DETERMINAÇÃO DO CALOR DE DISSOLUÇÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM 
Instituto de Ciências Exatas - ICE 
Departamento de Química - DQ 
3º RELATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL 
MANAUS - AM 
19 DE MAIO DE 2015 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM 
Instituto de Ciências Exatas - ICE 
Departamento de Química - DQ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO CALOR DE DISSOLUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNOS: AYRTON LUCAS TELES 21201646 
JOSIANA MOREIRA MAR 21206535 
LUANA LEÃO 21201434 
WAGNER MOREIRA 21203673 
 
 
 
 
MANAUS - AM 
19 DE MAIO DE 2015 
 
DETERMINAÇÃO DO CALOR DE DISSOLUÇÃO 
 
RESUMO 
O calor de dissolução é a variação de entalpia gerada com a dissolução de 1 
mol de substancia em solvente suficiente para considerar a solução como diluída. 
Essa relação é determinada pela equação de Van’t Hoff, , a pressão constante, que 
relaciona a variação da temperatura (T) com a variação da constante de equilíbrio (K), 
dado pela diferença de entalpia (ΔH), onde pode ser simplificada para os dados obti-
dos nesse relatório. O valor da variação de entalpia de dissolução para o ácido ben-
zoico encontrado nesse experimento é de 27,20 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1, um valor dentro dos parâ-
metros descritos na literatura, entre 25,04 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 a 31,41 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1, 305 K a 345 K, 
respectivamente. Por tratar-se de um experimento com reações rápidas em geral, pe-
quenos erros podem ter sido cometidos, então esse valor pode ter sofrido diversas 
influências, mas apresenta boa concordância em relação ao valor descrito na litera-
tura. 
 
INTRODUÇÃO 
O calor de dissolução representa a variação de entalpia que resulta da forma-
ção de uma solução de concentração especificada, a partir de 1 g/mole do composto, 
e o número de g/mol de água líquida. Com estes dados pode calcular-se o calor total 
de formação de uma substância dissolvida. (HIMMELBLAU; DAVID, 1984) 
O estudo da medição do calor de dissolução indica que há dois calores de dis-
solução, sendo o calor integral de dissolução e o calor diferencial de dissolução. O 
calor integral de dissolução define-se como o valor absorvido ou libertado quando um 
mol de soluto se dissolve numa quantidade adequada de solvente para obter uma 
dissolução de determinada concentração. O calor diferencial de dissolução pode-se 
representar matematicamente por 
𝛿(∆𝐻)
𝛿𝑛
, e define-se como calor absorvido quando uma 
mol de soluto se dissolve numa quantidade de dissolução tal que não produza modi-
ficação apreciável da concentração. (HOUGHEN, WATSON, RAGATZ; 1984) 
Desta forma, o calor total de uma determinada mistura é possível ser verificado 
experimentalmente. Denomina-se calor de solução a variação de energia, quando 
uma substância dissolve outra, sendo assim o próprio calor de dissolução. A variação 
de entalpia no processo de dissolução de um soluto para compor uma solução satu-
rada é: 
 𝑑𝑙𝑛𝑆 = 
∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙
𝑅
𝑑𝑇
𝑇2
, a p constante (1) 
Uma solução saturada é aquela em equilíbrio com excesso de soluto, ou seria 
se estivesse presente excesso de soluto. O termo saturado denota a maior concen-
tração de soluto que uma solução pode conter e estar em equilíbrio com alguma por-
ção de soluto não-dissolvido com o qual está em contato. (ATKINS; JONES, 2006) 
Na condição de saturação entre solução e soluto, a condição de equilíbrio com-
porta-se da seguinte maneira: 
 𝜇2(𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜,𝑇,𝑝) = 𝜇2(𝑋2,𝑇,𝑝) (2) 
A titulação é um processo empregado em Química para se determinar a quan-
tidade de substância de uma solução pelo confronto com uma outra espécie química, 
de concentração e natureza conhecidas. A substância de interesse em qualquer de-
terminação recebe o nome de analíto. A espécie química com concentração definida 
recebe o nome de titulante, que é, em geral, uma solução obtida a partir de um padrão 
primário. A solução a ter sua concentração determinada recebe o nome de titulado. 
Neste processo faz-se reagir um ácido com uma base para que se atinja o ponto de 
equivalência. SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002) 
O objetivo deste experimento é determinar o calor de dissociação do ácido ben-
zoico a partir de sua solubilidade aquosa a diferentes temperaturas. 
 
 
PARTE EXPERIMENTAL 
 
 Material e Reagentes 
 
- Erlenmeyers (8) 
- Termômetros (2) 
- Pipeta volumétrica de 25 mL 
- Bureta de 50 mL 
- Proveta de 100 mL 
- Béquer de 1000 mL 
- Bastão de vidro 
- Pipetador 
- Balões volumétricos de 250 mL (2) e 
de 50 mL (1) 
- Solução de Hidróxido de sódio (0,05 e 
0,1 M) 
- Ácido Benzóico p.a. 
- Fenoftaleína 
 
 Procedimento Experimental 
 
(a) Determinação do calor de dissolução à 73 °C 
- Colocou-se 6 g de ácido benzoico (p.a.) em um erlenmeyer. Foi adicionado 300 
mL de água destilada e quente, em torno de 73 °C. 
- Aguardou-se a solução atingir o equilíbrio térmico, deixando o sólido repousar. 
- Pipetou-se rapidamente 25 mL do sobrenadante para prevenir a cristalização do 
ácido no interior da pipeta. 
- Transferiu-se a amostra para outro erlenmeyer e titulou-se a amostra com uma 
solução padronizada de hidróxido de sódio 0,1 M. Foi utilizado a fenolftaleína como 
indicador. 
 
(b) Determinação do calor de dissolução abaixo de 70 °C 
- Repetiu-se o procedimento (a) com as temperaturas 63, 53, 43 e 33 °C respecti-
vamente, fazendo duas determinações em cada temperatura. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Para um resultado mais preciso a fim de determinar do calor de dissolução, 
utilizou-se cinco variações de temperaturas de aproximadamente 10K entre elas 
(346,15K, 335,15 K, 327,15 K, 316,15 K e 307,15 K) com suas respectivas duplicatas. 
Os valores para o volume gasto de NaOH (0,1M) nas titulações, a concentração 
(mol.L-1) a cada temperatura, assim como a respectiva solubilidade foram tabelados, 
onde encontram-se no corpo deste relatório. A partir desses dados, pode-se calcular 
o Ln S e plotar o gráfico em razão do inverso da temperatura. 
Por fim, calculou-se a inclinação da reta, a fim de calcular a variação de entalpia 
do calor de dissolução do ácido benzoico. 
 Determinação da solubilidade do ácido benzoico 
 
Os valores da variação dos volumes gastos de NaOH (0,1 M) em razão da 
temperatura foram agrupados e encontram-se na tabela 01. 
 
Tabela 1 - Variação do volume de NaOH em função da temperatura 
 
Soluto: ácido benzoico 
 
Volume de NaOH 
 
ºC ºK mL L 
73 346,15 
Volume 1 29,6 0,0296 
Volume 2 29,8 0,0298 
Média 29,7 0,0297 
62 335,15 
Volume 1 22,0 0,022 
Volume 2 22,5 0,0225 
Média 22,25 0,02225 
54 327,15 
Volume 1 14,4 0,0144 
Volume 2 16,0 0,016 
Média 15,2 0,0152 
43 316,15 
Volume 1 12,4 0,0124 
Volume 2 10,0 0,01 
Média 11,2 0,0112 
34 307,15 
Volume 1 8,7 0,0087 
Volume 2 9,1 0,0091 
Média 8,9 0,0089 
 
Para determinar a solubilidade da amostra temos a seguinte equação I: 
 
𝑆 =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑔)
100 𝑔 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
 (𝐼) 
 
No entanto, deve-se calcular a massa do soluto que efetivamente reagiu com 
hidróxido de sódio (0,1 M). Para cálculo da massa do soluto, deve-se primeiramente 
saber o número de moles de hidróxido de sódio presente em cada amostra. Através 
da equação II pode-se determinar o valor para cada titulação. 
 
𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑔𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑛𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑥 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
= (𝐼𝐼) 
 
𝑀𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 
 
Tabela 2 – Valores para determinação do número de moles de NaOH 
 
Temperatura (K) Volume de NaOH (L) 
Número de moles de 
NaOH 
346,15 0,0297 0,00297 
335,15 0,02225 0,002225 
327,15 0,0152 0,00152 
316,15 0,0112 0,00112 
307,15 0,0089 0,00089 
 
 
Pela estequiometria, temos uma reação 1:1, logo o número de moles de hidró-
xido de sódio é igual ao de ácido benzoico. 
 
C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O 
 
Através do número de moles de ácido benzoico, pode-se determinar a massa 
do ácido em cada recipiente. Através da equação III, pode-se determinar a massa de 
ácido benzoico em cada amostra. 
 
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑥 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 (III) 
 
 
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑜 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 = 122,12 𝑔. 𝑚𝑜𝑙−1 
Tabela 3 – Valores para determinação da massa em gramas de ácido benzoico em 
cada amostra. 
 
Temperatura (K) 
Número de moles de 
ácido benzoico 
Massa de ácido ben-
zoico (g) 
346,15 0,00297 0,3626964 
335,15 0,002225 0,271717 
327,15 0,00152 0,1856224 
316,15 0,00112 0,1367744 
307,15 0,00089 0,1086868 
 
Conforme os valores obtidos de massa de ácido benzoico, pode-se então cal-
cular o valor de solubilidade de cada amostra, conforme a tabela 4. 
 
Massa de ácido benzoico → Gramas de solvente 
Solubilidade→ 100 g de solvente 
 
Tabela 4 – Valores para determinação da solubilidade do ácido benzoico em cada 
amostra. 
 
Temperatura (K) 
Massa de ácido ben-
zoico (g) 
Solubilidade 
(g soluto/ 100g solvente) 
346,15 0,3626964 0,1209 
335,15 0,271717 0,0906 
327,15 0,1856224 0,0619 
316,15 0,1367744 0,0456 
307,15 0,1086868 0,0362 
 
 
 
 
Com os valores definidos de solubilidade, pode-se calcular o Ln S para da 
amostra. 
 
Temperatura (K) 
Solubilidade 
(g soluto/ 100g solvente) 
Ln S 1/T (K-1) 
346,15 0,1209 -2,1128 0,00289 
335,15 0,0906 -2,4016 0,00298 
327,15 0,0619 -2,7826 0,00306 
316,15 0,0456 -3,0880 0,00316 
307,15 0,0362 -3,3179 0,00326 
 
Através desses dados, pode-se então plotar o seguinte gráfico. 
 
 
Figura 1 - Variação do logaritmo natural da solubilidade em função do inverso da tempera-
tura. 
y = -3272,6x + 7,3125
-3,6
-3,4
-3,2
-3
-2,8
-2,6
-2,4
-2,2
-2
0,00285 0,0029 0,00295 0,003 0,00305 0,0031 0,00315 0,0032 0,00325 0,0033
L
n
 S
1/T (K)
Para determinação do ∆Hdissol, utilizamos a equação (III): 
 
𝛿(𝐿𝑛 𝑆)
𝛿(1/𝑇)
= −
∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙
𝑅
 
 
Onde o valor de R equivale a 8,314 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1. 𝐾−1 
 
∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙 = 3272,6 × 8,314 
 
∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙 = 27208,4 𝐽. 𝑚𝑜𝑙
−1 
 
∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙 = 27,20 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙
−1 
 
 
Pode-se analisar que valor da ∆𝐻𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙 = 27,20 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙
−1 trata-se de uma rea-
ção endotérmica, ou seja, (ΔH >0), onde pode ser observado através dos dados obti-
dos ao lodo do relatório. 
Existem fatores que também podem ter influenciado na obtenção desse valor de 
calor de dissolução. Dentre eles pode-se citar o tempo de transferência entre os líquidos, 
base ou ácido, a cristalização muito rápida da solução de ácido benzoico dentro da pi-
peta, o tempo de transferência do ácido para o para dentro do erlenmeyer, o volume das 
soluções e as vidrarias por não estarem calibradas. Para correção desses possíveis er-
ros, seria necessária maior rapidez no momento da transferência da solução ácida para 
o erlenmeyer, termômetros mais precisos e novos, maior precisão nos volumes das so-
luções, verificação da concentração da solução básica.. 
 
CONCLUSÃO 
 
Para um resultado mais preciso a fim de determinar do calor de dissolução, 
utilizou-se cinco variações de temperaturas de aproximadamente 10K entre elas 
(346,15K, 335,15 K, 327,15 K, 316,15 K e 307,15 K) com suas respectivas duplicatas. 
Os valores para o volume gasto de NaOH (0,1M) nas titulações, a concentração 
(mol.L-1) a cada temperatura, assim como a respectiva solubilidade foram tabelados, 
onde encontram-se no corpo deste relatório. A partir desses dados, pode-se calcular 
o Ln S e plotar o gráfico em razão do inverso da temperatura. 
Por fim, calculou-se a inclinação da reta, a fim de calcular a variação de entalpia 
do calor de dissolução do ácido benzoico. 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de Química – 3ª edição. Editora Bookman. São 
Paulo, 2006 
 
HIMMELBLAU, M. DAVID. Engenharia Química Princípios e Cálculos. Editora Pren-
tice - Hall do Brasil 4ª Edição, Rio de Janeiro, 1984. 
 
HOUGHEN, A. Olaf, WATSON, M. Kenneth, RAGATZ, A. Roland; Princípios dos Pro-
cessos Químicos - I parte - Balanços Materiais e Energéticos; Livraria Lopes da Silva 
- Editora, 1984. 
 
SKOOG, HOLLER, NIEMAN, Princípios de Análise Instrumental, 5ª Edição, Editora 
Bookman, São Paulo-SP, 2002.