DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUI 151 – FÍSICO-QUÍMICA 2
Por: karinabarbosa1 • 9/10/2016 • Relatório de pesquisa • 1.894 Palavras (8 Páginas) • 199 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUI 151 – FÍSICO-QUÍMICA 2
SOLUBILIDADE
E
TERMODINÂMICA
Eugênia Mendes B. Santos 60903
Karina A. G. Barbosa 83422
Taynan Valadares 83798
INTRODUÇÃO
Em um processo de dissolução de uma substância em um certo solvente pode-se usar o princípio de Le Châtelier para estudar o efeito da temperatura. Sendo o processo endotérmico, com o aumento da temperatura a dissolução é favorecida, por outro lado, sendo o processo exotérmico a dissolução é desfavorecida com o aumento da temperatura.
Além da temperatura, em processos de dissolução deve-se levar em conta a entropia. A entropia do soluto na solução é maior que a do soluto puro. Logo, se a temperatura é aumentada a energia livre diminui de -TS, resultando no aumento da solubilidade.[pic 2]
A solubilidade do sal (KNO3) em mol/L pode ser calculada a partir de:
K=[K+][NO3-] = (s)(s) = s2 (1)
Calculada a constante de equilíbrio, pode-se então calcular G para a reação a cada temperatura, usando:[pic 3]
(2)[pic 4]
(3)[pic 5]
Derivando em relação a T, temos Gibbs Helmholtz
= (4)[pic 6][pic 7]
Usando a relação,
(5)[pic 8]
podemos reescrever (4) como
- (6)[pic 9][pic 10]
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
- provetas de 25 e 50 mL
- pipeta volumétrica de 10 mL
- termômetro
- KNO3 (s)
- 2 tubos de ensaio
- banho-maria
TÉCNICA EXPERIMENTAL
Inicialmente pesou-se 20 g de KNO3 em um tubo de ensaio. A esse tubo adicionou-se 15 mL de água destilada e este foi aquecido em banho maria até que todo o KNO3 fosse dissolvido.
Mediu-se o volume da solução de KNO3 e removeu-se o tubo do banho de água e este foi esfriado sob leve agitação. Anotou-se a temperatura do aparecimento dos primeiros cristais.
Em seguida, adicionou-se 5 mL de água ao tubo e este foi aquecido novamente até solubilização total do sólido. Determinou-se o volume da solução. A solução foi esfriada e anotou-se a temperatura do aparecimento dos primeiros cristais.
O processo foi feito adicionando-se sempre 5mL de água até a temperatura de cristalização fosse próxima à temperatura ambiente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
[pic 11]
Gráfico 1: Gráfico de dados experimentais obtidos do Grupo 1 e Grupo 2, onde foi relacionada a solubilidade em água de KNO3 em diversas concentrações e a temperatura.
Cálculo do inverso das temperaturas (K-1)
Fórmula: 1/T= 1/(T⁰С +273)
T1;⁰С = 73⁰С
1/T1;⁰С = 1/(73+273)
1/T1;⁰С= 0,0029/K
T2;⁰С = 56⁰С
1/T2;⁰С = 1/(56+273)
1/T2;⁰С= 0,0030/K
T3;⁰С = 42⁰С
1/T3;⁰С = 1/(42+273)
1/T3;⁰С= 0,0032/K
T4;⁰С = 40⁰С
1/T4;⁰С = 1/(40+273)
1/T4;⁰С= 0,0032/K
T5;⁰С = 33⁰С
1/T5;⁰С = 1/(33+273)
1/T5;⁰С= 0,0033/K
T6;⁰С = 31⁰С
1/T6;⁰С = 1/(31+273)
1/T6;⁰С= 0,0033/K
T7;⁰С = 25⁰С
1/T7;⁰С = 1/(25+273)
1/T7;⁰С= 0,0034/K
Cálculo concentração (mol/L) de cada solução:
[pic 12]
[pic 13]
Foram adicionados 20,00g de (0,1978mol) em 15mL de água resultando em uma solução de volume final de 24mL. Segue a concentração final (mol/L) de cada solução:[pic 14]
Solução 1: Volume = 24 mL
[pic 15]
[pic 16]
Solução 2: Volume= 29 mL [pic 17]
Solução 3: Volume 36 mL [pic 18]
Solução 4: Volume 41 mL [pic 19]
Solução 5: Volume 46 mL [pic 20]
Solução 6: Volume 51 mL [pic 21]
Solução 7: Volume 56 mL [pic 22]
Cálculo da constante de equilíbrio K para cada reação:
K = [K+] [NO3] = (s)(s) = s2
Solução 1: K1 = (s1)2= (8,242)2
K1 = (s1)2= 67,931
Solução 2: K2 = (s2)2= (6,821)2
K2 = (s2)2= 46,526
Solução 3: K3 = (s3)2= (5,494)2
K3 = (s3)2= 30,184
Solução 4: K4 = (s4)2= (4,824)2
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