O Calor de Neutralização

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CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

FÍSICO QUÍMICA EXPERIMENTAL

Calor de Neutralização

Profª Drª Maristela Silva Martinez

 Alunos: Deborah Helena Viveiros de Sousa - 764969

Suzan Daniele Candido Montanha - 828515

RIBEIRÃO PRETO

2019

SUMÁRIO[pic 2]

1. INTRODUÇÃO.........................................................................................3
2. OBJETIVOS.............................................................................................4

3.  MATERIAIS..............................................................................................4

4.  PROCEDIMENTO....................................................................................5

5.  RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................6

6.  CONCLUSÕES......................................................................................10

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................10

1. INTRODUÇÃO

O calor de neutralização é a variação de entalpia, ou seja, quantidade de calor liberada verificada na neutralização total de hidrogênio ionizável (H+) por um mol de hidroxila dissociada admitindo-se todos os participantes em diluição total ou infinita (ponto de diluição total), a 25°C e 1atm. Portanto a entalpia de neutralização é o calor liberado na formação de 1 mol de água, a partir da reação entre 1 mol de cátions hidrogênio com 1 mol de ânions hidroxila.

Uma reação de neutralização ocorre quando um ácido reage com uma base formando água e sal. O ácido fornece os íons H+ e a base fornece os íons OH- para a formação da água (H2O):

1 H+(aq) + 1 OH-(aq) → H2O(ℓ)

Esse tipo de reação é denominado de “neutralização” porque o pH do meio é neutralizado; o pH da água é 7,0 (neutro).

Para que essas reações ocorram é necessário que se libere certa quantidade de calor, pois apenas uma parte da energia dos íons é usada para formar as ligações que resultam nas moléculas de água, enquanto que o restante da energia é liberado para o meio. Essa energia liberada é denominada Entalpia de Neutralização (∆Hneutralização).

Visto que libera calor, corresponde a reações exotérmicas, em que a entalpia (energia global do sistema) sempre será negativa, menor que zero.

No caso da reação entre ácidos fortes e bases fortes o valor da entalpia de neutralização sempre será igual a – 13,8 kcal/mol ou – 57,7 kJ/mol. Isso acontece porque as bases e os ácidos fortes ficam dissociados completamente em solução e, com isso, a única reação responsável pela manifestação do calor será a da formação da água. No caso de reações de neutralização que envolvam ácidos ou bases fracas, o valor da entalpia de neutralização será menor que – 57,7 kJ/mol.

1. OBJETIVOS

Os objetivos desse experimento é entender como funciona na pratica o calor de neutralização e determinar através de cálculos aprendidos em sala de aula o calor de neutralização de um ácido forte por uma base forte.

1. MATERIAIS

Equipamentos:

• Calorímetro;
• Béquer;
• Termômetro;
• Cronômetro.

Reagentes:

        

• Água gelada;
• Água destilada;
• HCl;
• NaOH.

1. PROCEDIMENTO

1ª Parte – Determinação da capacidade calorifica do calorímetro.

        Primeiramente em um frasco térmico(calorímetro) foi colocado 150ml de água destilada em temperatura ambiente

Em seguida o calorímetro foi tampado juntamente com um termômetro, depois foi anotado a sua temperatura em intervalos de 30 segundos até que a mesma se mantivesse constaste.

 Logo em seguida foi adicionado 50ml de água gelada ao frasco térmico, mas antes foi anotado a sua temperatura e depois transferido ao calorímetro. Em seguida foi agitado e misturado com a água que já havia no calorímetro, depois ele foi tampado e anotado a sua temperatura a cada 30 segundos para verificar a mudança de temperatura, até que a mesma se mantivesse constante.

2ª Parte – Determinação do calor de neutralização.

        Primeiramente foi transferido para o calorímetro seco e vazio 50ml de HCl e logo em seguida foi tampado juntamente com um termômetro e anotado a sua temperatura até que o mesmo se mantivesse em equilíbrio.

        Feito isso transferiu-se mais 50ml de NaOH para o calorímetro que novamente foi tampado e agitado para haver a mistura dos reagentes. Depois já foi observado a sua temperatura e anotada até que a mesma se mantivesse em equilíbrio.

        Tal procedimento desde o inicio se repediu mais duas vezes, sempre anotando os valores encontrados da temperatura.

        A partir das diferenças de temperatura irá determinar o calor de cada reação (variação de entalpia, ΔH).

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

1ª Parte – Determinação da capacidade calorifica do calorímetro.

        

        Lembrando que a 1ª Lei diz que o calor transferido se mantem constante.

        ∑Calor perdido = ∑Calor recebido

        

Portanto nesse experimento a equação ficará dessa forma:

Calor perdido pela água + Calor perdido pelo calorímetro = Calor recebido pela água gelada

        

        Lembrando que Q= m.CP.ΔT, modificando e adequando essa formula em relação a equação anterior, temos que:

        - [m(H2O)*Cp(H2O)*(T3-T1)] – Cp(T3-T1) = m(H2O)gelada*Cp(H2O)*(T3-T2)

        

        Isolando o Cp da equação temos: