Medição do volume de gás ao longo do tempo – velocidade média e instantânea da reação

O que mostra

A velocidade de uma reação pode ser acompanhada pela coleta de um produto gasoso: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ ou Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂. A inclinação do gráfico volume–tempo é a velocidade. Ela é máxima no início, quando a concentração de ácido e a superfície exposta são maiores, e cai a zero quando o reagente limitante se esgota. No modelo, a velocidade é proporcional a [H⁺] e à área superficial e dobra a cada 10 °C de aumento, enquanto o volume final de gás depende apenas da quantidade de reagente limitante.

Como usar

Escolha o Sólido, a Forma do sólido, a Massa do sólido, a Concentração de HCl e a Temperatura; clique em Iniciar e veja a seringa de gás encher. Arraste as marcas t₁ e t₂ no gráfico para obter a velocidade média pela secante e a instantânea pela tangente. Clique em Nova medição, mude só um fator e compare as curvas e a tabela de resultados; Limpar gráfico começa uma nova série.

Parâmetros que você pode mudar

• Sólido CaCO₃ (calcário) – coleta de CO₂, Zn – coleta de H₂
• Forma do sólido Pedaços (pequena superfície), Pó (grande superfície)
• Massa do sólido 0,1–0,5 g
• Concentração de HCl (50 mL) 0,2–2 M
• Temperatura 15–55 °C

Perguntas para explorar

1. Por que o gráfico V(t) é mais inclinado no início e depois vai se achatando?
2. Pedaços e pó de mesma massa produzem o mesmo volume final de gás? Por quê?
3. Como muda o tempo para coletar metade do volume final quando a temperatura sobe 10 °C?