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Laboratório de Físico – Química I Relatório da Lei de Hess Professor Thiago Takeshi Obana São Paulo 08/10/2022 NOME: RA: Luiz Eduardo C. Pascua Hidalgo 1521006 Guilherme Carvalho Marcussi 1021079 Guilherme Amorim F. Borba 1021087 Leonardo Martinez 1522001 1 - Tratamento de dados experimentais das temperaturas: 1.1 – Determinação do Equivalente em água (E): Substâncias TInicial (°C) TFinal (°C) Água fria 21,0°C 30,8°C Água quente 40,0°C 30,8°C 1.2 – Dissolução do Hidróxido de Sódio: Substâncias T (°C) H2O -TInicial 21,0 °C H2O + NaOH(s)-Tfinal 25,5°C 1.3 – Reação entre Hidróxido de Sódio sólido e ácido Clorídrico: Substâncias T(°C) HCl -Tinicial 21,2°C HCl + NaOH 31,3°C 1.4 – Reação do Hidróxido de Sódio 1 mol/L e Ácido Clorídrico 1 mol/L: Substâncias T(°C) HCl -Tinicial 22,2°C HCl + NaOH 27,2°C 2 – Cálculos das Variações de Entalpia: 2.1 – Equivalente em água (E): Para se obter o valor de E, utiliza-se: mágua quente ∙ Cágua(Tf − Ti) = −[mfria ∙ Cágua(Tf − T1) + E(Tf − Ti)] 50g ∙ 1cal g°C⁄ ∙ (30,8°C − 40°C) = −[50g ∙ 1cal g°C⁄ ∙ (30,8°C − 21,0°C) + E ∙ (30,8°C − 21,0°C) −460 cal = −[490 cal + E ∙ 9,8°C] |E| = 460cal − 490cal 9,8°C = |−3,06 cal °C⁄ | = 3,06 cal °C⁄ 2.1 – Dissolução de NaOH: Para se calcular a Variação de Entalpia, utiliza-se: ∆𝐻1 = −[msolução ∙ Csolução(Tf − Ti) + E(Tf − Ti)] ∆𝐻1 = −[104 g ∙ 1cal g°C⁄ (25,5°C − 21,0°C) + 3,06 cal °C⁄ (25,5°C − 21,0°C)] ∆𝐻1 = −[468 cal + 14 cal] = −482 cal 2.2 – Reação de NaoH(s) + HCl: ∆𝐻2 = −[msolução ∙ Csolução(Tf − Ti) + E(Tf − Ti)] ∆𝐻2 = −[104 g ∙ 1cal g°C⁄ (31,3°C − 21,2°C) + 3,06 cal °C⁄ (31,3°C − 21,2°C)] ∆𝐻2 = −[1050 cal + 31 cal] = −1081 cal 2.3 – Reação do Hidróxido de Sódio 1 mol/L e Ácido Clorídrico 1 mol/L: ∆𝐻3 = −[msolução ∙ Csolução(Tf − Ti) + E(Tf − Ti)] ∆𝐻3 = −[104 g ∙ 1cal g°C⁄ (27,2°C − 22,2°C) + 3,06 cal °C⁄ (27,2°C − 22,2°C)] ∆𝐻3 = −[624 cal + 18 cal] = −642 cal 3 - Cálculo de entalpias molares: Para ΔH1: A quantidade de mols obtida na solução com duas gramas de soda cáustica, foi de 0,05 mol, utilizando uma massa molar de 40 g/mol. ∆H1m = − −482 0,05mol = −9,64 kcal mol⁄ Para ΔH2: A quantidade de mols deverá ser a mesma do que a variação de entalpia do anterior, pois a reação é de 1:1, logo a entalpia molar deverá ser: ∆H2m = − −1081 0,05mol = −10,8 kcal mol⁄ Para ΔH3: A quantidade de mols utilizada foi de 0,05 mols, pois foi utilizados concentrações de 1 mol/L e as reações são de 1:1, então a entalpia molar é: ∆H3m = − −642 cal 0,05mol = −12,8 kcal mol⁄ Tabela com valores finais: Reação ΔH Experimental (kcal/mol) ΔH Experimental (kJ/mol) ΔH1 -9,64 kcal/mol -40,3 kJ/mol ΔH2 -10,8 kcal/mol -45.3 kJ/mol ΔH3 -12,8 kcal/mol -53,5 kJ/mol 4 – Lei de Hess: Para validar a Lei de Hess, utiliza-se: ΔH1 + ΔH3 = ΔH2 (-482 cal) + (-642 cal) = -1124 calorias. Conclusão: Ao decorrer da realização do experimento e de cálculos, pode-se perceber diferenças entre as entalpias encontradas pelo fato de alguns reagentes estarem sólidos, e todas as densidades, sendo 1,04, das reações deram praticamente o mesmo valor pelo fato de serem soluções de baixa concentração (1 mol/L), isso também interfere em sua massa, sendo ela igual a massa da água, logo usou-se a densidade da água 1 g/cm³, estes são dois fatores muito importantes que se deve ter muita atenção. Os valores obtidos na experiência levaram a um erro no cálculo da variação de entalpia da reação 2.2, dano uma diferença de 40 calorias no processo, esse erro se deve a falta da realização de mais experiências para se obter resultados mais precisos para se obter uma média das entalpias e reduzir esse erro a um valor mínimo, contudo, pelo cálculo e esse erro, pode-se perceber que os valores foram próximos, portanto, a Lei de Hess é válida. Referências: M. H. M. T. Assumpção; L. D. Wolf1; V. G. Bonifácio; O. Fatibello-Filho. Construção de um Calorímetro de Baixo Custo para a Determinação de Entalpia de Neutralização. Eclética Química, São Paulo, V. 35, n. 2. 2010.
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