Relatório de Físico-Química. Termoquímica: Determinando a entalpia de reação. Práticas de laboratório

INTRODUÇÃO

A entalpia é amplamente utilizada também na química. As reações químicas

são determinadas pelas leis da termodinâmica. Na termodinâmica, a energia

interna de um sistema é a energia contida no sistema, excluindo a energia cinética

do movimento do sistema como um todo e a energia potencial do sistema como um

todo devido a campos de força externos. A entalpia de uma reação química é

definida como a alteração de entalpia observada em um constituinte de um sistema

termodinâmico quando uma toupeira de substância reage completamente.

Como a maioria das reações químicas em laboratório são processos de

pressão constante, podemos escrever a alteração na entalpia (também conhecida

como entalpia de reação) para uma reação. A entalpia da reação pode ser positiva,

negativa ou zero, dependendo se o calor é ganho ou perdido ou se nenhum calor é

perdido ou ganho. Em uma reação endotérmica, os produtos possuem mais energia

química armazenada do que os reagentes. Numa reação exotérmica, o oposto é

verdadeiro. Os produtos possuem menos energia química armazenada que os

reagentes. O excesso de energia é geralmente liberado para o ambiente quando a

reação ocorre.

Nas reações químicas, a energia é armazenada nas ligações químicas entre

os átomos que compõem as moléculas. O armazenamento de energia no nível

atômico inclui energia associada aos estados orbitais dos elétrons. Se uma reação

química absorve ou libera energia, não há mudança geral na quantidade de energia

durante a reação. Isso é devido à lei de conservação de energia, que afirma que:

A energia não pode ser criada ou destruída. A energia pode mudar de forma

durante uma reação química. Em laboratório foi possível observar o fenômeno de

variação de temperatura em um sistema fechado e com pressão constante através

de um calorímetro. Instrumento utilizado para determinar o calor específico de

substâncias.

OBJETIVO

Objetivou-se por meio do experimento de termodinâmica a verificação da

variação de energia em uma reação quimica por meio de um calorímetro.

Previamente destinou-se estabelecer a capacidade termodinamica do instrumento

através da medida do calor de neutralização, com o intuito de utilizar o mesmo como

parametro para determinar a variação de entalpia de dissociação do cloreto de sódio

em água, assim como a entalpia da reação entre o magnésio e ácido clorídrico.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Instrumentos e vidrárias:

• Bequer de 100 ml.

• Espátula

• Pipeta Graduada.

• Bastão de vidro..

• Balança Analitica.

• Calorímetro

• Balão Volumétrico

Reagentes:

• Cloreto de Sódio (NaCl).

• Água destilada (H2O).

• Magnésio Metálico (Mg°).

• Ácido clorídrico (HCl).

• Hidróxido de Sódio (NaOH).

Preparo das soluções

Pesou-se 4 gramas de NaOH para preparar 100 mL de solução a 1,0 mol/L.

Colocou-se o NaOH em um béquer de 100 mL e adicionou-se aproximadamente 60

a 70 mL de água destilada. O NaOH foi dissolvido e transferido para um balão

volumétrico de 100 mL, completou-se com água até o menisco do balão e

homogeneizou a solução.

Com auxílio de uma pipeta graduada retirou-se 8,4 mL de HCl da soluçãoestoque para preparar uma solução a 1,0 mol/L e transferiu-se para o balão

volumétrico de 100 mL, que continha uma pouco de água destilada. Completou-se o

volume do balão com água destilada até o traço de aferição (menisco) e, então,

agitou-se a solução para homogeneizá-la.

Determinação da capacidade calorífica do calorímetro

Mediu-se, em uma proveta, 25 mL da solução 1,0 mol/L de ácido clorídrico e

colocou-se no calorímetro. Adicionou-se 2 gotas do indicador fenolftaleína e

adaptou-se a tampa. Mediu-se, em uma proveta, 25 mL da solução 1,0 mol/L de

hidróxido de sódio e em seguida mediu-se a temperatura da solução e obteve-se o

valor de 30C°. O termômetro foi limpo e inserido no calorímetro onde foi colocado o

ácido. Agitou-se e anotou-se a temperatura de 30C° sendo este valor considerado

como temperatura inicial, uma vez que se obteve o mesmo valor nas duas

medições. Abriu-se o calorímetro e adicionou-se com cuidado a solução de hidróxido

de sódio contida na proveta. Adaptou-se rapidamente a tampa do calorímetro,

agitou-se e anotou-se a temperatura máxima alcançada de 34C°. Terminada