Termoquímica IV

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA QUÍMICA GERAL

CURSO	Engenharia
TURMA	3066	DATA	06/05/2014
GRUPO	Alexandre Luiz dos Santos Silva Jessica Venel Alves Jhosyane Moreira Bessa Garcia Rogério Soares Velozo
TÍTULO	Termoquímica IV
OBJETIVOS	Verificar, experimentalmente, a Lei de Hess.
INTRODUÇÃO
O calor de dissolução é a variação de entalpia observada na dissolução de 1 mol da substância em solvente suficiente para se considerar a solução como diluída (Se for adicionado mais solvente não vai alterar o estado térmico do sistema). 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. O químico e médico Germain Henry Hess (1802-1850) desenvolveu importantes trabalhos na área de Termoquímica.  A Lei de Hess é uma lei experimental e estabelece que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação. [pic 2] A Lei de Hess também pode ser chamada de Lei da Soma dos Calores de Reação. É uma forma de calcular a variação de entalpia através dos calores das reações intermediárias. Podem ser infinitas variações de entalpia. [pic 3]
MATERIAIS  E  REAGENTES
Erlenmeyer de 250 mL Tela de amianto Termômetro escala Celsius Proveta de 100 mL Balança Técnica (precisão ±0,1 g) – Fabricante: Perkin Elmer HCl (ácido clorídrico) 0,5M NaOH (hidróxido de sódio) 0,5M.
PROCEDIMENTOS
Determinação do calor de neutralização do NAOH NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O + Q3 Pesar o erlenmeyer 1 limpo e seco. m1= 104,52g. Colocar o erlenmeyer 1 sobre  a tela de amianto. Com uma proveta, colocar no erlenmeyer 50,0 mL de HCl. m2=152,74g. Medir, com o termômetro, a temperatura do HCl. T1= 26 ºC. Pesar o erlenmeyer 2 limpo e seco. m3= 116,45g. No erlenmeyer 2, colocar 50,0 mL de NaOH. M4=166,32g. Despejar, cuidadosamente, a solução de NaOH contida no erlenmeyer 2 no HCl continho no erlenmeyer 1. Agitar, lentamente, a solução com termômetro. Acompanhar a elevação da temperatura. Anotar a temperatura máxima atingida. T2: 28 ºC. Calcular a quantidade de calor, Q3, em calorias, liberada na reação. Q3= (m HCl + m NaOH) . c (H2O) . ∆T (T2-T1) + merlenmeyer . c (vidro) . ∆T (T2-T1) Q3= 100 . 1 .  ∆T (T2-T1) + merlenmeyer . c (vidro) . ∆T (T2-T1) ∆T (T2-T1) = 28°C - 26°C= 2°C c H2O: 1cal/g°C cvidro: 0,2cal/g°C Verificação da Lei de Hess Somando-se a equação termoquímica da dissolução do NaOH e da neutralização do NaOH e HCl, obtém-se a equação termoquímica da reação entre NaOH e HCl. Conclui-se que Q2=Q1+Q3. Verificar se a soma dos valores Q1 e Q3, é igual a Q2.
RESULTADOS
Determinação do calor de neutralização do NAOH Massa do Erlenmeyer encontrada (m1): 104,52g  Massa do Erlenmeyer + 50 ml HCl (m2): 152,74g Massa do HCl: 152,74g – 104,52g = 48,22g Temperatura do HCL: T1 = 26°C Massa do Erlenmeyer encontrada (m3): 116,45g Massa do Erlenmeyer 2 + 50 ml NaOH (m4): 166,32g Massa do NaOH: 166,32g – 116,45g = 49,87g Temperatura máxima alcançada pela solução: T2 = 28°C(observou-se que o Erlenmeyer ficou “embaçado” com o aumento da temperatura). Cálculo da quantidade de calor liberada na reação:        Q3= (m HCl + m NaOH) . c (H2O) . ∆T (T2-T1) + merlenmeyer . c (vidro) . ∆T (T2-T1)             Q3= (48,22g + 49,87g) . 2 . 1 + (104,52 . 0,2 . 2)             Q3= 192,18 + 41,988             Q3= 237,988 cal Q3= 100 . 1 .  ∆T (T2-T1) + merlenmeyer . c (vidro) . ∆T (T2-T1)                                    Q3= (100 . 1 . 2) + (104,52 . 0,2 . 2)                                    Q3= 200 + 41,808                                    Q3= 241,808 cal ∆T (T2-T1) = 28°C - 26°C= 2°C c H2O: 1cal/g°C cvidro: 0,2cal/g°C Verificação da Lei de Hess Conclui-se que Q2=Q1+Q3. Somar os valores de Q1 e Q3. Verificando-se o valor da soma é igual ao valor de Q2, obtemos: Q2=Q1+Q3 755,76 = 502,664 + 241,808 755,76 = 744,472 Observações: Conclui-se que obtivemos um valor aproximado ao valor de Q2. Encontramos a diferença de 1,49%. Uma vez que os dois experimentos foram feitos em dias diferentes com temperaturas diferentes, apesar de usar um erlenmeyer, não podemos dizer que tem a mesma massa do usado no experimento da aula anterior.
CONCLUSÃO
ode-se concluir que o método calorimétrico, apesar de ser um método simples que se baseia, unicamente, nas medições de temperaturas, é viável para determinação das entalpias de reação, havendo assim, como em qualquer outro experimento, cuidados nos equipamentos utilizados e na manipulação adequada dos mesmos e principalmente na calibração do calorímetro. Também foi possível salientar o fato de que a quantidade de calor liberada no processo de neutralização é dependente da estrutura dos reagentes.
BIBLIOGRAFIA
- BARBOSA, A. L. Dicionário de Química. AB Editora: Goiânia, 1999. - KOTZ, J. C.; TREICHEL, P. Química Geral 1 e reações químicas. 5.ed. São Paulo: Thompson, 2003. 672p. - ATKINS, JONES. Princípios de Química. 3º edição. Bookmans. Porto Alegre: 2006. - http://www.soq.com.br/conteudos/em/termoquimica/p5.php

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