Velocidade de reação por turbidez e cor – cruz que desaparece e cristal violeta

QuímicaCinética e equilíbrioIdades 15–16

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Laboratório virtual com duas formas de medir a velocidade de uma reação sem coletar gás. Cruz que desaparece: Na₂S₂O₃ + HCl forma enxofre que turva a solução aos poucos; você cronometra quanto tempo a cruz leva para sumir, calcula 1/t e faz o gráfico em função da concentração e da temperatura. Colorímetro: o cristal violeta descora em NaOH em excesso; você compara os gráficos de A, ln A e 1/A para mostrar que a reação é de primeira ordem no corante e encontrar a constante de velocidade k.

Aula: Velocidade das reações – medida da velocidade, efeito da concentração e da temperatura, constante de velocidade

O que mostra

Dois métodos clássicos para acompanhar uma reação sem coletar gás. No da cruz que desaparece, Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + S + SO₂ + H₂O forma enxofre coloidal até que a cruz sob o frasco deixe de ser vista. Cada medição termina com a mesma quantidade de enxofre, então 1/t mede a velocidade média: ela é proporcional à concentração de tiossulfato e quase dobra a cada 10 °C. No do colorímetro, o cristal violeta reage com hidróxido em excesso; a absorbância segue A = εlc e só o gráfico de ln A em função do tempo é reto, o que indica primeira ordem no corante com k' = −inclinação.

Como usar

Escolha o Método. Para a cruz que desaparece, ajuste Na₂S₂O₃ 0,15 M, Temperatura e Ritmo do tempo, clique em Adicionar HCl e iniciar e depois em Cruz sumiu – parar quando a cruz desaparecer, ou use Medição automática. Alterne o gráfico entre 1/t – concentração e 1/t – temperatura. Para o colorímetro, ajuste [OH⁻] e Temperatura, clique em Iniciar medição e compare A – t, ln A – t e 1/A – t. Desfazer última, Limpar tabela e Reiniciar organizam os dados.

Parâmetros que você pode mudar

  • Método de medição Cruz que desaparece (Na₂S₂O₃ + HCl), Colorímetro (cristal violeta + NaOH)
  • Volume de Na₂S₂O₃ 0,15 M (completado até 50 mL com água) 10–50 mL
  • Temperatura 10–50 °C
  • Concentração de OH⁻ (NaOH, colorímetro) 0,01–0,1 M

Perguntas para explorar

  1. Por que 1/t pode ser usado como medida da velocidade no experimento da cruz que desaparece?
  2. Como muda o tempo para a cruz desaparecer quando a temperatura aumenta 10 °C?
  3. Por que um gráfico reto de ln A em função do tempo indica primeira ordem em cristal violeta?