FISICO QUÍMICA ENTALPIA

1. INTRODUÇÃO:

Calor de dissolução é a quantidade de energia transferida como calor quando uma certa quantidade de soluto (1 mol) se dissolve numa certa quantidade de solvente (suficientemente grande para que a solução se possa considerar diluída). (Atkins, P. W.; JONES, L, 2006).

         As reações de dissolução são aquelas em que há quebra da ligação de uma espécie. Sendo assim, a simples dissolução de um sal envolve transferência de energia no sentido em que a reação é definida como endotérmica, já que para haver quebra de ligação o sistema tem de ganhar energia suficiente para tanto.
       Portanto, calor de dissolução é a variação de entalpia observada na dissolução de 1 mol da substância em solvente suficiente para se considerar a solução como diluída. A determinação da entalpia de dissolução é realizada em um dispositivo de paredes adiabáticas. Sabendo que a quantidade de calor cedida pela amostra vai ser igual à quantidade de calor recebida pelo conjunto dispositivo, água e sal, pode-se determinar a entalpia do processo de dissolução através da medida de variação de temperatura do processo. A equação fornecida é:
ΔHdissolução = Qreação = - (Qágua + Qcalorímetro) = - Qsistema

       E a partir da equação acima, chegamos à equação:
ΔHdissolução = - Ccal (Teq – Tq) + mMX cMX (Teq – TMX)
Nmx.

       Para que um composto iônico se dissolva em um dado solvente, a atração eletrostática entre os íons no retículo deve ser superada. Entretanto, a idéia de dissociação de sais em partículas carregadas, a princípio, poderia ser um contra-senso por conta das fortes interações interiônicas.( (Atkins, P. W. 2001).

Nesta prática foi estudado o equilíbrio entre o soluto na solução e soluto sólido puro:

soluto (sólido puro) soluto (solução)[pic 1]

Nesta condição a solução encontra-se saturada, com respeito ao soluto. A condição de equilíbrio requer que o potencial químico do soluto  (X2, T, p);[pic 2]

Onde X2 é a fração molar do soluto na solução saturada, e é, portanto, a solubilidade do soluto (S) expressa em ternos de fração molar. Se a solução for ideal, pode-se utilizar a seguinte relação:  

 µ2(X2, T, p) (S,T, p) µ2(T,p) + RTlnS[pic 3][pic 4][pic 5]

Onde µ2 é o potencial químico do soluto líquido puro. (Horácio Macedo, 1981).[pic 6]

Se a solubilidade de uma substancia é determinada em duas temperaturas diferentes, o seu calor de dissolução (Hdissol.) pode ser calculado pela aplicação da Eq. In S1Hdissol [pic 7][pic 8][pic 9]

                               S2         R     T2  T1                      

Um resultado mais preciso pode ser obtido se a solubilidade for determinada em varias temperaturas diferente. (Aécio P. Chagas, 1999)

Este relatório tem como objetivo determinar o calor de dissolução de ácido benzóico a partir das medidas de sua solubilidade em solução aquosa a diferentes temperaturas.

2- MATERIAIS E REAGENTES:

-Balança analítica

- 2 Balão 250 mL

- Bastão

- Béqueres de 50 e 500 mL

- Bureta de 25 mL

-Chapa aquecedora

-Erlemeyers

-Proveta de 50 e 100 mL

-Termômetro

-Suporte universal

-NaOH (0,05 E 0,1 M)

-Biftalato de potássio

-Ácido Benzóico

-Água destilada        

-Pipeta volumétrica de 20 mL

-Pipetador

-Fenolftaleína

-Termostato 

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

1. Padronização das soluções de NaOH com biftalato de potássio:

Pesou-se duas amostras de aproximadamente 0,5 g de sal e transferiu-se cada uma delas para um erlenmeyers de 200 mL, a qual adicionou-se 50 mL de água destilada. Agitou-se com cuidado até a dissolução total da substância e titulou-se separadamente as amostras com as soluções de NaOH (o,05 e 0,1 M) preparadas, usando duas gotas de solução de fenolftaleína como indicador. Ocorrendo assim o aparecimento de uma leve coloração rosada, que persistiu-se por 30 segundos. Indicando o ponto final da titulação.