Relatorio DTermoquimico

INTRODUÇÃO

Através da experiência diária, o conceito de calor como sendo uma forma de energia que flui do mais quente para o mais frio, surge de maneira quase que intuitiva. Enquanto outras formas de energia podem ser convertidas integralmente em calor, o inverso não é possível. Nas reações químicas, grandes partes das energias envolvidas nas interações de natureza elétrica ou magnética, aparecem sob forma de calor ou de trabalho. Muitas reações ocorrem com liberação de calor para o ambiente, sendo denominadas exotérmicas. Outras, endotérmicas, retiram calor do ambiente com conseqüente abaixamento de temperatura. (3)

Pode ser demonstrado que o calor transferido em uma mudança de estado à pressão constante, é igual à variação de entalpia do sistema. A entalpia de um sistema é a soma da energia interna do mesmo (U) e da energia de expansão ou energia elástica. Quando as reações químicas se processam em condições de pressão constante, os calores envolvidos são iguais às variações de entalpias das reações. Quando a reação química é conduzida a pressão constante, a variação de entalpia, designada por ∆H, é dada simplesmente pela diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes. Independentemente dos caminhos percorridos pelos reagentes até formação dos produtos, a variação de entalpia deverá ser sempre a mesma. (3)

Essa afirmação, que constitui a Lei de Hess, provém do fato de que a entalpia é uma função de estado, ou seja, cada estado apresenta o seu valor correspondente de entalpia. Por isso, a diferença de entalpia entre os dois estados é independente de quantos estados possam existir intermediariamente.

As medidas de entalpia das reações são geralmente executadas através do emprego de calorímetros, e fornecem muitas informações sobre as energias de ligação. A utilização inversa das informações sobre as energias de ligação permite, por outro lado, a previsão de calores de reações, muitos dos quais impossíveis de serem determinados. (4)

Pode-se medir experimentalmente o fluxo de calor associado a uma transformação medindo-se a variação de temperatura produzida, já que a temperatura é uma medida direta da quantidade de calor de um sistema. O aparelho utilizado para medir o fluxo de calor é chamado calorímetro. (4)

Calorímetros são aparelhos simples, construídos para que isolar termicamente o seu interior, para que não ocorram trocas de calor entre o interior e o ambiente externo. Existem vários modelos de calorímetro, mas todos se baseiam na mesma estrutura: um recipiente de paredes finas envolvido por outro recipiente fechado e com paredes grossas e isolantes. Este recipiente, em montagens laboratoriais, é chamado de frasco de Dewar. Neste instrumento, são colocados dois acessórios: um termômetro e um agitador. O termômetro obviamente é usado para aferição da temperatura do sistema, e o agitador é usado para homogeneizar o sistema e fazer com que ele entre em equilíbrio térmico mais rapidamente(4)

CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO

A entalpia de neutralização é o calor produzido quando um ácido e uma base reagem, em solução aquosa, para produzir uma mole 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.

Os ácidos e as bases fortes estão totalmente dissociados/ionizados em solução aquosa diluída, pelo que a reação pode traduzir-se pela equação:

em que: qneut. é o calor de neutralização e n é o número de moles de água.

Esta determinação baseia-se na lei da conservação da energia; para que se verifique esta lei, é necessário que a reacção seja realizada num recipiente o mais isolado possível, para que as trocas de calor com o exterior sejam desprezáveis (transformação adiabática).

Assim, a energia libertada na reacção de neutralização qneut. é integralmente transferida para a solução qsol., cuja temperatura aumenta.

Onde c é o calor específico, quantidade de energia necessária para variar de 1ºC de temperatura de 1g de substância.

Unidade: cal/gºC ou J/gºC

Tendo em vista a fórmula acima descrita pode-se notar que quando:

Q>0 (ΔT>0) ocorre absorção de calor

Q<0 (ΔT<0) ocorre liberação de calor.

A equação também pode ser escrita como:

Q = C ΔT

Onde C é a capacidade térmica. Unidade: cal/ºC ou J/ºC.(2)

OBJETIVO

Determinar o calor de dissolução e de neutralização de duas reações químicas (1)

E verificação experimental da Lei de Hess.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiais Utilizados:

• Erlenmeyer de 200 mL,

• Tela de amianto,

• Termômetro,

• Proveta de 100 mL,

• Papel-alumínio,

• Espátula

• Balança de precisão.

Reagentes

Experimento 1- Prática 9

• Ácido clorídrico (HCl) 0,25M

• Hidróxido de sódio sólido.

Experimento