Entalpia das soluções

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                                Relatório de Química- Aula experimental no laboratório

Prof.: Ten Mariana                 Turma: F3

Alunos: Samuel Leal, Jovanovichs, Sabrina Loro, Júlia Teixeira, Gabriela Santos e Sabrina Loro

Introdução:

        A transformação dos materiais está presente no setor produtivo e nos afazeres do dia a dia.  Muitos desses processos envolvem liberação ou absorção de energia em constante fluxo, do corpo que apresenta maior temperatura para o que apresenta menos. Nos altos fornos das siderúrgicas, por exemplo, para transformar o minério em metal, grandes quantidades de energia na forma de calor virão a ser liberadas. No preparo de alimentos, a absorção do calor da chama da boca do fogão é suficiente para cozinhá-los.         As reações em que ocorre absorção de energia são chamadas de endotérmicas e as que ocorre a liberação são chamadas de exotérmicas. Nas reações químicas ocorrem tanto a ruptura como a formação de ligações Inter atômicas, ou seja, de ligações químicas.  Para determinar se um processo é endo ou exotérmico, deve-se considerar a energia absorvida para a ruptura de ligações dos reagentes e a energia liberada na formação das ligações dos produtos.

        O chamado saldo energético entre elas indica se o processo libera ou absorve energia. Essa energia, liberada ou absorvida, denomina-se entalpia da reação, quando reagentes e produtos são comparados sob mesma pressão. Em um processo exotérmico de pressão constante, a liberação do calor faz o valor da entalpia diminuir, e a variação da mesma será negativa pela perda de energia. Já em um processo endotérmico, há a absorção do calor e aumento do valor da entalpia, com a variação positiva. Há variação de entalpia nas mudanças de fase, envolvendo troca de calor com o ambiente; mas mais importante é a variação de entalpia nas reações químicas para expressar as variações energéticas nas mesmas.

        O estudo desse assunto e conceitos é denominado termoquímica.

        

Desenvolvimento:

        No dia 12 de maio de 2015, nós, alunos da turma F3 do segundo ano do ensino médio, realizamos experiências em laboratório relacionadas a observação da liberação e absorção de energia nas reações químicas. Foram completados oito experimentos diferentes para um estudo dinâmico sobre a termoquímica.

        No primeiro experimento realizado, adicionou-se gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado a  aproximadamente 1 cm do tubo de ensaio de água destilada; anteriormente, analisou-se a temperatura aparente da água com a pele, a qual estava em temperatura ambiente com sensação térmica gelada. Depois de adicionado o ácido em questão, a mistura não mudou em aparência, porém contatou-se novamente com a pele que a sensação térmica do sistema indicava uma temperatura mais elevada, ficando cada vez mais quente. O aumento intenso da temperatura indica liberação de calor, colocando a hidratação do ácido sulfúrico como uma reação exotérmica. A formação de íons dessa reação libera energia em forma de calor, como é indicado pela variação de entalpia negativa apresentada (Anexo 1).

        Em seguida, no segundo experimento, o processo realizado caracterizou-se pelo uso da soda cáustica: adicionou-se hidróxido de sódio (NaOH) no estado sólido de dois grânulos a uma determinada quantidade de água destilada. A água, verificada com temperatura ambiente antes de se iniciar o processo, após misturada aos NaOH apresentou uma sensação térmica indicando um progressivo aumento da temperatura, além da mudança na aparência da mistura, que tornou-se esbranquiçada. A dissociação do realizada nesse processo certamente liberou energia na forma de calor, e dessa maneira, é uma reação exotérmica, com variação de entalpia negativa (Anexo 2).

        Já no terceiro experimento, adicionamos uma quantidade determinada de iodo de sódio e três pedaços redondos de zinco sólido - já moídos anteriormente - a um pouco de água destilada. A temperatura, primeiramente com sensação térmica ambiente, logo apresentou um aumento, percebida através do tato. A mistura mudou sua coloração para um tom alaranjado, e a liberação de calor indica que foi realizada uma reação exotérmica, com variação da entalpia negativa. (Anexo 3)

        A seguir, realizou-se o quarto experimento, onde pó de permanganato de potássio (KmNO4) foi depositado em cima de uma pequena quantidade de papel picado, e logo em seguida, derramou-se uma grande quantidade de glicerina. O processo, num primeiro momento falhou, e teve de ser refeito utilizando menos glicerina para finalmente ocorrer propriamente a reação de combustão, ou seja, extremamente exotérmica, utilizando todo o material inflamável disponível. (Anexo 4)

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