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O relatório tem como objetivo estudar a cinética da decomposição catalisada do hipoclorito de sódio, utilizando a água sanitária com diferentes concentrações e temperaturas.
Tipologia: Trabalhos
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Não perca as partes importantes!
Jady Tabata Nascimento Batista Elias N o^ 24. Valdiran Sousa Silva Santos N o^49. Nathany Silvestre No^ 39. Rafaela Aparecida Mendes de Oliveira N o^ 44.
t (tempo) t (tempo) t (tempo)
Obsevando os gráficos, verifica-se que no tempo t , o reagente A foi totalmente consumido; logo, a reação terminou. Nesse mesmo tempo t , a concentração do produto B formada é máxima. A velocidade media de uma reação química pode ser expressa pela razão entre a variação da concentração de um dos reagentes ou de um dos produtos e o intervalo de tempo no qual ocorreu essa variação.
2.3. Condições para ocorrência de reações – Teoria das Colisões Mesmo em compostos que possuem afinidade química, para que a reação se processe é necessário que suas partículas, átomos ou moléculas, colidam de forma eficaz. Nem todas as partículas que se chocam fazem isso de forma eficaz, mas os choques que resultam em quebra das ligações dos reagentes e formação de novas ligações são aqueles que ocorrem na orientação correta e com a energia suficiente.
2.4. Fatores que alteram a velocidade das reações químicas Quanto maior a temperatura, maior a velocidade das reações químicas e maior frequência de choques entre as partículas. Aumentando a temperatura, aumenta a agitação molecular, e sucessivamente gerando uma colisão intermolecular. Quanto maior a concentração dos reagentes, mais rápida a velocidade. Este fator só é relevante se houver reagentes em soluções. O catalisador acelera, e o inibidor diminui a velocidade de uma reação química. Entre outras características, o catalisador aumenta a rapidez da reação, não sofre alteração química permanente, pode eventualmente participar de uma etapa da reação, mas é totalmente regenerado no final. Não sofre alteração na sua quantidade, em geral, pequena quantidade de catalisador é suficiente para aumentar a rapidez da reação. Superfície de contato é o gral de fragmentação de uma substancia. Quanto mais finamente dividido, maior a superfície de contato entre os reagentes. Pressão é um fator importante quando existe gás como reagente, o aumento da pressão causa uma diminuição do volume ocupado, aumentando o número de choques entre os reagentes, que aumenta sua velocidade. Um exemplo é a panela de pressão.
Aumentando a pressão, haverá um aumento na temperatura de ebulição da água dentro da panela, possibilitando assim um cozimento mais rápido do alimento imerso.
Adicionou-se 70 ml de hipoclorito de sódio no Kitassato, adicionou-se 1,5 ml de nitrato de cobalto II mantendo agitação constante da solução, marcou-se com um risco na proveta a cada 15 segundos a partir do início da primeira bolha, anotou-se após o término das bolhas o volume do gás que saiu do sistema e a constância volume após um minuto. Adicionou-se 35 ml de hipoclorito de sódio e 35 ml de água destilada no Kitassato, adicionou-se 1,5 ml de nitrato de cobalto II mantendo agitação constante da solução, marcou- se com um risco na proveta a cada 15 segundos a partir do início da primeira bolha, anotou-se após o término das bolhas o volume de gás que saiu do sistema e a constância volume após um minuto. Adicionou-se 70 ml de hipoclorito de sódio no Kitassato em banho Maria até que sua temperatura chegasse a aproximadamente 54oC, adicionou-se 1,5 ml de nitrato de cobalto II com agitação constante da solução, marcou-se com um risco na proveta a cada 15 segundos a partir do início da primeira bolha, anotou-se após o término das bolhas o volume do gás que saiu do sistema e a constância volume após um minuto. Adicionou-se 35 ml de hipoclorito de sódio e 35 ml de água destilada no Kitassato em banho Maria até que sua temperatura chegasse a aproximadamente 53oC, adicionou-se 1,5 ml de nitrato de cobalto II mantendo agitação constante da solução, marcou-se com um risco na
04:30 210 mL 04:30 97,5 mL 04:45 210 mL 04:45 97,5 mL 05:00 210 mL 05:00 97,5 mL 05:15 - 05:15 97,5 mL
Tabela 2: Anotações para reação a aproximadamente 60oC. 70 ml de cândida à 54 oC 35 ml de cândida e 35 ml de água à 53 oC Tempo (minuto) Volume O 2 (mL) Tempo (minuto) Volume O 2 (mL) 0 s 0 Ml 0 s 0 mL 00:15 132,5 mL 00:15 60 mL 00:30 184,5 mL 00:30 72,5 mL 00:45 197 mL 00:45 82,5 mL 01:00 204,5 mL 01:00 85 mL 01:15 207,5 mL 01:15 90 mL 01:30 210 mL 01:30 100 mL 01:45 212,5 mL 01:45 100 mL 02:00 215 mL 02:00 102,5 mL 02:15 217,5 mL 02:15 102,5 mL 02:30 220 mL 02:30 105 mL 02:45 222,5 mL 02:45 107,5 mL 03:00 222,5 mL 03:00 107,5 mL 03:15 222,5 mL 03:15 110 mL 03:30 222,5 mL 03:30 110 mL 03:45 - 03:45 110 mL 04:00 - 04:00 110 mL
Tabela 3: Velocidade média de decomposição da água sanitária. Condições Tempo (segundo) Volume de gás (mL) Velocidade (mL/s)
Temperatura ambiente e concentrada
240 s 210 mL 1,142 mL/s
Temperatura ambiente e diluída
255 s 97,5 mL 2,615 mL/s
Temperatura de 54 oC e concentrada
165 s 225 mL 0,733 mL/s
Temperatura de 53 oC e diluída
180 s 110 mL 1,636 mL/s
A água sanitária, que apresenta de 2% e 2,5% em massa de hipoclorito de sódio (NaClO) em água, se decompõe lentamente. Com acréscimo do nitrato cobaltoso, obteve-se um precipitado preto de hidróxido de cobalitico. Logo em seguida os íons de hidrogênio, formados na reação, são neutralizados pelo excesso de álcali presente e com aquecimento o Oxigênio é liberado. O catalisador cria um novo caminho de reação, porque forma um estado de transição reagente-catalisador com menor energia de ativação, que passa aos produtos mais rapidamente, assim a decomposição do hipoclorito fica muito mais rápida. A mais lenta é a diluída a temperatura ambiente, e a mais rápida é a concentrada aproximadamente 60oC. Em função das colisões, as curvas 1 e 3 liberaram mais gases, pois continham mais partículas e a concentrada tinha mais mol, as curvas 2 e 4 liberaram menos gases, pois continham menos partículas por causa das colisões. Em função do numero de partículas reagentes por volume, liberou-se 225 ml a 60 oC concentrada, 210 ml concentrada a temperatura ambiente, liberou-se 97,5 ml diluída a temperatura ambiente e 110 ml a 60oC diluída. Houve concordância, pois os valores do volume se aproximaram. As curvas cinéticas obtidas, suas inclinações indicam a rapidez, sendo que a mais inclinada é a mais rápida, pela altura e volume de produto O 2 obtido. Sendo assim, as curvas 1 e 3 são as
mais inclinadas, contendo maior volume, e as curvas 2 e 4 contem menos volume, por serem menos inclinadas.
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