Relatório de entalpia de neutralização

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo-Campus São José dos Campos/Petrobrás

Físico-Química I- Termoquímica

Entalpia de neutralização

Fabiana Rodrigues

Silvana Rodrigues

Outubro de 2018

Resumo

A pratica experimental teve como finalidade a determinação da entalpia de neutralização do hidróxido de sódio com ácido clorídrico e do hidróxido de sódio com ácido acético com uso de um calorímetro caseiro.  A determinação considerou que as reações químicas que ocorrem envolvem certa quantidade de energia denominadas Entalpia. Estes processos são conhecidos como endotérmicos ou exotérmicos de acordo com a absorção ou liberação de energia, apresentando  ΔH > ou < 0. O Experimento foi efetivado através de duas etapas sendo a primeira Determinação da entalpia de neutralização de um ácido fraco com uma base forte sendo NaOH e HCl e a segunda com Determinação da entalpia de neutralização de um ácido fraco com uma base forte sendo NaOH e CH3COOH.

Palavras chaves: entalpia, exotérmico, neutralização.

Introdução

A energia envolvida nos processos que ocorrem à pressão constante é denominada de entalpia. A entalpia é uma peculiaridade extensiva da matéria, ou seja, depende da quantidade de substância para determinar a quantidade de calor liberado ou absorvido em um processo químico. Utiliza-se a variação da entalpia (ΔH) (ATKINS; PAULA, 2008). Estas reações exercem influência sobre as vizinhanças dos sistemas nos quais elas ocorrem. Dessa forma podem tanto liberar energia provocando uma subida de temperatura no sistema por meio de processos denominados exotérmicos ou absorver energia da vizinhança por meio de processos denominados endotérmicos (ATKINS; PAULA, 2008). Em uma reação exotérmica, devido à liberação de calor, a entalpia dos produtos é menor que a dos reagentes, pois com a perda de calor a energia total do sistema diminui, resultando em uma ΔH < 0. Nas reações endotérmicas, a entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes, ou seja, o inverso da exotérmica, ΔH > 0. Dessa maneira pode-se constatar que a temperatura final da reação é diferente da temperatura inicial. A partir dessa diferença de temperatura, e consequente troca de energia, é possível determinar o calor envolvido em uma transformação química (ASSUMPÇÃO; et al, 2010). Já a entalpia de neutralização é o calor produzido quando um ácido e uma base reagem, em solução aquosa, para produzir um mol de água. A entalpia de neutralização pode ser calculada utilizando uma titulação termométrica onde o aumento da temperatura verificado, à medida que se adiciona a base ao ácido atinge o valor máximo, quando ácido e base estão nas mesmas proporções estequiométricas o que permite detectar o ponto de equivalência (TYRREL, 1968).

O objetivo desse relatório foi determinar a entalpia de neutralização de reações de ácido forte com base forte e ácido fraco com base forte.

Materiais e Métodos

Materiais

Calorímetro caseiro de poliestireno expandido, termômetro analógico, água destilada, balão volumétrico de 50 mL, proveta, bastão de vidro, pipeta Pasteur, béqueres de 100 mL, pipeta volumétrica, pera, solução de ácido acético (CH3COOH) 0,67 mol.L-1, solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,67 mol.L-1 e de 1,5 mol.L-1, solução de ácido clorídrico (HCl) mol.L-1.

Métodos

Experimento A: Determinação de entalpia de neutralização de um ácido forte com base forte.

Primeiramente foram pesados dois balões volumétricos de 50 mL vazios e foi anotado o valor da sua massa. Em seguida foi transferida as respectivas soluções preparadas de NaOH à 1,5 mol.L-1 e HCl à 1,5 mol.L-1 para os balões volumétricos, mediu-se a temperatura das mesmas e anotou-se. Pesou-se as soluções e anotou-se as massas. Foi medido a temperatura do calorímetro vazio e anotado o valor obtido, após foi transferido as duas soluções para dentro do calorímetro e foi agitado levemente o sistema para que se misturassem. A cada dois minutos anotou-se o valor da temperatura. O experimento foi realizado em triplicata.

Experimento B: Determinação da entalpia de neutralização de um ácido fraco com uma base forte.

Foram pesados dois balões volumétricos de 50 mL vazios e foi anotado o valor obtido da massa. Em seguida foi transferida as respectivas soluções preparadas de NaOH à 0,67 mol.L-1 e CH3COOH à 0,67 mol.L-1 para os balões volumétricos, mediu-se a temperatura das mesmas e anotou-se. Pesou-se as soluções e anotou-se as massas. Foi medido a temperatura do calorímetro vazio e anotado o valor obtido, após foi transferido as duas soluções para dentro do calorímetro e foi agitado levemente o sistema para que se misturassem. A cada dois minutos anotou-se o valor da temperatura. O experimento foi realizado em triplicata.

Resultados e Discussão

De modo geral os valores obtidos no decorrer da pratica experimental, foram utilizadas para calcular a determinação da entalpia de neutralização os experimento foram feitos em triplicata. Sendo utilizado o resultado da capacidade calorifica (CCal) determinado anteriormente, no valor de 35,91 cal/°C.

Experimento A: Determinação de entalpia de neutralização de um ácido forte com base forte.

Na determinação de entalpia de neutralização de ácido forte com uma base forte foi anotado as temperaturas iniciais das soluções, do calorímetro e da reação, demostrados os valores na tabela a seguir:

[pic 1]

Reação	Soluções	MSolução	T(ºC)Solução	T(ºC)Calorimetro	T(ºC)Reação
1	NaOH	49,29g	25ºC	22ºC	33,8
HCl	50,73g	27ºC
2	NaOH	52,03g	26ºC	22ºC	34
HCl	48,56g	28ºC
3	NaOH	50,66g	25ºC	22ºC	33,8
HCl	49,64g	27ºC

A partir dos resultados obtidos da triplicata foi calculada a média de cada parâmetro, sendo os seguintes valores:

MSolução NaOH: 50,66g         MSolução HCl: 49,64g        T(ºC)Calorimetro: 22ºC

T(ºC)Solução NaOH: 24,6ºC    T(ºC)Solução HCl:26,6ºC      T(ºC)Reação: 33,8  

nOH: 0,075 mol.

Com esses valores foi substituído na equação, a seguir: