Relatório-3-Calor-de-Neutralização-Joan-Dailson-José-Paulo

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA QUÍMICA
 
DETERMINAÇÃO DO CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO
DAILSON G. RODRIGUES JUNIOR (201310882)
JOAN SANTANA SANTOS (201310767)
JOSÉ JOAQUIM B. A. R. DE OLIVEIRA (201311000)
PAULO SIMÕES NETO (201311198)
ILHÉUS – BAHIA
2015
DAILSON G. RODRIGUES JUNIOR (201310882)
JOAN SANTANA SANTOS (201310767)
JOSÉ JOAQUIM B.A.R. DE OLIVEIRA (201311000)
PAULO SIMÕES NETO (201311198)
DETERMINAÇÃO DO CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET941 - FÍSICO QUIMICA I. Turma P06.
Dia de execução do experimento: 29/05/2015.
Professora: Miriam Tokumoto
CIDADE – ESTADO
2015
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Parte I – Calibração do Calorímetro
As temperaturas T1 da água fria, T2 da água aquecida, Te de equilíbrio, e suas devidas variações, aferidas em tréplica no experimento encontram-se explícitas na Tabela1. As massas m1 e m2, da água fria e quente, respectivamente, também são exibidas na tabela e foram calculadas considerando a densidade da água d=1g/mL.
Tabela 1 – Dados do experimento na parte I.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	1
	50g
	50g
	24ºC
	70ºC
	48ºC
	24ºC
	22ºC
	-4,16 cal/ºC
	2
	50g
	50g
	24ºC
	72ºC
	48ºC
	24ºC
	24ºC
	0,00 cal/ºC
	3
	50g
	50g
	26ºC
	76ºC
	50ºC
	24ºC
	26ºC
	4,16 cal/ºC
	MÉDIA
	24ºC
	24ºC
	0,00 cal/ºC
	DESVIO PADRÃO
	
	
	
Para calcular , exibido na tabela 1, utilizou-se a metodologia do experimento anterior, no qual concluiu-se que
 (1)
Parte II – Reação HCl + NaOH (ácido forte + base forte)
Considerando que todas as soluções tinham concentração de 1 mol/L e volume de 50mL, tem-se então que a quantidade de reagente foi de 0,05mols, cada.
Considerando também a densidade das soluções igual à densidade da água, 0,997992g/mL a 21ºC[4], calculou-se a massa de cada reagente utilizado no experimento igual a 48,90g.
Ácido Clorídrico e Hidróxido de Sódio reagem conforme a seguinte equação:
Os dados referentes a temperatura de cada composto, bem como sua respectiva temperatura de equilíbrio, estão organizados na tabela abaixo.
Tabela 1 – Temperaturas aferidas na Parte II
	#
	 (ºC)
	 (ºC)
	 (ºC)
	1
	21
	22
	27
	2
	22
	22
	28
	3
	21
	22
	28
	MÉDIA
	21,3
	22
	27,7
Considerando o sistema com o calorímetro como isolado, temos:
 (3)
 (4)
 (5)
 (6)
Considerando o calor específico das soluções de HCl e NaOH sendo aproximadamente igual ao da água[3]:
Aplicando os valores na equação 6, e fazendo o tratamento estatístico:
Sabendo que o calor molar liberado pela reação corresponde ao valor da entalpia de neutralização, compara-se o valor obtido experimentalmente com o valor encontrado na literatura[5]:
Calculando o erro relativo:
 (7)
	Parte III – Reação CH3COOH + NaOH (ácido forte + base forte)
Ácido Clorídrico e Hidróxido de Sódio reagem conforme a seguinte equação:
Para se obter do calor da reação proposta, utilizou-se o procedimento análogo ao anterior. Os dados referentes a temperatura de cada composto, bem como sua respectiva temperatura de equilíbrio, estão organizados na tabela abaixo.
Tabela 2 – Temperaturas aferidas na Parte III
	
	 (ºC)
	 (ºC)
	 (ºC)
	1
	20
	20
	26
	2
	20
	20
	26
	3
	21
	20
	27
	MÉDIA
	20,3
	20
	26,3
Sabe-se que, em um calorímetro, o calor se comporta como propõe a equação 4, Desse modo, temos:
 (9)
Como já discutido, para se determinar a capacidade calorífica de um ácido e uma base qualquer, pode-se considerar a seguinte relação[3]:
Diante dos parâmetros estatísticos, a equação 9 nos permite afirmar que:
Sabendo que o calor molar liberado pela reação corresponde ao valor da entalpia de neutralização, compara-se o valor obtido experimentalmente com o valor encontrado na literatura[6]:
Calculando o erro relativo:
 (10)
CONCLUSÃO
O valor encontrado para a entalpia de neutralização do Ácido Clorídrico com o Hidróxido de Sódio (ácido forte, base forte) foi de , com desvio padrão de . Já para a neutralização do Ácido Acético com Hidróxido de Sódio (ácido fraco, base forte) foi de , com desvio padrão de .
Estes valores apresentaram erro relativo de 13,10% e 9,5% respectivamente. Ambos os valores podem ser considerados altos. Tais erros podem ser decorrentes do fato do calorímetro ter sido considerado aproximadamente ideal, , porém, há um desvio padrão de . Outro fator que influi no neste alto erro é o fato do termômetro utilizado no experimento não ser muito exato, com incerteza de . Esta incerteza é relativamente alta, já que cada variação de 1ºC na medida experimental pode causar uma diferença considerável no resultado calculado.
Diante do observado e calculado no experimento, pode-se concluir que a força do ácido não causa grandes diferenças no valor da entalpia de neutralização, uma vez que os valores calculados são muito próximos, dentro da margem de erro dada pelo desvio padrão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]
CHANG, Raymond. Química Geral – Conceitos Essenciais. São Paulo. Quarta Edição. 2001
[2]
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: A ciência central. 9ª ed. Prentice-Hall, 2005.
[3]
WolframAlpha. Specific Heat of water.
Disponível em: http://www.wolframalpha.com/input/?i=specific+heat+of+water
Acesso em: 10/04/2015
[4]
Densidade da Água a Diferentes Temperaturas
Disponível em: http://goo.gl/0Pi74C
Acesso em: 09/04/2015
[5]
FOGAÇA, J. R. V. – Densidade da Água a Diferentes Temperaturas
Disponível em: http://goo.gl/wHjatB
Acesso em: 09/04/2015
[6]
ASSUMPÇÃO, M. H. M. T.; WOLF, L. D.; BONIFÁCIO, V. G.; FATIBELLO-FILHO, O. Construção de um calorímetro de baixo custo para a determinação da entalpia de neutralização. Ecl. Química, São Paulo, 35 – 2: 63-69, 2010.
[7]
VIEIRA, et. Al. Práticas de Química Geral Para o Curso de Engenharia. 1. Ed. Brasília. v.2. p. 82-86.1985