Experimento De Calorimetria Para O Entendimento De Processos Energéticos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

CURSO: Química Bacharelado

COMPONENTE CURRICULAR: Química Geral Experimental

PROFESSOR (A):Cleyde Correa Roncarati

CALORIMETRIA

Eric Teles Souza

Marina Moura Carneiro

ILHÉUS-BA

DEZEMBRO- 2023

Eric Teles Souza

Marina Moura Carneiro

QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL

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ILHÉUS-BA

DEZEMBRO - 2023

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.......................................................................………..……..….1

1. OBJETIVOS...................................................................………………...……..2

1. METODOLOGIA................…………...………...................................................2

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES………;……...……….……….........................8

1. CONSIDERAÇÕES FINAIS..............….……....………;…………….………….11

1. REFERÊNCIAS...............................................................................................11

1. INTRODUÇÃO:

A termodinâmica é um ramo que nasceu na física e tem como proposta buscar compreender os processos de troca energética entre corpos, no geral, no estado macroscópico de um sistema. A centelha do início das pesquisas na área se deu, a princípio, com o invento do termômetro por Galileu Galilei, mas a explosão do que viria a se tornar esse ramo se deu por volta do século XVII e XVIII. O período do iluminismo e a ascensão da revolução industrial estimularam todos os setores acadêmicos que, além da busca do saber, agora, procuravam otimizar suas tarefas. Nesse contexto, o estudo dos processos caloríferos, como em inúmeras outras áreas, é o fruto da busca intrínseca do ser humano por: Entender o mundo ao seu redor; de como usar os mecanismos da natureza ao seu favor e pelo orgulho de provar que os padrões estipulados estão equivocados e de que seu trabalho seria capaz de ampliar os horizontes da percepção humana. A partir da criação da primeira bomba de ar, por Sadi Carnot, foram relatadas as primeiras percepções sobre a relação entre volume, pressão e temperatura, e, de que o calor é uma matriz que pode gerar trabalho, algo que no futuro culminaria nas grandes máquinas movidas a vapor.

 Os avanços acadêmicos na termodinâmica não ficaram restritos à física. Como um campo que estuda as transformações materiais, a química se entrelaça fortemente com a física nesse quesito. O calor, mais uma vez, é encontrado como fonte promotora de ação, trabalho, energia que é expresso na como o estado de agitação das moléculas. Tal estado de agitação define como as várias substâncias se organizam entre si para manter sua estabilidade, seja absorvendo energia para realizar ligações ou liberando para o meio depois de uma quebra, sempre buscando o estado de maior estabilidade. O princípio que rege a tendência universal de sair de uma configuração agitada para uma branda é a entalpia, que em linhas gerais mensura as trocas totais energéticas, sem perda ou acréscimo de nem um componente, em um sistema fechado, é indicado pela conservação de massa e energia que pode ser mensurada. Sob condições de pressão e volume constantes retornam a variação de calor em uma determinada ocorrência que não libera gases.

A aplicação da termodinâmica na química é denominada termoquímica e tem como um de seus expoentes o químico suíço Germain Henri Hess. Ele, ao estudar a energia envolvida nos processos de dissolução, notou a manutenção da quantidade energética para uma quantidade de reagentes, independente do número de etapas para chegar ao produto final.  Fator que permite a previsão de entalpia absorvida ou liberada em um conjunto de  reações. Nesse sentido, a fim de compreender a proporção dessas transformações de estados materiais e energéticos podem ser feitos alguns experimentos. Por meio deles verificar essa constância nas trocas calóricas feitas em condições de pressão e volumes constantes ( em geral nas CNTP) e, por uma visão empírica, compreender como Hess percebeu algumas das relações calóricas.

1. OBJETIVOS:

Compreender os processos energéticos de dissolução de sais, bases e ácido, bem como das reações de neutralização ácido- base além de estudar empiricamente o comportamento da  lei de Hess.

1. MATERIAIS E METODOLOGIA:

No caso presente, foram selecionadas quatro práticas, subdivididas em outras menores, que deveriam ser realizadas cada uma em dois períodos de prática, correspondente à duas aulas de cinquenta minutos, sendo elas intituladas de:

I) Calor de neutralização;

        I.I) Determinação do calor de reação de neutralização de ácido e base forte;

        I.II) Determinação do calor de reação de neutralização de ácido fraco e base forte;

II) Calor de dissolução de diferentes sais;

        II.I) Determinação do calor das reações de dissolução;

        II.II) Determinação da reação de dupla-troca e validação da Lei de Hess;

III) Lei de Hess(NaOH);

        III.I) Determinação do calor de dissolução de NaOH em água;

        III.II) Determinação do calor de neutralização NaOH(aq) e HCl(aq);

        III.III) Calor de dissolução e neutralização;

IV) Lei de Hess (NH4Cl);

        IV.I) Determinação do calor envolvido na dissolução do NH4Cl(s);

        IV.II) Determinação do calor envolvido na reação entre NH4OH e HCl;

Em cada prática realizada fora, antes da prática do experimento, a calibração do calorímetro. O calorímetro é o instrumento central nessa sequência experimental, por meio dele isolamos as amostras das trocas de calores que o meio externo (laboratório), interferências que contaminam os dados obtidos no aferimento de temperatura (por meio dela saberemos o grau de variação de entalpia na ação processada no interior do calorímetro). a calibração do calorímetro é de fundamental importância pois é necessário saber  a quantidade de calor que preciso ser injetado, ou removido, em um sistema para que se varie a sua temperatura, logo o calor que pode ser coletado, ou depositado pelo sistema nas amostras analisadas.