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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DAQ DOCENTE: DENISE DE SÁ TURMA: 8822 – G1 MINI RELATÓRIO DE EXPERIMENTO TERMOQUÍMICA ANA CAROLINA GAMA MOTA 06/2022 SALVADOR – BA 1. OBJETIVOS: a) Diferenciar processos endotérmicos e exotérmicos. b) Determinar o calor de dissolução do hidróxido de sódio na água. c) Determinar o calor de uma reação de neutralização. 2. DISCUSSÃO E RESULTADOS: a) PARTE 1: DIFERENCIAÇÃO DE PROCESSOS ENDOTÉRMICOS E EXOTÉRMICOS: Observou-se que, ao adicionar os seguintes reagentes: cloreto de amônio, hidróxido de sódio, tiossulfato de sódio e ácido sulfúrico em diferentes tubos de ensaio, os quais possuíam cerca de 3 mL de água destilada (com a temperatura previamente aferida com o auxílio de um termômetro), houveram variações de temperatura. A tabela abaixo (TABELA 1) registra as temperaturas máximas atingidas através da adição de diferentes reagentes nos tubos de ensaio com 3 mL de água destilada. TABELA 1 – TEMPERATURAS MÁXIMAS AFERIDAS NA ADIÇÃO DE NaOH, NA2S2O3, NH4CL E H2SO4 EM ÁGUA DESTILADA Reagente ou mistura Temperatura máxima alcançada H2O 21,4 °C Na2S2O3 (P.A) NH4Cl (P.A) H2SO4 22,6°C H2O + Na2S2O3 (P.A) 21°C H2O + NH4Cl (P.A) 22°C H2O + H2SO4 74°C Fonte: Autoral; 2022 Ao adicionar cloreto de amônio – um sólido cristalino incolor – na água, observa-se, em primeira instância, a dissolução do sólido. Além disso, com o auxílio de um termômetro, é nítido que houve uma diminuição em relação a temperatura inicial antes da adição do sal. Paralelamente, realizou-se a adição do tiossulfato de sódio – outro sólido cristalino incolor - em outro tubo de ensaio com cerca de 3mL de água destilada. A primeira observação realizada é referente a dissolução desse sólido na água. Ademais, também se nota a diminuição da temperatura no sistema em comparação com a temperatura antes da adição do tiossulfato de sódio. Presume-se que, devido a diminuição da temperatura em ambos os sistemas após a adição do cloreto de amônio e do tiossulfato de sódio, ambos os processos sejam endotérmicos. Nesse contexto, infere-se que o sistema (a reação) absorveu calor a partir da vizinhança (o béquer). Ademais, a partir dessa informação também é possível concluir que a variação de entalpia das reações químicas (a qual refere-se ao calor absorvido pela reação em condições de pressão e temperatura constantes) é positiva. Nesse contexto, depreende-se que a energia dos produtos é maior que aquela dos reagentes, outrossim, os reagentes envolvidos nessas reações precisaram ganhar energia para que se transformassem nos produtos. Dessa maneira, a energia química dos produtos pode ser maior que a energia química dos reagentes devido a forças eletrostáticas e ligações químicas dos átomos que compõe as substâncias formadas deve ser relativamente mais forte que as dos reagentes. Sob esse prisma, conclui-se que a variação de entalpia da reação será um valor positivo, o que indica a absorção de energia. Na segunda parte do experimento, ao adicionar o ácido sulfúrico – um líquido incolor - em água, percebe-se que o sistema permanece levemente turvo. Além disso, com o auxílio de um termômetro, é possível visualizar um enorme aumento na temperatura final em relação a temperatura antes da adição do ácido. Algo parecido ocorreu na adição de zinco a um tubo de ensaio contendo cerca de 3 mL de ácido clorídrico. Inicialmente, observa-se borbulhamento e desprendimento de gás. Além disso, ao realizar a leitura da temperatura do sistema através de um termômetro, é nítido que houve um aumento exponencial na temperatura. Ainda, na adição de alumínio em ácido clorídrico, os aspectos observados são similares. Logo após a adição do alumínio no ácido, é nítido a formação de algumas bolhas e também um aumento na temperatura, medido com um termômetro. Dessa maneira, faz-se possível assumir que os esses processos são exotérmicos por conta do aumento da temperatura nos sistemas após a adição de reagentes. Nesse contexto, o sistema forneceu calor para vizinhança e, pode-se dizer que a energia dos reagentes é superior aquela dos produtos. Infere-se, portanto, que as forças eletrostáticas e as ligações químicas dos reagentes são mais intensas em comparação as que ocorrem nos produtos. Nesse viés, conclui-se que a variação de entalpia da reação deverá ser um valor negativo, o qual indicará a liberação de energia do sistema para a vizinhança. Paralelamente, o procedimento supracitado foi repetido, entretanto, ao invés de utilizar a água destilada, utilizou-se Reagente ou mistura Temperatura máxima alcançada H2SO4 22,6°C H2SO4 + Zinco 24°C HCl 23°C HCl + Alumínio 54°C b) PARTE 2: DETERMINAÇÃO DO CALOR DE DISSOLUÇÃO DO HIDRÓXIDO DE SÓDIO: Massa do béquer 99,799 g Massa de NaOH 2,002 g T°C da água 19,2°C Massa da água 100 g T°C máxima alcançada 23,3°C Quantidade de matéria de NaOH 0,049 mol Variação de T°C 4,1°C c) PARTE 3: DETERMINAÇÃO DO CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO DE DIFERENTES REAÇÕES: Mistura Compostos Temperatura Inicial Temperatura inicial média Temperatura final da mistura Variação de temperatura 1 HCl 23°C 23°C 28°C 5°C NaOH 23°C 2 CH3COOH 22°C 22,5°C 26,8°C 4,3°C NaOH 23°C 3 HCl 23°C 22,4°C 27,6°C 5,2°C NH3 21,8°C 4 CH3COOH 22°C 22,45°C 27,7°C 5,25°C KOH 22,9°C 5 HNO3 22,8°C 22,85°C 32,8°C 9,95°C KOH 22,9°C 6 CH3COOH 22°C 21,9°C 27,8°C 5,9°C NH3 21,8°C HCl + NaOH CH3COOH + NaOH HCl + NH3 CH3COOH + KOH HNO3 + KOH CH3COOH + NH3 Calor absorvido pelo béquer 99,799 cal 85,83 cal 103,791 cal 104,789 cal 198,6 cal 117,76 cal Calor absorvido pela solução 500 cal 430 cal 520 cal 525 cal 995 cal 590 cal Calor total desprendido 599,79 cal 515,3 cal 623,79 cal 629,789 cal 1193,6 cal 707,76 cal Calor por mol da base 11,996 Kcal/mol 10,3 kcal/mol 12,476 kcal/mol 12,59 kcal/mol 23,87 kcal/mol 14,15 kcal/mol Calor de neutralização da reação 11,996 Kcal/mol 10,3 kcal/mol 12,476 kcal/mol 12,59 kcal/mol 23,87 kcal/mol 14,15 kcal/mol 3. CONCLUSÃO 4. REFERÊNCIAS
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