DETERMINAÇÃO DA ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO

DETERMINAÇÃO DA ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO

1.         INTRODUÇÃO

        Entalpia é a quantidade de energia contida em uma determinada substância que sofre reação, ela calcula o calor de um sistema, é a forma mais usada de expressar o conteúdo calorífico de um componente em uma reação química. A variação da Entalpia está na diferença entre a entalpia dos produtos e a dos reagentes, sendo assim, o calor de uma reação corresponde ao calor liberado ou absorvido em uma reação, e é simbolizado por
Δ H. Não há como determinar a quantidade de energia em uma substância, mas podemos conhecer e medir sua variação. Para isso utiliza-se a fórmula:

Δ H = H final – H inicial

        Já a entalpia de neutralização é o calor produzido quando um ácido e uma base reagem, em solução aquosa, para produzir um mol de água. Pode ser calculado utilizando uma titulação termométrica onde o aumento da temperatura verificado, à medida que se adiciona a base ao ácido atinge o valor máximo quando ácido e a base estão nas mesmas proporções estequiométricas o que permite detectar o ponto de equivalência. O resultado de qualquer reação de neutralização entre um ácido forte e uma base forte em água é a formação de água a partir de íons hidrônio e íons hidróxido.

2.         OBJETIVO        

        Utilizando o calorímetro, determinar o calor envolvido nas reações de neutralização através dos experimentos. Foram feitas as reações de neutralização entre NaOH (hidróxido de sódio) e ácido nítrico (HNO3), NaOH e ácido clorídrico (HCl) e o NaOH e o ácido acético (CH3COOH).

                                        

3.         PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

        

        O procedimento foi dividido em duas partes: a primeira, determinação do equivalente em água; a segunda, determinação da entalpia de neutralização. Na primeira parte do experimento, foi adicionado no calorímetro 50 mL de água destilada a temperatura ambiente, medidos com pipeta. Deixamos entrar em equilíbrio térmico e anotamos a temperatura de equilíbrio inicial. Aquecemos 50 mL de água medidos com a pepita até 40ºC e adicionamos no calorímetro; agitamos e anotamos o equilíbrio final.                                                                                                 

        

        Na segunda parte do experimento, foi adicionado 50 mL de NaOH 0,1 mol/L no interior do calorímetro. Em seguida, 50 mL de HCl 0,1 mol/L foi adicionado no tubo interno ao calorímetro. No início, o ácido e a base estão separados por uma tampa de borracha e, após 5 minutos, fizemos a leitura inicial em que se encontra em equilíbrio todo o sistema. Com uma bagueta, soltamos a tampa de borracha do tubo que contém HCl e houve a mistura do NaOH com o HCl. Agitamos e fizemos a leitura da nova temperatura de equilíbrio após a reação de neutralização. Repetimos este procedimento com os outros dois ácidos (acético e nítrico) combinados com a mesma base.

3.1         APARELHAGEM

        As figuras demonstram a aparelhagem instrumental utilizada para a realização do experimento, seguindo-se a nomenclatura de cada instrumento ou vidraria.

                Figura 1: Calorímetro                                   Figura 2: Fogareiro

 

                Figura 1                                                            Figura 2                                

                       

Figura 3: Ácido nítrico               Figura 4: Base ( NaOH)         Figura 5: Ácido clorídrico

   

               Figura 3                             Figura 4                                 Figura 5          

                                                   Figura 6: Ácido Acético

 

Figura 6

4.         RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1: Temperaturas iniciais e finais

Substâncias	Ti (ºC)	Tf (ºC)
Água (fria)	25,8	31
Água (quente)	40	31
Ácido clorídrico	26,4	31
Ácido nítrico	26	31,4
Ácido acético	26	30,9

Tabela 2: Calor de neutralização e da entalpia molar de neutralização

Substâncias	Qreação (cal)	ΔHexp (cal/mol)	ΔHexp teo(cal/mol)
Ácido clorídrico	625,6	1251,2	-13375.376
Ácido nítrico	734,4	14688	-13375.376
Ácido acético	666,4	13328	-13375.376