Universidade Federal do CearCurso de Engenharia de Pesca

Relatrio de Qumica Geral Experimento 4 Propriedades Peridicas

Nome: Joo Pinto da Fonseca Neto Professor: Francisco de Assis Pereira Matos Disciplina: Qumica Geral Matrcula: 338502Turma: E

OUT/2011

SUMRIO

1. INTRODUO TERICA.............................................. 02 2. OBJETIVOS.................................................................... 04 3. METODOLOGIA............................................................. 05 4. RESULTADOS E PS-LABORATRIO.......................... 07 5. CONCLUSO.................................................................. 11 6. REFERCIAS BIBLIOGRFICAS....................................12

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Introduo tericaA velocidade de uma reao uma medida de quo rapidamente um reagente consumido ou um produto formado. Para ver como as velocidades de reao podem ser descritas quantitativamente, considere a reao hipottica, homognea: A + B C + D A medida que a [A] e a [B] diminuem, a [C] e a [D] aumentam. A maioria das reaes no ocorrem numa etapa simples, como descrita na reao global, mas sim numa srie de etapas. s vezes, estas etapas se ordenam em uma seqncia simples, enquanto que em outros casos inter-relacionam-se deuma maneira complexa. As etapas que levam dos reagentes aos produtos e a relao dessas etapas entre si constituem os mecanismos da reao. Vejamos alguns fatores que influenciam as velocidades das reaes. De acordo com a Teoria das Colises, as molculas dos reagentes se aproximam umas das outras com bastante velocidade, a seguir, chocam-se violentamente e, por fim, as molculas dos produtos so produzidas e se afastam rapidamente. De acordo com essa teoria podemos dizer que a velocidade de uma reao ir depender: Da freqncia, da energia e de uma orientao apropriada das molculas no instante dos choques; Porm, a energia e a freqncias dos choques so, por sua vez, muito afetadas pelos seguintes fatores: Estado particular em que se encontram os reagentes; No tocante aos slidos, podemos dizer que quanto mais pulverizados forem os reagentes mais fcil e mais rpida ser a reao. Quanto ao estado fsico, em geral, os gases reagem melhor e mais rapidamente que os lquidos, e este, melhor que os slidos. Temperatura em que se processa a reao; Um aumento de temperatura agita as molculas mais intensamente, aumentando a freqncia e a violncia dos choques entre as molculas reagentes e aumentando, como conseqncia, a velocidade das reaes. Eletricidade; A energia eltrica pode ser usada para agitar as molculas e, consequentemente, aumentar a velocidade das reaes. Luz; A luz tambm uma forma de energia, por isso, ela afeta muitas reaes que passam a ser chamadas de reaes fotoqumicas. Presso; Um aumento da presso favorece principalmente as reaes entre gases, aproximando as molculas, aumentando a freqncia dos choques entre as molculas e, portanto, aumentando a velocidade da reao. Concentrao dos reagentes; Aumentando a concentrao dos reagentes numa soluo (ou dos gases num recipiente), iremos aproximar as molculas, aumentar a freqncia entre seus choques e, consequentemente, aumentar a velocidade da reao. Catalisadores. So substncias que aumentam a velocidade de uma reao, sem ser consumido durante o processo.

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As reaes qumicas, assim como as mudanas de fases, so reversveis. Consequentemente, haver condies de concentrao e temperatura sob as quais reagentes e produtos coexistem em equilbrio. Alcana-se o Estado de Equilbrio quando a velocidade da reao dos reagentes formando os produtos igual a velocidade dos produtos formando novamente os reagentes. A primeira caracterstica do estado de equilbrio ser dinmico; trata-se de uma situao permanente mantida pela igualdade das velocidades das duas reaes qumicas opostas. A segunda generalizao que os sistemas tendem a atingir um estado e equilbrio espontaneamente. Um sistema pode deslocar-se do equilbrio somente por alguma influncia externa, e uma vez deixado por si prprio, o sistema perturbado voltar ao seu estado de equilbrio. Quando as duas velocidades se tornam iguais, cessa a reao efetiva e mantida uma concentrao constante de todos os reagentes. A terceira caracterstica do sistema em equilbrio que a natureza e as propriedades do estado de equilbrio so iguais, no importa a direo a partir da qual ele atingido. A quarta generalizao diz que um estado de equilbrio representa um meio termo entre duas tendncias opostas: a propenso das molculas a assumir o estado de energia mnima e o mpeto em direo a um estado de entropia mxima. Dada a reao: A + B C+D Admitamos que v1 = k1 [A][B] a velocidade na reao direta, e v2= k2 [C][D] a velocidade da reao inversa. Como no equilbrio, v1 = v2, resultar: k1 [A][B] = k2 [C][D], ou ento: Considerando que k1 e k2 so valores constantes, conclumos que o quociente k1/k2 tambm constante. Esse quociente representado por Kc e chamado Constante de Equilbrio ou, mais precisamente, constante de equilbrio em termos de concentraes molares, j que os valores [A], [B], [C] e [D] representam as concentraes molares dessas substncias. Portanto:Kc = [C ][ D] [ A][ B ]

Se um sistema em equilbrio submetido a qualquer perturbao exterior, o equilbrio desloca-se no sentido contrrio a esta perturbao. Este o princpio de Le Chatelier. Conforme o sistema se ajusta, a posio de equilbrio se desloca favorecendo a formao de mais produtos ou de mais reagentes. Um deslocamento favorecendo a formao de produtos chamado de deslocamento para a direita, uma vez que os produtos se localizam do lado direito nas equaes escritas. Um deslocamento favorecendo a formao de mais reagentes chamado deslocamento para a esquerda.

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Objetivos Determinar a relao entre velocidade de reao e a concentrao dos reagentes; Discutir mecanismos de reao; Verificar a diferena entre catalisador e reagentes; Interpretar mudanas no equilbrio com base no principio de Le Chatelier;

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MetodologiaMateriais e Reagentes KI 0,2M Na2S2O3 0,0050M em amido 0,4% KCl 0,2M K2SO4 0,1M CuSO4 0,1M (NH4)2S2O8 0,1M NaOH 2,5M H2SO4 2M KMnO4 0,1 H2SO4 2M CuSO4 ,0,2M Fe(NO3)3 0,1M KSCN 0,1M Tubos de ensaio

Procedimento1. Velocidade de uma reao Foi preenchido 8 tubos com os reagentes numerados de 1 a 5, de acordo com a tabela, e o 6 reagente foi colocado fazendo uma cronometragem do tempo necessrio para a reao mudar a colorao. SOLUES 1) KI 0,2M 1 2ml 2 2ml 1ml 3 2ml 1ml 4 1ml 1ml 1ml 5 0,5m 1ml 1,5ml 1ml 1,5ml 1 gota 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 1ml 0,5m 2ml 6 2ml 1ml 7 2ml 1ml 8 2ml 1ml

2) Na2S2O3 0,0050M em amido 0,4% 1ml 3) KCl 0,2M 4) K2SO4 0,1M 5) CuSO4 0,1M 6) (NH4)2S2O8 0,1M TEMPO(segundos)

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2. Catlise Foi preparado 3 tubos de ensaio com os seguintes reagentes: 1) NaOH 2,5M 2) H2SO4 2M + KMnO4 0,1 3) H2SO4 2M+CuSO4 ,0,2M Em seguida foi adicionado 2ml de soluo de H2O2 2M em cada um dos tubos e foi observado os efeitos. 3. Equilbrio qumico Foi solicitado com o professor uma soluo de 20ml composta com 15ml de Fe(NO 3)3 0,1M e KSCN 0,1M seguida de diluio em gua at completar 250ml. Foi colocado 5ml dessa soluo em 4 tubos de ensaio. Cada tubo recebeu tambm 1ml de Fe(NO3)3 0,1M, KSCN 0,1M e 5 a 6 gostas de NaOH 6M. O quarto tudo de ensaio no foi adicionado nada para se tornar um tubo controle para comparao da cor com os outros 3 tubos. Foi comparado a cor dos 3 primeiros tudos com a cor do tubo controle para ver a intensidade relativa da cor vermelha no on Fe(SCN)+2

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Resultados e Ps-Laboratrio1. Velocidade de uma reao SOLUES 1) KI 0,2M 1 2ml 2 2ml 1ml 3 2ml 1ml 4 1ml 1ml 1ml 5 0,5m 1ml 1,5ml 1ml 1,5ml 1 gota 2ml 23,22 2ml 24,04 2ml 28,84 2ml 45,21 2ml 84,05 1ml 28 0,5m 135,63 2ml 1,43 6 2ml 1ml 7 2ml 1ml 8 2ml 1ml

2) Na2S2O3 0,0050M em amido 0,4% 1ml 3) KCl 0,2M 4) K2SO4 0,1M 5) CuSO4 0,1M 6) (NH4)2S2O8 0,1M TEMPO(segundos)

O tempo dos tubos controles foi bem parecidos como deve ser e o oitavo foi praticamente instantneo quando colocado 2mls de (NH4)2S2O8 0,1M 2. Catlise

. a) Na reao entre NaOH 2,5M e H2O2 2M, o NaOH foi o catalisador da reao: 2H2O2 2H2O(l) + O2(g) b) Na reao entre H2SO4 2M e KMnO4 0,1 obtem se a equao: 2MnO4-(aq) + 5H2O2(l) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l) O H2O2 faz com que clareie o KMnO4. c) Na reao entre H2SO4 2M e CuSO4 ,0,2M obtem se a equao abaixo: H2SO4(aq) + CuSO4(aq) no ocorreu nenhuma reao.

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3.

Equilbrio qumico Fe3+ + SCN 1 - FeSCN 2+

1 tubo de ensaio: amostra + Fe(NO3)3(aq) , aumentou a concentrao de Fe3+ ficando bem escuro. 2 tubo de ensaio: amostra + KSCN(aq) , aumentou a concentrao de SCN 1- ficando igual ao primeiro tubo, bem escuro. 3 tubo de ensaio: amostra + NaOH , o NaOH reage com o Fe3+,ficando uma cor amarelada. .

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Ps Laboratrio1) Interprete os resultados da Parte A e indique qual a ordem de reao em relao aos ons I- e S2O82-. Resoluo: 1 tubo 2 ml 1 ml 2 tubo 2 ml 1 ml 3 tubo 2 ml 1 ml 4 tubo 1 ml 1 ml 1 ml 5 tubo 0,5 ml 1 ml 1,5 ml 1 ml 2 ml 2 ml 24 seg. 2 ml 28 seg. 2 ml 45 seg. 2 ml 84 seg. 1 ml 27 seg. 1,5 ml 0,5 ml 135 seg. 1 gota 2 ml instantne a 6 tubo 2 ml 1 ml 7 tubo 2 ml 1 ml 8 tubo 2 ml 1 ml

KI 0,2M Na2S2O8 0,005M com amido 0,4% KCl 0,2M K2SO4 0,1M CuSO4 0,1M (NH4)2S2O8

Tempo(segundos) 23 seg.

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Fica claro que quando diminumos a concentrao dos reagentes, o tempo gasto para ocorrer a reao aumenta pois a velocidade da reao diminui. 2) Dos mecanismos propostos na introduo terica qual pode ser indicado considerando o resultado experimental? Resoluo: o primeiro mecanismo. A Lei da velocidade : K[I- ]1 [S2O82-]1 3) Qual a funo do CuSO4 nessa reao? Resoluo: como catalisador da reao. 4) Na Parte B em que sistemas podemos iniciar a presena de catalisadores? Resoluo: Na primeira reao: 2H2O2 2H2O(l) + O2(g) O NaOH catalisa a reao.

5) Interprete baseando-se no princpio de LE CHATELIER, as observaes da Parte C. Resoluo: Princpio de LE CHATELIER: "Se for imposta uma alterao, de concentraes ou de temperatura, a um sistema qumico em equilbrio, a composio do sistema deslocar-se- no sentido de contrariar a alterao a que foi sujeito." Amostra: Fe3+ + SCN 1 - FeSCN 2+ O FeSCN 2+ o indicativo de cor vermelha. 1 tubo de ensaio: amostra + Fe(NO3)3(aq) , aumentou a concentrao de Fe3+ ,deslocando o equilbrio para a formao de FeSCN 2+,o que indicado com a cor vermelho intenso da reao. 2 tubo de ensaio: amostra + KSCN(aq) , aumentou a concentrao de SCN 1- , deslocando o equilbrio para a formao de FeSCN 2+,o que indicado com a cor vermelho intenso da reao. 3 tubo de ensaio: amostra + 6 gotas de NaOH. O NaOH reage com o Fe3+, que consome o ferro dos reagentes deslocando o equilbrio da reao para o lado dos reagentes. Ocorrendo, assim, a formao de Fe(OH)3, que um precipitado insolvel, originando uma soluo de cor amarela.

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ConclusoFoi determinado no primeiro experimento que a velocidade de reao de uma soluo esta diretamente ligada a concentrao dos seus reagentes. Existem vrios tipos de mecanismos de reao como foi mostrado aqui, entre eles o catalisador e o reagente que so diferentes como mostrado no experimento B. Quando aumenta a concentrao de 1 dos reagentes, o equilbrio desloca para o lado dos produtos. Foi o que aconteceu no 1 e 2 tubos de ensaio. Quando foi adicionado Fe(NO3)3 e KSCN o deslocamento desse equilbrio foi observado na mudana da cor da soluo pois a cor ficou em um vermelho mais intenso.

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Referncias Bibliogrficas

Manual de Laboratrio; Qumica a cincia central, de Brown, LeMay e Bursten, 9 edio; Qumica Geral, de John B. Russeal, 2 edio, volume 1;

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