Físico-Química Experimental

José Ricardo Rodrigues

Cinética da Decomposição do Peróxido de Hidrogênio

Alunos: ________________________ Data:...../...../.....

________________________

Temperatura: _________

Pressão: _________

Objetivos:

Acompanhar a cinética de uma reação através do volume de gás produzido;

Fazer o gráfico dos volumes de oxigênio obtidos em 3 diferentes temperaturas;

Interpretar os gráficos e determinar a constante de velocidade da reação em

cada temperatura;

Fazer o gráfico de log K x 1/T e determinar a energia de ativação.

Resultados e Discussão:

Temperatura 27°C

T(K) 1/T t(s) Vt(ml) Vinf Vinf - Vt ln (Vinf - Vt)300 0,033 60 0,0400 0,2708 0,2309 1,4659300 0,033 120 0,0650 0,2708 0,2059 1,5805300 0,033 180 0,0850 0,2708 0,1859 1,6827300 0,033 240 0,0950 0,2708 0,1759 1,7380300 0,033 300 0,1100 0,2708 0,1609 1,8272

Figura 1 – Gráfico dos dados referente a temperatura de 27°C.

Temperatura 35°C

T(K) 1/T t(s) Vt(ml) Vinf Vinf - Vt ln (Vinf - Vt)308 0,032 60 0,0500 0,2708 0,2209 1,5102308 0,032 120 0,0850 0,2708 0,1859 1,6827308 0,032 180 0,1100 0,2708 0,1609 1,8272308 0,032 240 0,1250 0,2708 0,1459 1,9250308 0,032 300 0,1350 0,2708 0,1359 1,9961

Figura 2 – Gráfico dos dados referente a temperatura de 35°C.

Temperatura 45°C

T(K) 1/T t(s) Vt(ml) Vinf Vinf - Vt ln (Vinf - Vt)318 0,0031 60 0,0650 0,2709 0,2059 1,5805318 0,0031 120 0,0950 0,2709 0,1759 1,7380318 0,0031 180 0,1100 0,2709 0,1609 1,8272318 0,0031 240 0,1300 0,2709 0,1409 1,9599318 0,0031 300 0,1450 0,2709 0,1259 2,0725

Figura 3 – Gráfico dos dados referente a temperatura de 45°C.

Figura 4 – Gráfico do log. da média das velocidade em função do inverso da temperatura.

Os gráficos acima demonstram as análises dos dados obtidos no ensaio

experimental referente a cinética de decomposição catalítica do peróxido de

hidrogênio, com a variação da temperatura do sistema.

Com as tabelas das figuras 1,2 e 3, é possível demonstrar a constante de

velocidade das temperaturas, mostrado abaixo:

Constante da Veloc. Temperatura (°C)

1,3949 27

1,4240 35

1,4739 45

Estes dados são obtidos pela equação da reta que descreve o perfil de

velocidade de cada temperatura.

Para a determinação da energia de ativação, utilizamos a equação de

Arrhenius, juntamente com a equação da reta da figura 4, que faz a análise dos

dados do logaritmo da média das velocidades em função do inverso da temperatura,

abaixo demonstramos a análise dos dados:

log K = log A – E/(2,303.R.T)

y = 1,7807 - 318,65X

Onde por analogia temos:

E = 318,65

2,303.R

E = 2,303 x 8,314 (J/mol) x 318,65

E = 6.101,24 J/mol

Conclusão:

De acordo com os resultados obtidos no experimento, foi possível observar o

que o aumento da temperatura influencia diretamente na velocidade de liberação de

oxigênio na reação de decomposição, isso significa que aumentando a temperatura

do sistema há o aumento da velocidade.

Outro fator importante observado nos gráficos é que ao longo do tempo, a

velocidade de liberação de oxigênio é linear e crescente.

Poderíamos sugerir o estudo da cinética da velocidade de outras reações de

decomposições, variando também os parâmetros de temperatura, como foi feito no

ensaio do peróxido de hidrogênio.

O estudo da velocidade de liberação de oxigênio de uma reação é importante

para compreensão e determinação da constante de ativação das reações e por

exemplo, quanto tempo é necessário para que um composto seja totalmente

decomposto, quais os melhores catalisadores para decompor uma substância.