Projeto: Investigando a Energia de Ativação

# Contextualização

O estudo da cinética química é um dos pilares fundamentais para a compreensão dos mecanismos de reação e conversão de energia em processos químicos. Especificamente, a energia de ativação é um conceito fundamental para entender o quanto de energia é necessário para uma reação química ocorrer e como essa quantidade de energia pode ser modificada, o que é essencial em áreas como a indústria química, bioquímica, engenharia de materiais, entre outras.

Em termos simples, a energia de ativação é a quantidade mínima de energia que as moléculas dos reagentes precisam ter para que a reação química ocorra. Aqui, aprendemos a compreender essa energia consumida nas etapas iniciais de uma reação onde as ligações moleculares antigas são quebradas e novas ligações são formadas, e como podemos calcular essa energia fazendo uso de uma equação chamada de equação de Arrhenius.

Cada processo químico que ocorre ao nosso redor tem sua própria energia de ativação, e entender isso é importante para controlar a velocidade das reações químicas. Pense na chama de um isqueiro ou fósforo, por exemplo: a energia de ativação aqui é a energia necessária para iniciar a combustão. Ou considere o processo de cozimento dos alimentos: a energia de ativação é a energia necessária para iniciar as reações químicas que transformam os alimentos crus em cozidos.

A energia de ativação também é fundamental na produção de medicamentos, controle de reações químicas em laboratórios de pesquisa, e explicação do funcionamento de enzimas em seres vivos. Mas não para por aí, você também usará este conceito em várias outras disciplinas que envolvem reações químicas, como biologia, engenharia química, ciências ambientais, e até mesmo em estudos sobre o aquecimento global!

As fontes recomendadas para basear-se no assunto e aprofundar nos conceitos são:

1. Atkins, Peter; Jones, Loretta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Bookman, 5ª edição.
2. Vídeo no YouTube "A Energia de Ativação na Cinética Química"
3. Portal da Química - Cinética Química

# Atividade Prática: Investigando a Energia de Ativação

## Objetivo do Projeto

Estudar e compreender o conceito de energia de ativação em cinética química, principalmente como a energia de ativação influencia a velocidade das reações químicas e como ela pode ser alterada pela temperatura.

## Descrição do Projeto

Este projeto envolverá uma série de experimentos simples para explorar o conceito de energia de ativação. Os estudantes irão realizar três experimentos, medindo a velocidade de três reações químicas diferentes em diferentes temperaturas, a fim de investigar o efeito da temperatura na energia de ativação e na velocidade da reação. Os alunos trabalharão em grupos de 3 a 5 e o projeto deve levar cerca de duas a quatro horas para ser executado.

## Materiais Necessários

1. Termômetro
2. Cronômetro
3. Água (suficiente para encher três copos)
4. Sal de cozinha
5. Açúcar
6. Três copos transparentes
7. Colheres de medida

## Passo a Passo

1. Encher três copos transparentes com igual quantidade de água, cada um a uma temperatura diferente: fria (gelada), ambiente e quente.

2. No primeiro copo (água gelada), adicionar uma colher de sal e começar a cronometrar o tempo que leva para o sal se dissolver completamente, mexendo a solução continuamente.

3. Repetir o Passo 2 com o segundo copo (água à temperatura ambiente) e o terceiro copo (água quente).

4. Anotar os tempos para cada temperatura.

5. Agora repetir a experiência com o açúcar em cada um dos três copos.

6. Comparar os resultados obtidos e discutir a influência da temperatura na velocidade de dissolução do sal e do açúcar.

7. Concluir sobre a influência da temperatura na energia de ativação.

## Entrega do Projeto e Documento Escrito

Conforme o projeto é concluído, os alunos devem produzir um relatório de grupo bem estruturado que contém:

• Introdução: Contextualize o conceito de energia de ativação, a equação de Arrhenius, e explique o objetivo do projeto.

• Desenvolvimento: Descreva a teoria por trás do experimento proposto, explicando a relação entre a energia de ativação e a temperatura. Descreva a metodologia utilizada (os experimentos realizados), apresente e discuta os resultados obtidos.

• Conclusão: Conclua o trabalho retomando seus pontos principais, explicitando os aprendizados obtidos e as conclusões retiradas do projeto. Relacione os resultados com o conceito de energia de ativação e a influência da temperatura na velocidade das reações químicas.

• Bibliografia: Liste as fontes consultadas durante a realização do projeto.

Este relatório deve ser entregue uma semana após a data de inicio do projeto.