Contextualização

A Cinética Química é a parte da química que estuda a rapidez com a qual as reações químicas ocorrem e os fatores que a influenciam. Ela é de extrema importância para áreas como a indústria farmacêutica, a bioquímica, a química ambiental entre muitas outras, além de ser fundamental na nossa compreensão de como as reações químicas acontecem. Para entender a Cinética química, vamos precisar analisar a Lei da Velocidade, que é fundamental nesse estudo.

Compreender a Lei da Velocidade é fundamental na cinética química, pois é ela que determina a rapidez com que uma reação química ocorrerá. Ela está relacionada com a concentração dos reagentes e a ordem da reação. As reações podem ser de primeira, segunda ou terceira ordem, dependendo do número de moléculas que se chocam para ocorrer a reação.

A Lei da Velocidade é expressa pela equação v = k[A]^m[B]^n, em que v é a velocidade da reação, k é a constante de velocidade, [A] e [B] são as concentrações dos reagentes e m e n são os expoentes que expressam a ordem da reação.

Aplicação da Cinética Química no mundo real

A cinética química é de extremo valor em várias áreas da química. Por exemplo, na indústria química, ela é usada para controlar a velocidade de reações químicas em processos industriais, como na produção de medicamentos, plásticos, alimentos, etc.

Na área da saúde, a cinética química é fundamental nos estudos de metabolismo e ação de medicamentos no organismo. Além disso, a cinética química tem papel vital na análise de processos químicos ambientais, como a degradação de poluentes, a reação de gases na atmosfera e muitos outros processos.

A cinética química está presente em nosso dia a dia, seja na cozinha, quando cozinhamos um alimento, seja em nosso organismo, nas reações metabólicas que ocorrem a todo momento.

Atividade Prática: "Descobrindo a Lei de Velocidade da Reação de Descoloração do Permanganato de Potássio"

Objetivo do Projeto

O objetivo da atividade prática é permitir aos alunos entender a Lei da Velocidade através de uma atividade experimental envolvendo a reação de descoloração do permanganato de potássio. Os alunos deverão determinar a lei de velocidade desta reação, realizar previsões e estimativas, bem como aplicar o conhecimento adquirido para escrever um relatório científico.

Descrição Detalhada do Projeto

Os grupos de alunos (3 a 5 membros) devem planejar e executar uma série de experimentos para determinar a ordem da reação de descoloração do permanganato de potássio com o ácido oxálico (uma reação comum em laboratórios de química).

O projeto será dividido em duas partes:

1. Parte Experimental: onde os alunos realizarão os experimentos no laboratório.
2. Parte Teórica e de Redação: onde os alunos redigirão o relatório baseado nos resultados dos experimentos.

Materiais Necessários

• Solução de Permanganato de Potássio (KMnO4)
• Solução de Ácido Oxálico (H2C2O4)
• Béqueres
• Cronômetro
• Balança Analítica
• Pipeta Graduada
• Erlenmeyers
• Proveta
• Espectrofotômetro (se disponível)

Passo a Passo Detalhado

1. Preparar diferentes soluções com concentrações variadas das duas substâncias. A concentração de uma das substâncias deve ser mantida constante enquanto a outra varia.
2. Verter as soluções para erlenmeyers e iniciar a cronometragem. A reação começa quando as soluções são misturadas.
3. Cronometrar o tempo que a solução demora a descolorir. Este será o tempo de reação da solução. Repetir o procedimento para as diferentes concentrações.
4. Registrar todos os dados experimentalmente obtidos.
5. Utilizar os dados obtidos para construir um gráfico de tempo de reação versus concentração do reagente cuja concentração foi variada.
6. A partir deste gráfico, determinar a ordem da reação.

Entregas do Projeto e Redação do Documento

Os alunos devem entregar um relatório da atividade realizada contendo as seguintes seções:

1. Introdução: Contextualização da Cinética Química e Lei da Velocidade, a relevância e aplicação no mundo real e o objetivo do projeto.
2. Desenvolvimento: A teoria envolvida no projeto, a descrição detalhada da atividade, a metodologia utilizada e a apresentação e discussão dos resultados. Inclua as tabelas e gráficos construídos.
3. Conclusão: Recapitular os pontos principais, explicar o que foi aprendido e as conclusões obtidas sobre a reação de descoloração do permanganato de potássio.
4. Bibliografia: Fontes consultadas para a realização do projeto.

No documento, os alunos devem apresentar claramente as hipóteses levantadas, as previsões realizadas, os resultados experimentais, sua interpretação desses resultados e suas conclusões sobre a Lei da Velocidade da reação estudada. É importante que os alunos usem a bibliografia indicada para suportar as afirmações teóricas no relatório.