Relatório de Química

Preparo de Solução 

FELIPE DE ALMEIDA UCHÔA

MAICON RODRIGO DONZA

MANUELA FIGUEIRA MATOS

RODRIGO PINHEIRO DIAS

PROFESSOR CLÁUDIO PINHEIRO

RESUMO

 A atividade experimental descrita abaixo, teve como objetivo determinar a capacidade calorífica do calorímetro. Conciliando o conhecimento teórico obtido em sala de aula com o empírico.

Palavras-chave: Calorímetro; Temperatura ; Capacidade

1.0 INTRODUÇÃO

Em termodinâmica, calorimetria é um ramo da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na forma de calor. Calor significa uma transferência de energia térmica de um sistema para outro.

Tais quantidades são expressas em unidades de energia como o Joule (J), o erg (erg) ou a caloria (cal). No Brasil a unidade de medida adotada é o Joule (J)

Um calorímetro consiste em um aparelho utilizado para medir as quantidades de calor absorvidas ou cedias através de trocas físicas ou químicas que uma substância sofre. Com o calorímetro mede-se, por exemplo, a troca de temperatura de uma substância de capacidade calorífica conhecida.

2.0 OBJETIVO

O objetivo da experiência é determinar a capacidade calorifica do calorímetro e determinar a variação de entalpia que acompanha a reação de neutralização de um ácido forte com uma base forte.

3.0 PARTE EXPERIMENTAL

3.1 MATERIAIS

• Calorímetro
• Pipeta Graduada;
• Pêra de sucção
• Erlenmeyer
• Béquer
• Termômetro digital com capacidade térmica de 100ºC

3.2 REAGENTES

• Água destilada aquecida
• Água destilada em temperatura ambiente
• Ácido Clorídrico concentrado
• Hidróxido de Sódio

3.3 METODOLOGIA

1. Etapas I

• O calorímetro foi pesado na balança, e seu peso é de 158.6g
• Foi selecionada 40mL de água em temperatura ambiente (1mL=1g logo 40mL =40g)
• Com a ajuda de um termômetro digital, foi medida a temperatura da água, que se encontrava em temperatura ambiente para atuar como T1. T1=26,4ºC
• Verificou-se a temperatura de mais 40mL de água, porem desta vez a água estava aquecida atuando então como o T2. T2= 70.7ºC
• Foi adicionado ao calorímetro 40mL de água em temperatura ambiente mais 40mL de água quente onde a temperatura T3 foi encontrada e observada a cada 10 segundos, até se estabilizar.
• O resultado de T3 é:

10 segundos=50,6ºC

20 segundos=48,5º C

30 segundos= 47,9ºC

40 segundos=47,6ºC

50 segundos=47,5ºC

60 segundos=47,5ºC

• Encontrando-se então a capacidade calorifica do calorímetro.
• Uma vez que a quantidade de calor cedido pela água quente é igual à quantidade de calor recebido pelos demais componentes do sistema (considerando desprezível qualquer perda de calor para o ambiente), pode-se dizer que:

∑Q=0

Qrecebido (água fria)+ Qrecebido(calorímetro)+ Qcedido(água quente)= 0

• onde:

T1 = temperatura de equilíbrio da água fria + calorímetro

T2 = temperatura da água quente

T3 = temperatura de equilíbrio da água fria + calorímetro + água quente

• Isolando Ccal da equação obtêm-se

c(H2O)[{m(H2Oquente)}(T3+ T2)+{m(H2O fria)(T3 –T1)

• Ccal= T3-T1 J

 

1. ETAPA II

• Após a determinação da capacidade calorífica do aparelho, a água foi descartada, o calorímetro foi seco e resfriado.

•  Adicionou-se  40,0 mL de solução de ácido clorídrico 1,00 mol/L diluído com água em um Erlenmeyer e agitou-se a solução, para em seguida adiciona-la ao calorímetro e anotar a temperatura da solução ácida (Ta).

• Em um béquer, foi adicionado 40,0 mL da solução de hidróxido de sódio 1,00 mol/L e a temperatura da solução alcalina (Tb) foi anotada.
• Adicionou-se a solução de hidróxido de sódio à solução de ácido clorídrico no calorímetro. O aparelho foi tampado e a temperatura da mistura foi anotada em intervalos de 10 segundos, até a temperatura da solução ficar constante, (temperatura de equilíbrio Teq).
• Resultado

10 segundos=33,4ºC

20 segundos=34,2º C

30 segundos= 34,4ºC

40 segundos=34,5ºC

50 segundos=34,5ºC

60 segundos=34,5ºC

4.0  EQUAÇÕES

Ácido + Base            Sal+água[pic 1]

HCl(concentrado) + NaOH[pic 2]

 NaCl(aq)+ H2O(l)

Hcl= 1 mol/L

V=100 ml

(40 ml)

NaOH = 1mol/L

V=100 mL

(40 mL)

Pm= 40 g/mol

• Massa de NaOH

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

M= 4g

• P (pureza)= 37%

D= 1,19 g/mol

3,65 - 37%

X – 100%

X=9,86g

40.1 x 70.7 +1 x 40 (T3+T2) +40 x T2+ 40x T1 = 0

40x70,7+40 x( T1 + 2 X 70,7) + 40 X 70,7 + 40 x T1 =0

Ta= temperatura o ácido

• T1

40 x 70.7 + 1 x 40(T3+T2) +40 x T2 +40 x T1=0

40 x 70.7 + 40 x T1+2X 70.7+2828+40 x T1= 0

= -40x 2T1- 40T1

...