A Análise Calorimétrica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA NATUREZA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA FUNDAMENTAL

EXPERIMENTO N1:ANÁLISE CALORIMETRICA [pic 1]

ALUNO:

TURMA: TA

PROFESSORA:

RECIFE, 06 DE AGOSTO DE 2019

RESUMO

No nosso dia a dia podemos notar algumas transformações físicas e químicas que liberam ou recebem calor, desse modo podemos definir essas transformações como exotérmica (exo – libera) e endotérmica (endo – absorve), dentro desse quadro iremos analisar os processos de calorimetria dentro da entalpia, nesse relatório será analisado mais de uma transformação química, entre elas: (i) hidróxido de sódio e ácido clorídrico; e (II) hidróxido de amônio e ácido clorídrico, (iii) também será verificado a variação de calor da dissolução do cloreto de amônio. todas essas reações será feita em meio aquoso no qual se refere ao solvente sendo a água. Logo observaremos os reagentes e os produtos que foi ser formado, que ira ser demonstrado os decorrer deste relatório.

1. Introdução        

De inicio, para compreender o que foi abordado em diante, foi necessário compreender alguns conceitos da termodinâmica, ela sendo uma ciência que estuda as reações ligadas à transferência de calor e trabalho entre o sistema. Logo definimos alguns eixos importantes: sistema, que pode ser definida como uma parte isolada do universo físico cujas propriedades estão sendo estudadas. Fronteiras são os limites que definem o espaço do sistema, separando assim o resto do universo e vizinhança, ou seja, é porção do universo que rodeia as fronteiras do sistema. (COLEÇÃO DELTA, VOLUME ÚNICO)

Logo uns dos termos que temos que saber ao entrar no laboratório é a definição de ácido e base, que podem ser abordadas como: ácido, um componente que contém hidrogênio e reage formando água para formar hidrogênio e base um composto que produz íons hidróxido na água, teoria definida por arreheniu. O HCl, por exemplo, que usamos no experimento é um ácido porque libera um íon de hidrogênio, H+ ou seja, um próton quando se dissolve em água. para melhor definição de um ácido e uma base, temos que levar em conta a definição de Bronsted-LOWRY, já que a teoria de arrehenius só é valida em um solvente especifico no caso a água. para Bronstd, um ácido é um doador de prótons e uma base é um aceitador de prótons. (ATKINS & JONES, 2012)  

Desse modo, já sabendo das definições citadas, o ponto chave do experimento é a reação de neutralização, onde o composto gerado é um componente iônico chamado de sal. Ou seja, de forma geral uma neutralização de um ácido forte por uma base forte irá gerar sal + água. o cátion do sal vem do hidróxido de metal, como NaOH, por exemplo, e o ânio vem do ácido. (ATKINS & JONES, 2012)

Dois conceitos fundamentais da termodinâmica são o calor e o trabalho, em tempos passados calor era definido como era definido como fluido que fluía de substancias quentes para outras mais frias. Ao decorrer do tempo essa teoria sugerido pelo frânces Sadi Carnot, foi rompida. Logo, físico inglês James Joule, mostrou que calor e trabalho são modos distintos de energias. (ATKINS & JONES, 2012)  

Seguindo o principio da termodinâmica, a energia pode ser transformada e transferida para outro ambiente. Um bom exemplo e bem próximo são os alimentos digeridos em nosso estomago e a energia produzida ira ser usada na movimentação e práticas de exercício físico. (ATKINS & JONES, 2012)  

Em visão global temos, sistemas que podem ser classificados como uma parte isolada do universo, onde as propriedades estão sendo analisadas e vizinhança, a porção do universo que rodeia as fronteiras do sistema que pode interagir com o sistema COLEÇÃO DELTA, VOLUME ÚNICO)

No experimento foi abordado um sistema fechado, que possui uma quantidade “X” de matéria, mas ainda podendo trocar energia com a vizinhança, um exemplo a terra que a quantidade de matéria em troca é desprezível. Outros sistemas são o aberto que podem trocar matéria e energia com a vizinhança, um exemplo o copo de água que é capaz de trocar matéria e energia. Por ultimo o sistema isolado, não possui contato com a vizinhança, exemplo a garrafa do café quente. (ATKINS & JONES, 2012)  

Diante do que foi citado, chegamos à parte do trabalho, que pode ser definida como energia exercida sobe um sistema que pode aumentar ou diminuir uma determinada massa, o trabalho pode ser positivo ou negativo, podendo determinar quando olhamos a energia interna, sendo representado pela letra “w”. ademais a energia é a capacidade de exercer trabalho. (ATKINS & JONES, 2012)

Na termodinâmica, o calor é a energia que pode ser transferida é uma conseqüência de uma diferença de temperatura, desse modo se existir a variação de entalpia, ira haver variação de energia.

Logo a variação dependera do calor absorvido ou liberado do sistema. Podendo ocasionar uma entalpia positiva ou negativa, podendo assim ganhar ou perder energia

O calor absorvido ou liberado por um sistema é definido como sendo o produto entre a capacidade calorífica (C) em J.K-1 e a variação de temperatura (∆T) em kelvin (K), como mostrado na equação 4.(ATKINS, 2012)

• O objetivo dessa pratica é determinar a variação de entalpia em diferentes situações com ajuda de uma calorímetro alternativa.

1. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

2.1.1 Substâncias Utilizadas

• NaOH
• HCl
• NH4OH
• NH4Cl
• H2O

2.2.1 Material e Equipamentos

• 5 béqueres de 250 mL
• 1 béquer de 50 mL
• 1 tampa de isopor
• 1 termômetro 0-100°C(± 0,02°C)
• 1 cronômetro
• 3 balões volumétricos de 100 mL
• Papel toalha

2.2 procedimento

 I.De início foram pesados 3 béqueres de 250 Ml, limpos em secos, foi necessário da um intervalo de 30 segundos espaçados para conferir sua precisão. Em seguida foram levados para a bancada onde foi realizado o experimento, e envolvidos com toalhas de papel, o mesmo foi amassado para ficar com aspecto “fofo” para melhor resultado. Pegamos um copo de isopor, conhecido para café, e colocamos e primeiro béquer dentro. Medimos a primeira mostra usando um balão volumétrico, usamos 100 ml de solução de 2,0 mol de NaOH e transferimos para um béquer, usamos mais 100 ml de 2,0 mol de HCl e transferimos pra um segundo béquer. Verificamos a temperatura de ambos. Já com a solução ácida no calorímetro alternativo adicionamos o a solução alcalina. Medimos a temperatura.