Colégio Inedi – Kinghost Test
[pic] |ATIVIDADE DE QUÍMICA | |
| |NOME: N.º: TURMAS 201/202 |
| |PROF. LUIZ ANTÔNIO TOMAZ |
Cinética Química: tempo de efervescência de comprimidos de “sonrisal”
Um pouco de teoria . . .
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|O “air bag” funciona porque a reação química que o infla é ultrarápida. |Para reflexão . . . |
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| |O que a ilustração tem a ver com cinética química? |
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| |Que situações cotidianas a cinética química está |
| |presente? |
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| |Por que para a indústria química a cinética química é |
| |tão importante? |
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|O que é cinética química? |
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|Etimologicamente, . . . |
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|Do grego kinetiké = movimento (por extensão, velocidade); |
|Do francês chimique = química (por extensão, estudo dos fenômenos químicos). |
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|Cinética química é, portanto, a parte da físico-química que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. |
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|As RQ’s podem apresentar diferentes velocidades. Daí, a importância de estudá-las, visando ao seu melhor aproveitamento. Podemos, por isso, |
|classificá-las em: |
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|Reação muitíssimo lenta |
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|Ex.: A formação da ferrugem pode demorar anos. |
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|4Fe + 3O2 ( 2Fe2O3 |
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|Reação muito lenta |
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|Ex.: A fermentação do suco de uva para produzir vinho demora meses. |
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|C6H12O6 ( 2C2H5OH + 2CO2 |
|glicose etanol |
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|Reação lenta |
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|Ex.: A conversão de vinho em vinagre ocorre em alguns dias, quando o etanol (álcool do vinho) é oxidado a ácido acético (ou etanóico). |
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|oxigênio |
|C2H5OH ( CH3COOH |
|etanol ácido acético |
2
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|Reação moderada |
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|Ex.: Na combustão da vela esperamos horas para que a parafina* reaja completamente com oxigênio do ar. |
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|C21H44 + 32O2 ( 21CO2 + 22H2O |
|parafina |
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|Reação rápida |
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|Ex.: O “escurecimento” de uma fruta demora minutos e é devido à conversão da hidroquinona* em benzoquinona**. |
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|*claro **escuro |
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|Reação muito rápida |
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|Ex.: Decomposição da água oxigenada é imediata. |
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|catalase* |
|H2O2 ( H2O + O2 |
|*enzima catalisadora. |
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|Reação ultra rápida |
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|Ex.: Os “air bags” são equipamentos de segurança que envolve reação química que dura frações de segundo. |
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|6NaN3(s) + Fe2O3(s) ( 3Na2O(s) + 2Fe(s) + 9N2(g) |
Fatores que alteram a velocidade de uma RQ
1. Superfície de contato . . .
- Quanto maior é a superfície de contato, maior é o número de choques efetivos entre as partículas dos reagentes e, portanto, maior é a velocidade da reação.
2. Temperatura . . .
Da mesma forma, quanto maior a temperatura, maior é o número de choques efetivos entre as partículas dos reagentes e, portanto, a velocidade da reação será maior. É por isso que cozinhamos os alimentos.
Regra de Van’t Hoff
“A cada aumento de 10°C na temperatura de uma reação química, a velocidade tende a se duplicar.”
3. Estado físico dos reagentes . . .
O estado gasoso é vantajoso para as reações, pois as partículas possuem maior energia e maior liberdade de movimentos, o que favorece maior número de choques efetivos. Na explosão da gasolina, no interior do motor, é desejável que a mesma se encontre no estado gasoso.
3
4. Pressão . . .
Quanto maior for a pressão num sistema gasoso, menor é o volume ocupado pelos reagentes e maior é a velocidade da reação. Por isso, cozinhamos carne dura em panela de pressão.
5. Luz . . .
Algumas reações são favorecidas pela luz, como a decomposição da água oxigenada, por isso os frascos que você encontra nas farmácias são escuros.
6. Eletricidade . . .
É uma maneira de fornecer energia de ativação, por exemplo, para a decomposição da água (eletrólise da água). A energia de ativação é a energia mínima exigida para que uma reação ocorra.
7. Catalisadores . . .
Catalisadores são substâncias que aceleram a velocidade das reações. Os catalisadores não alteram a variação de entalpia de uma reação, mas diminuem a energia de ativação dela. Os catalisadores diminuem a barreira de energia a ser vencida. Os catalisadores são substâncias que “entram e saem“ da reação, ou seja, as substâncias catalisadoras são recuperadas no final da reação.
Observação:
Há também os inibidores de reação, ou seja, substâncias que tornam as reações mais lentas. Você sabe por que colocamos laranja na salada de frutas?
Experimentando fatores que alteram a velocidade de reações
Realizando o experimento a seguir teremos oportunidade de observar e concluir a influência da granulometria e temperatura na velocidade de uma reação química muito comum em nosso cotidiano. Para tanto, utilizaremos a reação de efervescência de um comprimido de “sonrisal”. A fim de obter bons resultados com o experimento, se faz necessário seguir rigorosamente as orientações dadas pelo professor. Bom trabalho.
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| |Composição: |
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| |CADA COMPRIMIDO DE “sonrisal” CONTéM: CARBONATO DE SóDIO 400mg, CARBONATO áCIDO DE SóDIO 1,700g; áCIDO ACETILSALICíLICO|
| |0,325g; áCIDO CíTRICO 1575mg. |
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| |Qual a reação química do “sonrisal” com a água? Por que há desprendimento de gás? |
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Atenção! Previamente, grupos são formados e identificados: grupo 1, grupo 2, grupo 3, ...
1 – Procedimentos (1.ª Parte experimental)
1.º) Zere o cronômetro e deixe um comprimido (inteiro) de “sonrisal” preparado, ou seja, fora da embalagem;
2.º) Coloque água, em temperatura ambiente, até a metade do copo(100mL);
3.º) Coloque o comprimido no copo com água e, simultaneamente, dispare o cronômetro. Observe o que acontece. Quando todo o comprimido for consumido, pare o cronômetro;
4.º) Anote o dado (em segundos) de seu grupo na tabela que segue, bem como os dados dos demais grupos. Calcule a média aritmética dos tempos obtidos.
Tabela 1: tempo de consumo de 1(um) comprimido inteiro de “sonrisal” em água.
GRUPO |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |média | |TEMPO(s) | | | | | | | | | | |
2 – Procedimentos (2.ª Parte experimental)
1.º) Repita toda a 1.ª parte experimental com a diferença que, agora, o comprimido de “sonrisal” estará pulverizado;
2.º) Anote os dados na tabela.
Tabela 2: tempo de consumo de 1(um) comprimido pulverizado de “sonrisal” em água.
GRUPO |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |média | |TEMPO(s) | | | | | | | | | | |
3 – Procedimentos (3.ª Parte experimental)
1.º) Repita toda a 1.ª parte experimental com a diferença que, agora, a água estará morna (40ºC);
2.º) Para obter a água na temperatura indicada, coloque 50mL de água em temperatura ambiente e, aos poucos, acrescente água quente, controlando a temperatura. O volume final deverá ser 100mL;
3.º) Anote os dados na tabela.
Tabela 3: tempo de consumo de 1(um) comprimido inteiro de “sonrisal” em água a 40ºC.
GRUPO |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |média | |TEMPO(s) | | | | | | | | | | |
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4 – Análise de dados/conclusões
1.º) Comparando-se o tempo médio de consumo de um comprimido inteiro de “sonrisal” com o tempo médio, estando o mesmo pulverizado, qual o menor? Por que isso acontece? Que fator cinético químico está atuando nesse caso?
2.º) O que a situação observada (comprimido inteiro x comprimido pulverizado) tem a ver com a mastigação dos alimentos?
3.º) Por que, para iniciar o fogo em uma lareira, utilizamos gravetos e não lenha?
4.º) Que influência a temperatura exerceu no tempo de reação (consumo) do comprimido de “sonrisal”?
5.º) Na presente atividade, testamos dois fatores que afetam o tempo de uma reação química. Que outros fatores poderiam ter sido testados?
6.º) Qual a massa total de 1(um) comprimido de “sonrisal”? Qual a velocidade média de reação para cada experimento?
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7.º) Qual(is) a(s) reação(ões) ocorrida(s)? Equacione-a(s). Como pode o “sonrisal” ser uma antiácido se em sua composição há ácidos presentes?
5 – Materiais utilizados
Copos de poliestireno transparentes, comprimidos de sonrisal, relógios com cronômetros, provetas, copos de Becker, gral e pistilo, garrafa térmica com água quente, termômetros, água em temperatura ambiente, papel toalha.
6 – Bibliografia
FLACH, S. E. Introdução à química inorgânica experimental. Florianópolis, Editora da UFSC, 1985.
MORAES, R. et alii. Unidades experimentais: uma contribuição para o ensino de ciências. Porto Alegre, SAGRA, 1990.
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