EXPERIMENTOS EM TERMODINÂMICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO ANÁLISE CALORIMÉTRICA
Por: Mariane Freitas • 9/9/2017 • Ensaio • 1.989 Palavras (8 Páginas) • 400 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE[pic 1]
CAMPUS RECIFE
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA FUNDAMENTAL– DQF
LICENCIATURA EM QÚÍMICA- LQ
EXPERIMENTOS EM TERMODINÂMICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO
ANÁLISE CALORIMÉTRICA
16 de Outubro de 2015
Sumário
- Objetivo________________________________________________3
- Introdução______________________________________________4
- Materiais e Reagentes____________________________________5
- Procedimento___________________________________________6
- Resultados e Discussão___________________________________8
- Conclusão_____________________________________________10
- Referências____________________________________________12
- Apêndice______________________________________________14
1 Objetivo
Esse relatório tem por objetivo determinar a variação de entalpia (ΔH) para diferentes transformações, usando um calorímetro alternativo.
2 Introdução
As transformações físicas e reações químicas são quase sempre acompanhadas por liberação ou absorção de calor e vários outros efeitos. Sabe-se que termoquímica é o estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante as reações químicas [FELTRE,2004].
O calor é, sem duvida, a forma mais comum de energia que ocorre em reações químicas, como por exemplo, a queima do carvão ou a reação que ocorre entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio, tais fenômenos são chamados de reações exotérmicas por liberarem calor. Porém existem reações em que o calor é absorvido, como por exemplo, a decomposição do carbonato de cálcio e a síntese de ferro metálico, sendo estas chamadas de reações endotérmicas. O estudo e a medição sobre a quantidade de calor liberada ou absorvida durante esses fenômenos é conhecido como análise calorimétrica, para tais análises, utiliza-se aparelhos calorímetros. No presente relatório o calorímetro construído um calorímetro alternativo para medir a variação de entalpia de diferentes processos. Para isso, algumas considerações precisam ser feitas, tais como: O sistema não troca calor com o ambiente, ou seja, está termicamente isolado e os calores específicos das soluções no calorímetro, bem como suas densidades, são iguais ao da água.
Pode-se calcular a variação de energia envolvida nos processos através da seguinte fórmula:
[pic 2]
Onde ∆H é a energia envolvida, ∆U é indicado por w quantidade de trabalho realizado pelo sistema e q é a quantidade de calor liberada ou absorvida no processo, P é a pressão a qual foi submetido e ∆v variação do volume.
E a capacidade calorífica do sistema termoquímico (calorímetro + solução), é a soma das capacidades caloríficas do béquer e da solução, segundo a expressão:
CST = [ m solução . C água + m béquer . C pyrex]
Segundo tais equações pode-se identificar a capacidade isolante do calorímetro utilizado, pois sabe-se que em um sistema isolado a capacidade total de energia é constante.
3 Materiais e Reagentes
3.1 Materiais Utilizados:
1 Balança Analítica GEHAKA;
1 Béquer de 1000 mL;
5 Béqueres de 250 mL ;
1 Béquer de 50 mL ;
1 Tampa de isopor;
1 Termômetro 0-100°C(± 0,02°C);
1 Proveta de 50 mL;
1 Vidro de relógio;
1 Cronômetro;
1 Pisseta com água destilada;
3 Balões volumétricos;
3.2 Reagentes Utilizados:
Água destilada
Solução de NaOH 2,0 M
Solução de NH4OH 3,0 M
Solução de CH3COOH 2,0 M
8,5 g de NH4Cl à 99%.
4 Procedimento
Inicialmente, construiu-se um calorímetro, para isso pesou-se em uma balança analítica um béquer de 250 mL seco e limpo, após tal procedimento envolveu-se o mesmo em folhas de papel toalha e o inseriu em um outro béquer de 1000 mL e alguns espaços vazios entre os dois béqueres foi preenchido com mais papéis toalha, deixando apenas alguns bolsões de ar como isolante térmico.
Feito isto, determinou-se o calor de reação de neutralização entre o NaOH 2M e o CH3COOH 2M da seguinte forma: aferiu-se em um balão volumétrico de 100 mL igual volume de NaOH, depois transferiu-se tal solução para o béquer dentro do calorímetro alternativo e anotou-se sua temperatura com auxílio de um termômetro, feito isto, transferiu-se para outro balão volumétrico de 100 mL igual volume da solução de CH3COOH e aferiu-se sua temperatura, em seguida adicionou-se cuidadosamente o ácido à base dentro do béquer do calorímetro e o mesmo foi fechado com uma tampa de isopor com um orifício pelo qual inseriu-se o termômetro para observar a temperatura com auxílio de um termômetro durante a reação a cada 15 segundos por 3 minutos e seus valores anotados.
Em seguida, repetiu-se o procedimento descrito acima, com as soluções de NH4OH 3M e CH3COOH 2M.
E enfim, determinou-se o calor de dissolução de NH4Cl da seguinte maneira: depositou-se sobre a balança analítica um vidro de relógio limpo e seco sendo em seguida tarado e transferido para o mesmo, com auxílio de uma espátula, 8,5003 g do cloreto de amônia. Em outro momento adiciona-se em um béquer 150 mL de água destilada com auxílio de uma proveta e verifica-se a temperatura, feito isto o mesmo é inserido dentro do calorímetro e em seguida a massa pesada é transferida para dentro do béquer, homogeneizada e analisada a temperatura da reação a cada 15 segundos por 3 minutos e seus valores anotados.
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