O Relatório Termoquímica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE QUÍMICA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

ARIADNE DOS SANTOS E LETÍCIA DE JESUS SILVA

TERMODINÂMICA/TERMOQUÍMICA

Salvador 2022

1. INTRODUÇÃO

A termoquímica é o estudo das mudanças de energia que ocorrem durante as reações químicas e durante as mudanças de estado. Quando ocorrem reações químicas, algumas ligações químicas são quebradas, enquanto novas ligações químicas se formam. Quando uma reação libera calor, ela é classificada como exotérmica. Trata-se da liberação de calor e, assim, a sensação é de aquecimento. Chama-se reação endotérmica a reação em que há absorção de calor,dessa forma, um corpo absorve calor do meio em que ele está inserido. É por isso que a reação endotérmica provoca uma sensação de resfriamento.

A termoquímica estuda também a transferência de energia em alguns fenômenos físicos, tais como as mudanças de estados da matéria  

Mudanças de calor em reações químicas são frequentemente medidas em laboratório sob condições nas quais o sistema reagente está aberto para a atmosfera. Nestes casos, o sistema está a uma pressão constante e a entalpia (H) é o conteúdo de calor de um sistema a pressão constante, onde a entalpia de um sistema é determinada pelas energias necessárias para quebrar ligações.

O calor específico de uma substância pode ser usado para calcular a mudança de temperatura que uma determinada substância sofrerá quando for aquecida ou resfriada, juntamente neste processo há a calorimetria que é a medida da transferência de calor para dentro ou para fora de um sistema durante uma reação química, havendo também o uso do calorímetro cujo o recipiente isolado é usado para medir as mudanças de calor.

Contudo ,a comprovação da lei de Hess afirma que: em uma reação química,o calor liberado ou absorvido é constante, independente do número de etapas pelas quais a reação passa. Ou seja, a lei estabelece que  a variação de entalpia de uma reação química depende apenas do seu estado inicial e do seu estado final.

1. OBJETIVOS

1. Determinar        a        quantidade        de        calor        envolvida        em        reações        de neutralização;
2. Comprovar experimentalmente a Lei de Hess através da reação de hidróxido de sódio e ácido clorídrico;
3. Determinar o calor específico de um ametal.

1. MATERIAIS E REAGENTES

• Hidróxido de sódio sólido;
• Pedaço de metal;
• Solução de NaOH 1 mol.L-1 e 0,5 mol.L-1;
• Solução de HCl 1 mol.L-1 e 0,5 mol. L-1;
• Béquer de 250 mL;
• Cilindro graduado de 100 e 200 mL;
• Tubo de ensaio;
• Solução de KOH 1 mol.L-1;
• Termômetro;
• Solução de HNO3 1 mol.L

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Primeiro experimento:

Para determinar o calor envolvido em uma reação de neutralização, primeiro pesou-se um béquer limpo e seco de 250 mL que serviu como calorímetro, após a pesagem, foi medido e adicionado 100 mL de solução de HCl 1mol.L-1, em uma proveta, com um termômetro e anotou-se a temperatura em que a solução se encontrava inicialmente, em seguida, mediu-se 100 mL de solução de NaOH 1 mol.L-1 em uma proveta, adotando o valor da temperatura da primeira solução como inicial de ambas, em seguida a solução básica foi adicionada rapidamente sobre a solução ácida, a solução foi agitada e foi iniciada rapidamente a leitura da temperatura, anotando no caderno de laboratório a temperatura máxima, ao fim da medição e anotação das temperaturas, o béquer foi lavado para que todo o procedimento fosse repetido, substituindo apenas os pares ácido-base para respectivamente:

- solução de HCl 1 mol.L-¹ e solução de KOH 1 mol .L-¹

- solução de HNO3 1 mol.L-¹ e solução de NaOH 1mol.L-¹

- solução HNO3 1 mol. L-¹ e solução de KOH 1 mol.L-¹

Segundo experimento:

O segundo experimento foi dividido em três partes, para determinar o calor envolvido em três reações, sendo elas:

• PARTE 1- Determinação do calor envolvido na reação de dissolução do NaOH sólido em água destilada

Primeiro, mediu-se em uma proveta, 200 mL de água destilada que foi transferida para o béquer/calorímetro com um termômetro e anotou-se a temperatura, foi pesado ≈2 g de hidróxido de sódio sólido (com aproximação de 0,01g.), logo após o  NaOH foi adicionado à água contida no calorímetro, agitado até que a dissolução do sólido estivesse completa e foi anotado a temperatura máxima alcançada, ao fim da medição e anotação da temperatura, o béquer foi lavado para a segunda parte.

• PARTE 2- Determinação do calor envolvido na reação de dissolução do NaOH sólido em solução de HCl

Primeiro, mediu-se em uma proveta, 200 mL de HCl 0,25 mol. L-¹ que foi transferido para o béquer/calorímetro com um termômetro e anotou-se a temperatura, foi pesado ≈ 2 g de hidróxido de sódio sólido (com aproximação de 0,01g.), logo após NaOH foi adicionado à solução contida no calorímetro, agitado até que a dissolução do sólido estivesse completa e foi anotado a temperatura máxima alcançada, ao fim da medição e anotação da temperatura, o béquer foi lavado para a terceira parte.

• PARTE 3- Determinação do calor envolvido na reação de neutralização da solução de NaOH com solução de HCl.

 Primeiro foi medido, em uma proveta, 100 mL de solução de HCl 0,5 mol.L¹ e adicionado ao béquer/calorímetro e anotou-se a temperatura em que a solução se encontrava inicialmente, em outra proveta foi medido 100 mL de solução de NaOH 0,5 mol.L-¹, adotando o valor da temperatura da primeira solução como inicial de ambas, em seguida, adicionou-se a solução de NaOH à solução de HCl e logo após, misturou-se rapidamente e anotou-se a temperatura máxima atingida.

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