AVALIANDO O CALOR ENVOLVIDO NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

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Relatório N. 8

PRÁTICA 11: AVALIANDO O CALOR ENVOLVIDO NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

   

Autores: Lívia Correia Chotolli

Julia Santos Peres

Isabela de Andrade Pereira

Docente: Profa. Dra.Iêda A. Pastre Fertonani 

        

São José do Rio Preto

 25/07/2022

1- RESUMO

          O presente trabalho tem por objetivo o entendimento do estudo da variação do calor relacionada a uma transformação química, sendo chamada de entalpia de reação, essa pode ser expressa de maneira a diferença da entalpia final, ou seja, pós essa transformação e a entalpia inicial, onde isso envolve-se os produtos e reagentes em questão, diante desse contexto foi visualizado também a liberação (exotérmica) e absorção (endotérmica) de calor e o cálculo do número de calorias desprendidas ou absorvidas que rege no sistema. O calorímetro utilizado nesses processos experimentais foi um béquer de 250 mL dentro de um isopor.

2- INTRODUÇÃO

         O estudo do calor envolvido nas transformações químicas rege uma propriedade físico-química muito importante, que é a entalpia de reação, expressa pelo símbolo H e é a soma da energia interna do produto da pressão pelo volume do sistema, dada pela diferença da quantidade de calor após a transformação e a quantidade de calor inicial, sendo que envolve os reagentes e produtos. Logo, isso estabelece uma função de estado e está sob fluxo de calor (BROWN; et.al, 2016).A equação do referente conceito dado acima é representada por:

, com sua variação se dá ΔHr = ΔHf - ΔHi [pic 2]

Fonte: Autoria própria.

           Essas transformações químicas ou físicas podem resultar na absorção de calor (o sistema ganha calor da vizinhança) ou na liberação (o sistema libera calor para a vizinhança) do mesmo, ou seja, pode ocorrer então uma reação endotérmica e exotérmica, onde o primeiro ΔHr > 0, já o segundo  ΔHr < 0, diante de uma transformação espontânea, com pressão constante e sob realização de trabalho, além do mais é uma propriedade extensiva. Essa depende só do estado inicial e final, isto é, a trajetória e o caminho que aplica para reações não são determinantes, é importante ressaltar que a lei de Hess pode ser aplicada, mesmo que suas reações não possam ser realizadas, intermediárias ou a global.

         

Imagem 1: Representação dos processos endotérmicos e exotérmicos.

[pic 3]

                                                   

Fonte: (BROWN; et al, 2016)

         Esse valor de ΔH pode ser determinado por meio da medida do fluxo de calor que acompanha a reação a pressão constante, já que o fluxo está relacionado com a variação de temperatura que esse produz, e isso contempla a presença da calorimetria, e através dessa relação, pode-se calcular a quantidade de calorias desprendidas ou absorvidas com a variação da massa (BROWN; et.al, 2016), a partir de :

                                                             Q = m.c. Δt

                                                   Fonte: Autoria própria

               Sendo que, o “c” é o calor específico, cujo é uma grandeza física intensiva que define a variação da temperatura de uma determinada substância ao receber calor.

        Nesse contexto, foi usado para os experimentos um calorímetro simples caseiro, um béquer de 250 mL colocado no interior de um recipiente de isopor.

             Com isso, o objetivo dessa prática é ilustrar esse calorímetro e sua utilização na medida de calores de reação e visualizar a questão do fluxo de calor e entalpia diante dos dados fundamentais sobre calores de formação.  

2 - MATERIAIS E MÉTODOS

Para o experimento da avaliação do calor envolvido nas transformações químicas foram utilizados os seguintes materiais:

• NaOH sólido
• Solução aquosa de HCl 0,25 mol\L
• Solução aquosa de NaOH 0,5 mol\L
• Calorímetro
• Bastão de vidro
• Termômetro
• Proveta de 100 mL
• Proveta de 250mL

Para o procedimento 1 de dissolução do NaOH em água, foi necessário antes de iniciar o experimento, pesar o béquer que seria levado ao calorímetro, em seguida pesou - se aproximadamente 2g de NaOH e adicionou- se 200 mL de água na proveta e mediu- se sua temperatura para posteriormente comparar com a do NaOH,  levou - se a solução para o calorímetro e dissolveu - se o NaOH com o auxílio de um bastão de vidro. Com o NaOH dissolvido, colocou- se o termômetro no béquer junto ao calorímetro e passado alguns minutos anotou- se a temperatura máxima alcançada.

O segundo experimento foi de neutralização do NaOH sólido com uma solução aquosa de HCl, para isso lavou- se com água destilada o béquer que utilizou -se no primeiro procedimento e o secou. O mesmo procedimento experimental anteriormente realizado foi repetido, porém substituiu-se a água destilada  por 200 mL de HCl 0,25 mol\L, anotou- se o mesmo peso do béquer utilizado e pesou- se aproximadamente a quantidade de 2 g de NaOH sólido, adicionou - se 200 mL de HCl na proveta, mediu- se a temperatura e posteriormente dissolveu- se o NaOH pesado no HCL 0,25 mol\L com o bastão de vidro, levou-se a solução ao calorímetro e colocou- se o termômetro para comparar as temperaturas que foram atingidas. O valor do calor de neutralização do NaOH sólido foi calculado e todos os resultados obtidos foram anotados.