Calor De Reação

Campus Macaé

Laboratório de Química Experimental 2

Professor: Cid Pereira

Calor de reação

Grupo: Ana Paula Leal

Soledad Mureb

Macaé, 12 de maio de 2011

Objetivo:

Entender os conceitos de entalpia envolvidos nos processos químicos a partir do calor, absorvido ou liberado, de cada reação realizada no experimento.

Introdução Teórica:

Calor é uma das maneiras pelas quais os sistemas trocam energia. Outra maneira é através da realização do trabalho. A única diferença entre essas trocas de energia é que a energia na forma de trabalho é transferida por meio de uma conexão mecânica entre o sistema e a vizinhança, já a energia na forma de calor somente pode ser transferida quando houver uma diferença de temperatura entre os mesmos.

A quantidade de calor utilizada para que haja uma mudança de estado depende de como essa mudança é realizada.

A capacidade calorífica por mol de uma substancia é definida como sendo a quantidade de calor necessária para aumentar em 1°C a temperatura de 1 mol da mesma.

Termoquímica estuda as quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante as reações químicas.

Podemos calcular a quantidade de calor que é liberada ou absorvida numa transformação química através de um calorímetro. No nosso experimento, o erlenmeyer, o termômetro e a água constituíram nosso calorímetro.

Provocando uma reação química, dentro de um erlenmeyer que aqueça a temperatura da água, pode-se calcular a quantidade de calor que é liberada pela reação.

A quantidade de calor cedida pela reação é igual a quantidade de calor recebido pela água.

Qc = Qr

E a quantidade de calor recebida pela água (ou qualquer substância) é dada pela fórmula:

Qr = m.c.Δt

Ou

Qr = (m + k) . Δt

Onde m é a massa do sistema

c é o calor especifico do sistema

k é a capacidade calorífica especifica

Δt é a variação de temperatura do sistema

A explicação do calor liberado por essa reação química, deve-se ao fato de que qualquer substância possui uma quantidade de energia interna (E) armazenada em seu interior, principalmente na forma de energia de ligação entre seus átomos e do trabalho de expansão ( t )

ΔH = ΔE + t

Obs.: a variação de entalpia é igual ao calor absorvido, quando a reação é realizada à pressão constante.

Para realizar essa reação, as moléculas perdem energia em forma de calor, por isso elevam a temperatura do sistema. Essa reação recebe o nome de Exotérmica.

ΔH = Hprod – Hreag < 0

Reação endotérmica ocorre quando as moléculas ganham energia por gastar calor.

ΔH = Hprod – Hreag > 0

Os fatores que influenciam nas entalpias de reação são:

- Quantidades dos reagentes que participam da reação

- o estado físico dos reagentes e produtos da reação

- a forma alotrópica dos reagentes e produtos da reação

- a temperatura na qual se efetua a reação

- o fato de os reagentes e produtos estarem ou não em solução e a concentração desta.

Casos particulares das entalpias de reação:

- Entalpia padrão de formação de uma substancia

- Entalpia de combustão de uma substância

- Entalpia de neutralização

- Energia de ligação

- Generalizações

Material:

Vidrarias e equipamentos:

- Erlenmeyer de 125 mL

- Erlenmeyer de 50 mL

- proveta de 50 mL

- vidro relógio

- barras magnéticas

- espátula

- termômetros

- manta

- balança analítica

Reagentes:

- NaOH

- água

- HCl

Método:

Determinou-se a massa de um erlenmeyer de 125mL limpo e seco. Depois, se adicionou no mesmo 50mL de água. Mediu-se a temperatura da água e anotou-se esse valor, que era também a temperatura ambiente. Prosseguindo, colocou-se 1,0g de NaOH em um pequeno vidro relógio e pesou-se esse conjunto. Em seguida, transferiu-se esse NaOH para o erlenmeyer que continha água. Agitou-se por rotação até que o NaOH se dissolvesse todo. Mediu-se então a temperatura máxima alcançada pela solução (reação 1). Repetiu-se o procedimento, porém utilizando 50mL de HCl 0,5 mol/L ao invés da água (reação 2). Dando continuidade, colocou-se 25mL de HCl 1,0M em um erlenmeyer. Em outro recipiente, colocou-se 25mL de NaOH 1,0M. Mediu-se as temperaturas das duas soluções, que devem ser as mesmas, e anotou-se. Depois adicionou-se a solução de NaOH à solução de HCl e agitou-se rapidamente. Anotou-se a temperatura máxima alcançada (reação 3).

Resultados e Analise de dados:

Primeira reação:

Temperatura