Ano 2021#quimica#fase2#discursiva

Sobre o tema

A reação de saponificação entre acetato de etila e hidróxido de sódio é um clássico exemplo de reação irreversível em meio aquoso, frequentemente estudada em cinética química. O monitoramento por condutividade elétrica é uma técnica eficaz, pois a condutância da solução varia conforme a concentração de íons reativos e produtos. Inicialmente, a solução contém íons Na+ e OH- (alta condutividade). À medida que a reação avança, os íons OH- são consumidos e substituídos por íons acetato, de menor condutividade molar. A condutividade total (Ψ) é a soma das contribuições de cada íon, proporcional à sua concentração e condutividade molar. Este problema propõe relacionar a concentração do íon acetato com as condutividades molares e a condutividade medida, um passo fundamental para determinar a constante de velocidade da reação.

Tópicos relacionados

  • Cinética química e condutometria
  • Reação de saponificação
  • Condutividade molar de íons
  • Lei de Kohlrausch
  • Monitoramento condutométrico

Enunciado

Considere a reacao entre acetato de etila e hidroxido de sodio em meio aquoso como sendo irreversivel. Uma forma simples de estudar a cinetica dessa reacao e acompanhar, com o uso de um condutivimetro, a condutividade do meio reacional, dada pelo inverso da resistividade e geralmente denotada por Psi, em S.cm-1. Tal condutividade e relacionada, quantitativamente, a concentracao das especies ionicas, Na+, OH- e acetato, em solucao, cujas condutividades molares, em S.L.(cm.mol)-1, serao denotadas aqui, respectivamente, por lambda_N, lambda_0 e lambda_A. A condutividade de um meio e dada, portanto, pela soma dos produtos entre a concentracao de cada especie ionica e sua correspondente condutividade.

Foi preparada uma mistura contendo, inicialmente, C0 mol.L-1 de hidroxido de sodio e acetato de etila em ligeiro excesso. Determine uma expressao para a concentracao do ion acetato em funcao de Psi, lambda_N, lambda_0, lambda_A e C0.

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Perguntas frequentes

Como a condutividade é usada para estudar a cinética da reação de saponificação?

A condutividade varia linearmente com a concentração iônica. Medindo-se a condutividade ao longo do tempo, obtém-se a concentração de cada espécie, permitindo determinar a ordem da reação e a constante de velocidade.

O que é condutividade molar e como ela se relaciona com a condutividade total?

Condutividade molar é a contribuição de um íon para a condutividade total por unidade de concentração. A condutividade total (Ψ) é a soma dos produtos da concentração de cada íon pela sua condutividade molar.

Por que a reação entre acetato de etila e NaOH é considerada irreversível?

Porque o acetato de etila está em excesso e a reação de saponificação é completa em meio aquoso básico, deslocando o equilíbrio para os produtos (etanol e acetato de sódio), sem reversão significativa.

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