A Determinação da massa molar

ÍNDICE

RESUMO        2

INTRODUÇÃO        3

OBJECTIVOS        4

OBJECTIVO GERAL        4

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS        4

FUNDAMENTO TEÓRICO        5

1. Termoquímica        5

2. Determinação do calor de neutralização        9

MATERIAIS E REAGENTES        10

PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS        12

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS        14

Determinação da capacidade calorifica do calorímetro        17

CONCLUSÃO        24

BIBLIOGRAFIA        26

RESUMO

Através da experiência diária, o conceito de calor como sendo uma forma de energia que flui do mais quente para o mais frio, surge de maneira quase intuitiva. Enquanto outras formas de energia são convertidas em calor, o inverso não é possível.

Assim sendo, a prática realizada foi sobre a determinação do calor de neutralização, isto é, o calor libertado quando ocorre uma reacção de neutralização.

A determinação do calor de neutralização é feita à pressão constante, no qual se relaciona o mesmo com a variação de entalpia. Por este motivo, o calor de neutralização também pode ser chamado entalpia de neutralização.

A prática dividiu-se em duas partes. A primeira parte foi a da determinação da capacidade calorífica do sistema calorímetro usando a água e a segunda, a da determinação da entalpia de neutralização usando as soluções do ácido clorídrico e hidróxido de sódio, para uma posterior reacção de neutralização, no qual o processo ocorreu no interior do calorímetro para a obtenção das temperaturas que ajudariam na determinação da mesma. Posteriormente compararam-se os valores obtidos com os valores padrões, para se poder calcular os erros relativos percentuais, bem como o desvio padrão. Os dados obtidos sobre a calorimetria foram mais aceitáveis em relação aos dados obtidos para a determinação da entalpia de neutralização.

Palavras-chave: calor, entalpia, capacidade calorífica, reacção de neutralização.  

INTRODUÇÃO

Ao longo das reacções entre um ácido e uma base, há uma libertação de calor, que é denominado calor de neutralização ou ainda, entalpia de neutralização. Essa reacção ocorre entre um ácido forte e uma base forte, o que faz com que ao fim se tenha apenas como produto a água, pois as outras espécies são espectadoras, devido a capacidade que tanto os ácidos fortes como as bases fortes têm de se dissociar.

 No experimento realizado, para o cálculo da entalpia de neutralização, usaram-se os dados da temperatura registadas pelo termopar, no interior do calorímetro, usando-se como mistura as soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio.

Para além do cálculo para a determinação da entalpia de neutralização, teve-se também a determinação da capacidade calorífica do sistema calorímetro, cujo líquido usado para o efeito foi a água (uma mistura de água fria e quente).

OBJECTIVOS

OBJECTIVO GERAL

• Determinar a capacidade calorífica do calorímetro;
• Determinar a entalpia de neutralização envolvida na reacção de neutralização.

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar o calor de neutralização do ácido forte(HCl);
• Estudar a variação de energia em reacções entre ácidos e bases por uma base forte(NaOH).

FUNDAMENTO TEÓRICO

1. Termoquímica

Termoquímica é o estudo do calor trocado quando ocorrem reacções químicas. É um ramo da termodinâmica, pois o vaso da reacção e seu conteúdo constituem um sistema, e as reacções químicas provocam troca de energia entre o sistema e as suas vizinhanças. Assim, podemos usar a calorimetria para medir o calor produzido ou absorvido numa reacção e identificar o calor à variação de energia interna se a reacção ocorrer a volume constante, ou à variação de entalpia se a reacção ocorrer a pressão constante. Inversamente, se a energia interna ou a variação de entalpia forem conhecidas para uma certa reacção, é possível calcular a quantidade de calor que uma reacção pode produzir. (ATKINS e PAULA, 2012)

Como já é sabido, um processo que liberta calor para as vizinhanças é exotérmico, e um que absorve o calor das vizinhanças é endotérmico. Como a libertação de calor corresponde à diminuição da entalpia de um sistema, podemos dizer que um processo exotérmico a pressão constante é aquele no qual a variação de entalpia é menor que zero. Inversamente, uma vez que a absorção de calor provoca a elevação de entalpia do sistema, um processo endotérmico a pressão constante é aquele no qual a variação de entalpia é maior que zero.

1. Variações de Entalpia Padrão

Para a entalpia padrão, temos de prestar atenção aos seguintes conceitos:

• A entalpia-padrão de transição é igual ao calor trocado a pressão constante durante a transição;
• Uma equação termoquímica é uma equação química acompanhada de sua variação de entalpia correspondente
• A lei de Hess estabelece que a entalpia-padrão, de uma reacção global é a soma das entalpias-padrão das reacções individuais nas quais a reacção pode ser dividida.

As variações de entalpia são geralmente registradas para os processos que ocorrem sob um conjunto de condições admitidas como padrão. Na maior parte dos casos, considera-se a variação de entalpia-padrão, , como sendo a variação de entalpia num processo em que as substâncias, nos estados inicial e final, estão nos respectivos estados-padrão. O estado-padrão de uma substância, numa certa temperatura, é o da substância na sua forma pura sob pressão de 1 bar.[pic 4]

Como exemplo de variação de entalpia-padrão temos o da entalpia-padrão de vaporização, vap, que é a variação de entalpia por mol quando um líquido puro, 1 bar, se vaporiza em gás, também a 1 bar, como na seguinte transformação:[pic 5][pic 6]

vapkJ/mol[pic 7][pic 8]

Como se viu no exemplo mencionado, as entalpias-padrão podem se referir a qualquer temperatura. Entretanto, a temperatura adotada para o registro de dados termodinâmicos é de 298,15 K (correspondente a 25,00C). A menos de observação em contrário, todos os dados termodinâmicos neste texto se referem a esta temperatura convencional. (ATKINS e PAULA, 2012)[pic 9]

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