Relatório Físico Química Experimental

RESUMO

A entalpia de neutralização pode ser definida como o calor liberado durante a neutralização de uma solução diluída de ácido por uma diluída de base. A partir deste experimento foi possível determinar a entalpia de neutralização (ΔH) das reações entre NaOH e Ácido Acético e entre NaOH e HCl e comprará–los com o valor mais aceito de -55,84 kJ mol -1. Desta forma podemos concluir neste experimento foi realizado positivamente, pois o valor experimental encontrado na reação com ácido e base forte, como diz a literatura, o valor ficou próximo ao valor teórico. No que diz respeito as reações de neutralização envolvendo ácidos ou bases fracas, o valor da entalpia  de neutralização, como mencionei nos resultados foi menor que -57,7kJ/mol ou -13,71 cal/mol.

Os valores dos equivalentes de água para o volume de 100ml, e para a variação de 10ºC acima da temperatura ambiente foram tabelados, onde encontra- se no corpo deste relatório. Observou-se o calor recebido pela água fria, e o calor cedido pela água quente, e consequentemente, a temperatura em equilíbrio das soluções, e utilizando-se da equação (1), encontrou-se o valor correspondente para aquele volume e temperatura. Pode-se então plotar os gráficos da variação de tempo em função das temperaturas para cada mistura.

(decidi se vai colocar ou não)

A partir dos dados coletados no primeiro procedimento, obteve – se a curva tempo em função da variação da temperatura, montou-se o gráfico (Gráfico 1) para melhor visualização e analise.

A partir dos dados coletados no procedimento a obteve-se a curva tempo em função da variação da temperatura, montou-se o gráfico (Figura 1) para melhor visualização e análise.

Gráfico 2 – Variação da temperatura em função do tempo para o volume da água de 100 ml cerca de 10ºC acima da temperatura ambiente.

A variação de temperatura de água quente é dada por:

|Δ𝑇𝑞 | = |𝑇𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙í𝑏𝑟𝑖𝑜 − 𝑇𝑞 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 | (1)

Substituindo os valores:

|Δ𝑇𝑞 | = |31 − 37| = 6ºC

A variação de temperatura de água fria é dada pela equação (1)

|Δ𝑇𝑞 | = |31 − 27| = 4ºC

Pode-se analisar a partir deste experimento que a água fria após ser introduzida no calorímetro, com a temperatura inicial de 27ºC, permaneceu constate até que se elevou a 37ºC, a partir de 150 segundos, e depois sofreu um pequeno declínio de temperatura, até permanecer constante em 31ºC a partir de 160 segundos |Δ𝑇𝑞 | = 4ºC.

Após a introdução da água quente (Tq) no calorímetro, com a temperatura de 38ºC, observou – se um aumento de temperatura que no decorrer do tempo cai e permanece em uma temperatura constante de 31ºC, |Δ𝑇𝑞 | = 6ºC.

Pelo princípio da igualdade das trocas de calor, na qual explica que o calor cedido pela água morna deve ser igual ao calor recebido pela água fria e pelo calorímetro sendo que a soma das quantidades de calor do calorímetro e da água é igual a zero. Para uma mistura, pode – se aplicar a seguinte equação:

𝑚𝐻2𝑂𝑞. 𝐶𝐻2𝑂. |Δ𝑇𝑞 | = 𝐶. |Δ𝑇𝑓 | + 𝑚𝐻2𝑂𝑓. 𝐶𝐻2𝑂. |Δ𝑇𝑓| (2)

Substituindo os valores, teremos:

W= (100ºgX 1 cal/g X ºC X 6ºC) – (100ºg X 1 cal/g XºC x 4ºC) /4ºC

W= 50cal/ºC

Analisando o valor encontrado do equivalente em água W= 50cal/ºC, precisamos considerar a seguinte situação, existe valores que não é esperado, como por exemplo, ao adicionar água quente em uma porção de água fria, o calor da parte quente vai em direção à água fria e parte desse calor vai em direção ao recipiente. A parte que vai em direção ao recipiente, é o valor esperado a partir da variável equivalente em água no calorímetro, ou seja, o calorímetro participará da igualdade, pois recebe a quantidade de calor doado pela amostra.

Ao relaciona – lá a massa, há dois extremos, em um certo cálculo podemos obter um valor igual á zero. Se o valor das parcelas for igual a diferença entre elas, será zero, não sendo o valor esperado. Outro extremo seria o valor igual o valor de entrada, se o valor for igual a 100 significa que todo calor absorvido pelo calorímetro foi cedido pelo calor da amostra quente. Em tese o calorímetro mais eficiente apresenta um valor menor do equivalente em água, pois envolve a participação do calorímetro no equilíbrio, quanto menor o valor, mais eficiente é o calorímetro. Sendo esperado um valor entre a faixa de 0 e 100, diante disso, o valor obtido se mostra eficiente, pois se encontra dentro do resultado esperado

Cálculo do calor de neutralização

Tabela 2 – variação da temperatura em função do tempo durante a determinação do calor de neutralização.

Colocar a tabela

Gráfico 2 - variação da temperatura em função do tempo durante a determinação do calor de neutralização.

Colocar ao gráfico

A partir do gráfico, observamos que ao adicionar a base, a medida inicial de 25 e 25,5 é a medida da base fora do calorímetro. Quando se adiciona o par de base forte e um ácido fraco a temperatura permanece constante até próximo de 150 segundos. Em relação á base e ácido forte, percebemos que houve uma pequena diminuição de temperatura de 25,5 para 25,3 observa – se um pequeno declínio, portanto uma constância a temperatura.