada a batelada.

3. MATERIAIS Um reator tanque cilndrico de vidro, com cerca de 2 litros de capacidade; Dois beckers com capacidade para 500 mL; Um becker com capacidade para 1000 mL; Um banho termostatizado; Um agitador mecnico; Soluo de acetato de etila 0,02N; Soluo padronizada de hidrxido de sdio 0,01N; Soluo de hidrxido de sdio 0,02N; Soluo de cido clordrico 0,01N; Dez erlenmmeyrs; Indicador (fenolftalena); Duas buretas; Uma pera de suco, Um termmetro; Uma pipeta de escoamento rpido de 25 mL. Uma pipeta de 5 mL.

Figura 1. Esquema demonstrativo do experimento

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1) Encontram-se preparadas uma soluo 0,02 M de NaOH padronizada, uma soluo aquosa de acetato de etila 0,02 M, uma soluo de HCl 0,01 M e uma soluo padronizada de NaOH 0,01M. 2) Realizar a experincia a trs temperaturas diferentes: ambiente, abaixo da ambiente e acima da ambiente. Ligar o banho termosttico na primeira temperatura desejada (dever ser a menor delas, pois o processo de resfriamento mais lento que o de aquecimento).3) Padronizar a soluo de HCl com NaOH 0,01N, titulando 30 mL da soluo cida com a soda, usando fenolftalena como indicador; 4) Em cada um dos erlenmeyers disponveis, adicionar 30 mL do HCl padronizado; 5) Pr-aquecer 500 mL da soluo de acetato de etila e 500 mL da soluo de soda 0,02N em beckers separados, at a temperatura de reao desejada. Com o agitador ligado, misturar estas duas solues no reator e acionar o cronmetro; 6) Retirar amostras da soluo do reator com uma pipeta de 25 mL e escoamento rpido, anotando o tempo de reao. Imediatamente a seguir, transferi-la para um dos erlemeyers contendo 30 mL de HCl 0,01N - ATENO - Esta operao deve ser a mais rpida possvel. Os tempos de amostragem sugeridos so: 0, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40 e 50 minutos; 7) Titulou-se as amostras acidificadas com soda padronizada 0,01M usando fenolftalena como indicador;

5. CLCULOS E ANLISES DE RESULTADOS

A reao do acetato com o hidrxido de sdio mostrada abaixo foi realizada a temperatura de reao de 15C: Ac-C2H5 + NaOH EtOH + Na+ + Ac-

Para os clculos posteriores necessrio fazer algumas suposies, so elas: A reao ocorre em meio isotrmico; Os reagentes so colocados simultaneamente; No h reaes paralelas; Sistema bastante misturado (homogneo); Tempo de enchimento negligencivel;Durante o experimento, determinou-se o volume de NaOH padronizado por meio de uma titulao de retorno em cada tempo prescrito no roteiro, dessa forma, obteve-se a seguinte tabela:AmostaTempo (s)VNaOH padro (mL)CA (mol/L)

1001,30E-02

21207,29,85E-03

33008,99,12E-03

460011,28,12E-03

590012,77,47E-03

6120013,96,96E-03

7150015,46,31E-03

8180016,25,96E-03

9240017,75,31E-03

10300019,24,67E-03

Tabela 1. Dados obtidos no experimento A respeito da tabela acima, cabe ponderar algumas observaes:Obs. 1: Em coerncia com as orientaes dadas no momento do experimento, no houve a preocupao de registrar os tempos exatos de coleta. A inexatido dos tempos referenciados na tabela, apesar de no representarem fielmente o tempo de coleta, to pequena que julgamos no impactar nas anlises e resultados obtidos.Obs. 2: No foi realizada a titulao no tempo zero, portanto foi necessrio considerar VNaOH padro igual a zero para determinar a concentrao nesse ponto. medida que a reao se prosseguia, retirava-se uma a alquota (25 mL) do reator nos tempos preestabelecidos. Esta alquota foi colocada em um erlenmeyer contendo 30 mL de HCl cuja concentrao era 0,0108 mol/L.No momento em que a reao de hidrlise bsica chega ao fim, restaro os ons Na+, Acetato-, Cl- e excesso de H+. Gotejou-se o indicador fenolftalena na soluo contendo o excesso e titulou-se com NaOH padronizado cuja concentrao era 0,0108 mol/L.

Substituindo na primeira equao, tem-se:

Logo, tem-se a seguinte equao para o clculo da concentrao do acetato:

Nas reaes em fase lquida h uma pequena variao de massa especfica com a reao, no havendo a necessidade de ser bastante apurada. Nos reatores em batelada com volume constante (V=Vo), onde considerado que no haja vazo de entrada ou de sada de material e que o mesmo esteja bem homogneo, o balano molar apresenta-se como:

Em termos de concentrao, tem-se:

Nas reaes em fase lquida que no h variao de volume, a varivel medida experimentalmente a concentrao, portanto, tem-se a seguinte equao proveniente do balano molar:

Para o experimento em questo, a equao para anlise dos resultados foi obtida por:

Sabendo que os reagentes A e B so equimolares, considera-se , portanto:

Lei de VelocidadePara encontrar a lei de velocidade, primeiramente utilizou-se o mtodo integral, seguindo os seguintes passos:1. Uma equao de taxa suposta;2. A equao de projeto apropriada integrada para gerar uma relao entre a concentrao e tempo;3. A relao linearizada;4. Os dados so colocados em forma grfica para testar a equao linearizada;5. Se a equao ajustar os dados, os valores da inclinao e do coeficiente linear so utilizados para estimar os parmetros desconhecidos na equao da taxa.

1 tentativa - ORDEM ZEROPara uma reao de ordem zero, rA = - k, e da combinao da lei de velocidade com o balano molar resulta:

Integrando essa equao com CA = CA0, tem-se:

Fazendo o grfico de CA x t, obteve-se:

Percebe-se pelo valor do coeficiente de determinao (R = 0,8003) que os dados no se ajustaram bem para a ordem zero, portanto preciso fazer uma nova tentativa para outra ordem. Atravs do grfico, nota-se que o primeiro valor de concentrao (t = 0s) foi o responsvel pelo ajuste inadequado dos dados, isso se deve ao fato deste ponto no ter sido titulado, portanto, esse valor foi calculado baseando-se em VNaOH padro = 0, o que agrega erro e inexatido ao valor determinado.

2 tentativa PRIMEIRA ORDEMPara uma reao de primeira ordem, -rA = kCA, e da combinao da lei de velocidade com o balano molar resulta:

Integrando essa equao com CA = CA0, tem-se:

Dessa forma, apresenta-se a seguinte tabela:

AmostaTempo (s)VNaOH padro (mL)CA (mol/L)ln(CA/CA0)

1001,30E-020,0000

21207,29,85E-030,2744

33008,99,12E-030,3519

460011,28,12E-030,4673

590012,77,47E-030,5505

6120013,96,96E-030,6224

7150015,46,31E-030,7202

8180016,25,96E-030,7765

9240017,75,31E-030,8916

10300019,24,67E-031,0217

Tabela 2. Dados para determinar a lei de velocidade da reao de primeira ordem

Fazendo o grfico de - ln (CA/CA0) x t, obteve-se:

Nota-se, pelo valor do coeficiente de determinao (R = 0,9121), que os dados no se ajustaram bem para a primeira ordem, portanto preciso fazer uma nova tentativa para outra ordem. Atravs do grfico, percebe-se que o primeiro valor de concentrao (t = 0s) foi o responsvel pelo ajuste inadequado dos dados, isso se deve ao fato deste ponto no ter sido titulado, portanto, esse valor foi calculado baseando-se em VNaOH padro = 0, o que agrega erro e inexatido ao valor determinado.

3 tentativa SEGUNDA ORDEM Para uma reao de segunda ordem, -rA = kCACB, e da combinao da lei de velocidade com o balano molar resulta:

Sabendo que a reao do tipo A + B Produtos e que CB = CA0, ao integrar essa equao, tem-se:

Dessa forma, apresenta-se a seguinte tabela:

AmostaTempo (s)VNaOH padro (mL)CA (mol/L)1/CA - 1/CA0

1001,30E-020,0000

21207,29,85E-0324,3665

33008,99,12E-0332,5464

460011,28,12E-0345,9680

590012,77,47E-0356,6438

6120013,96,96E-0366,6168

7150015,46,31E-0381,3885

8180016,25,96E-0390,5797

9240017,75,31E-03111,0358

10300019,24,67E-03137,1742

Tabela 3. Dados para determinar a lei de velocidade da reao de segunda ordem

Fazendo o grfico de 1/CA-1/CA0 X t, obteve-se:

A partir da anlise do grfico, percebe-se que o primeiro valor de concentrao (t = 0s) foi o responsvel pelo ajuste inadequado dos dados, isso se deve ao fato deste ponto no ter sido titulado, portanto, esse valor foi calculado baseando-se em VNaOH padro = 0, o que agrega erro e inexatido ao valor determinado.Atravs do valor do coeficiente de determinao para a segunda ordem (R = 0,9769), percebe-se que os dados cinticos se ajustaram melhor em relao s outras ordens. Para o valor de R encontrado e atravs da comparao com as tentativas anteriores possvel concluir que a reao de ordem 2. Descoberta a ordem da reao, necessrio calcular o valor dek.A equao da reta para a segunda ordem dada por y = 0,0412x + 15,953, como a integral da lei de velocidade nos fornece:

Onde, os valores de CA foram calculados atravs da titulao e o CAO foi a concentrao inicial de hidrxido de sdio (igual a 0,02M).O coeficiente angular da reta ( = 0,0412) igual a k, ento:k = 0,0412 L. mol-1.s-1Portanto, a equao da taxa de velocidade para a reao dada por:

A equao acima no se adequou de forma satisfatria ao mecanismo cintico proposto, tendo em vista que o coeficiente de determinao encontrado (r2= 0,9769) foi menor do que necessariamente deve ser para que a anlise seja considerada satisfatria (r2 0,999). Para estes erros possvel atribuir as seguintes causas: a mudana de temperatura durante a coleta das alquotas; a diferena do tempo no qual a alquota foi retirada do reator e o tempo em que a reao estagnou; as leituras dos volumes de alquotas no momento da titulao.Na tentativa de ratificar a lei de velocidade obtida pelo mtodo integral, realizaram-se novos clculos, porm, desta vez, utilizando dois mtodos diferenciais: o polinomial e diferenas finitas.

MTODO DAS DIFERENAS FINITASEste mtodo deve ser utilizado quando os pontos experimentais relativos varivel independente esto igualmente espaados, no experimento, trs valores no condiziam com essa condio (t = 120s, t = 2400s e t = 3000s), os demais possuam t = 300 s, por conta disso, os pontos citados puderam ser excludos e, assim, utilizou-se essa metodologia com os sete outros pontos restantes.Os pontos foram calculados de acordo com as equaes abaixo e a seguinte tabela foi gerada: Primeiro Ponto:Pontos Internos:ltimo Ponto:Tempo (s)CA (mol/L)dCA/dtln CAln(-dCA/dt)

00,0130-1,58112-4,34590,4581

3000,0091-0,72576-4,6978-0,3205

6000,0081-0,24624-4,8132-1,4014

9000,0075-0,17496-4,8964-1,7432

12000,0070-0,17496-4,9683-1,7432

15000,0063-0,14904-5,0661-1,9035

18000,0060-0,05832-5,1224-2,8418

Tabela 4. Dados para a utilizao do mtodo das Diferenas Finitas

Diante desses valores, reproduziu-se o grfico de ln(-dCA/dt) x ln CA com o intuito de encontrar a ordem da reao:

Analisando o grfico, percebe-se que os dados no tiveram um bom ajuste devido ao valor do coeficiente de determinao (R = 0,9217). Alm disso, segundo este mtodo, a ordem da reao que corresponde ao coeficiente angular da reta 3,9891, nota-se que esse valor no condiz com a verdadeira ordem da reao j encontrada atravs do mtodo integral. A constante de taxa de reao (K) pode ser calculada atravs da seguinte equao:

Nota-se que os dados no se ajustam bem para mtodo das diferenas finitas, tal mtodo no se aplica aos dados apresentados e a constante de velocidade no se apresentar corretamente e no ter um valor de k com boa confiabilidade.

MTODO POLINOMIALO primeiro passo para esse mtodo foi fazer o grfico de CA X t com o objetivo de determinar a curva mais suave para os dados atravs da escolha da ordem do polinmio. Para um polinmio de ordem 2, encontrou-se o seguinte grfico:

A partir da equao da reta obtida, calcula-se - dCA/dt.

Diferenciando essa equao acima, encontra-se:

O tabela a seguir mostra os valores que foram utilizados para criar o grfico ln(-dCA/dt) X lnCA:Tempo (s)CA (mol/L)ln CA-dCA/dtln(-dCA/dt)

01,30E-02-4,355,00E-06-12,21

1209,85E-03-4,624,78E-06-12,25

3009,12E-03-4,704,46E-06-12,32

6008,12E-03-4,813,92E-06-12,45

9007,47E-03-4,903,38E-06-12,60

12006,96E-03-4,972,84E-06-12,77

15006,31E-03-5,072,30E-06-12,98

18005,96E-03-5,121,76E-06-13,25

24005,31E-03-5,246,80E-07-14,20

30004,67E-03-5,37-4,00E-07x

Tabela 5. Dados para construo do grfico pelo mtodo polinomialComo no se pde calcular o ltimo valor de ln(dCA/dt) (j no existe ln de nmero negativo), este ponto (t = 3000s) teve que ser excludo para criao do grfico de ln(dCA/dt) X ln CA.

Analisando o grfico, percebe-se que os dados no tiveram um bom ajuste devido ao valor do coeficiente de determinao (R = 0,7263). Ordem da reao = Coeficiente Angular = 1,9547Isolando o k da equao ln(-dCA/dt) = lnk + lnCA , tem-se:

Escolhe-se um par (CA; dCA/dt) da tabela acima e aplica-se essa equao para encontrar k. A seguir mostra-se uma tabela com os valores de k referente aos pares ordenados:CA (mol/L)dCA/dtKA [(L)0,9547/mol0,9547.s]

1,30E-025,00E-060,024

9,85E-034,78E-060,040

9,12E-034,46E-060,043

8,12E-033,92E-060,048

7,47E-033,38E-060,048

6,96E-032,84E-060,047

6,31E-032,30E-060,046

5,96E-031,76E-060,039

5,31E-036,80E-070,019

Tabela 6. Obteno dos k relativos a cada par ordenado

Percebe-se uma faixa de valores de constante de velocidade especfica encontrados tambm foram bem prximos, isso demonstrou que o mtodo foi realizado de forma razovel. Escolhendo um dos pares (CA;-dCA/dt) da tabela acima tem-se:

k = 0,040 L0,9547/mol0,9547.sNota-se pela equao da reta (y=1,9547x 3,2752) que a ordem da reao (n=1,9547) se aproxima da encontrada anteriormente pelo mtodo integral (ordem 2). Porm, devido ao valor do coeficiente de determinao representar uma baixa confiabilidade para os dados apresentados, pode-se verificar que esse ajuste realizado no satisfatrio, logo, esse mtodo no se mostrou apropriado.As constantes de taxa de reao, k, obtidas para os dois mtodos esto demonstradas na tabela abaixo:MtodoKR

Integral0,04120,9769

Polinomial0,040,7263

Tabela 7. Comparao entre os mtodosLogo, atravs do coeficiente de determinao percebe-se que o mtodo que apresenta maior confiabilidade no ajuste dos dados o integral, dessa forma, pode-se concluir que a equao de taxa de reao dada por:

Determinao da energia de ativao e fator de frequncia:Assume-se que vlida a Lei de Arrhenius, segundo a qual a constante da taxa apresenta uma variao exponencial com a temperatura:

Ou, linearizando a expresso acima:

Onde k0 o fator de frequncia, EA a energia de ativao, R a constante universal dos gases e T a temperatura medida em escala absoluta.Plota-se o grfico de lnk x 1/T com o objetivo de encontrar o valor do fator de frequncia (k0) e a energia de ativao (EA).

k (L/mol.s)T (K)lnk1/T

0,0412288,15-3,18930,0035

0,0780299,15-2,55100,0033

0,1841308,15-1,69230,0032

Tabela 8. Dados necessrios para plotar o grfico de lnk x 1/T

Os valores de k e T apresentados na tabela acima so referentes ao experimento realizado por outras equipes (26C e 35C).

A partir da equao da reta obtida atravs do grfico, tem-se:

A energia de ativao est associada inclinao da reta do grfico acima:

O coeficiente linear da reta ir fornecer o valor de k0 da seguinte forma:

Portanto, obtm-se um valor de fator de frequncia igual a:

Dessa forma, chegamos a seguinte expresso:

Tendo em vista que o R da equao da reta encontrada no se mostrou satisfatrio devido ao baixo valor do coeficiente de determinao encontrado (R = 0,9741), implica dizer que os valores de k0 e EA no possuem uma alta confiabilidade.

6. CONCLUSO

O mtodo integral empregado comumente quando a ordem da reao conhecida e se deseja calcular a velocidade especfica da reao a diferentes temperaturas, tal mtodo se baseia na suposio de uma ordem e anlise a partir da integrao e regresso linear dos dados. Atravs das anlises dos mtodos apresentado neste relatrio, nota-se que o mtodo integral, cujo coeficiente de determinao foi igual a 0,9769, melhor se ajustou aos dados obtidos em laboratrio a temperatura de 15C, apresentando a ordem 2 para a reao (bem como j era sabido) e a seguinte lei de velocidade:

Sabe-se que o coeficiente de determinao obtido (R = 0,9769) ainda considerado insatisfatrio para se determinar um valor confivel de constante de velocidade. Esse baixo valor se deve a alguns erros que ocorreram durante a prtica e que influenciaram negativamente a obteno de bons resultados, como por exemplo: impercia no momento da leitura do volume de NaOH na bureta durante a titulao, o fato de no ter coletado a alquota da soluo no tempo zero e a possvel variao de temperatura no instante em que se coletava a alquota (por ter sido necessrio abrir o reator).Pde-se constatar, na prtica, que o mtodo diferencial no foi to preciso quanto o mtodo integral. No obtivemos um resultado muito aceitvel e no foi possvel determinar com preciso a constante de velocidade da reao.A constante de velocidade diretamente proporcional ao aumento da temperatura, isso foi confirmado no experimento realizado juntamente com os dados das outras equipes, k26C = 0,0780 L/mol.s e k35C = 0,1841 L/mol.s. Munido dos trs valores de k (como mostra a tabela abaixo), foi possvel calcular o valor da energia de ativao e do fator de frequncia, atravs de um grfico de lnk x 1/T, que forneceu EA = 54,57 kJ/mol e k0 = 3,03x108 L/mol.s.k (L/mol.s)T (K)

0,0412288,15

0,0780299,15

0,1841308,15

Fazendo-se uma aluso teoria das colises, sabido que o aumento da temperatura do sistema viabiliza o consequente aumento das velocidades de reao. Esta teoria pde ser comprovada neste experimento, onde se notou que os valores de velocidade para a reao de hidrlise do acetato aumentaram juntamente com a temperatura. Este mesmo experimento realizado a uma temperatura 11C superior apresentou uma velocidade de reao mais elevada, k26C = 0,078 L/mol.s, da mesma maneira que a 20C acima, apresentando uma constante de velocidade igual a k35C = 0,1841 L/mol.s, ratificando a expectativa de um aumento de velocidade pela influncia da temperatura do sistema.

7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia das Reaes Qumicas. 4 Ed., editora LTC, 2009.

LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reaes Qumicas. 1. Edio, Edgard Blcher, 2000. ROBERTS, G. W.; Reaes qumicas e reatores qumicos. 1. Edio, Editora LTC, 2010.

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