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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS-DEPARTAMENTO DE QUÍMICA LABORATÓRIO DE TERMODINÂMICA QUÍMICA Júlia Bruce Pâmella Campos ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO Juiz de Fora 2016 INTRODUÇÃO Quando soluções diluídas de ácidos fortes são neutralizadas com soluções diluídas de bases fortes, observa-se que o calor liberado por mol de água é praticamente constante independentemente da natureza do ácido e da base. Esta constânciado calor de neutralização é o resultado da ionização completa dos ácidos e bases fortes, bem como a permanência dos íons do sal formado na reação de neutralização como espécies formatadas em solução. No processo de neutralização de ácidos ou bases fracas, o calor associado ao processo não é somente o calor de reação entre os íons H+ e OH-, mas há também o calor abosrvido na reação de dissociação do ácido fraco ou da base fraca. OBJETIVO Determinar o calor de neutralização de um ácido forte por uma base forte. MATERIAIS Frasco térmico utilizado como calorímetro, termômetro, provetas, agua destilada a temperatura ambiente e gelada, soluções de NaOH e HCl a 0,5 mol/L. PROCEDIMENTO Dividiu-se o procedimento em duas etapas, identificando primeiramente a capacidade calorífica do calorímetro e posteriormente, utilizando este dado para se descobrir o calor de neutralização. Determinação da capacidade calorifica do calorímetro No frasco térmico, com o auxílio de uma proveta, adicionou-se 100 mL de água destilada a temperatura ambiente, agitou-se e mediu a temperatura. A seguir, em uma proveta, mediu-se a temperatura de 50 mL de água destilada gelada, rapidamente adicionou-se o conteúdo da proveta ao frasco térmico, agitando o e fazendo a leitura da mistura. Realizou-se triplicata. Determinação do calor de neutralização Transferiu-se 100 mL da solução de NaOH ao frasco calorímetro, medindo-se a temperatura. A seguir, mediu-se a temperatura de 100 ml de HCl ainda na proveta e rapidamente a transferiu ao calorímetro, agitando e por fim, anotando-se a temperatura do sistema. Realizou-se triplicata. RESULTADOS E DISCUSSÕES Reação de neutralização: Para calcular a capacidade do calorífica do calorimetro, utilizamos: C = (-mΔ Tg - mΔ Tq)/ ΔT m (massa específica da água) Δ Tg (variação da temperatura da água gelada) Δ Tq (temperatura ambiente) ΔT (temperatura final) Para o cálculo do calor de neutralização, utilizamos: (mc ΔT¹ + mc ΔT² + C ΔT + Q) = 0 ΔT¹ (variação da temperatura da solução de hidróxido de sódio) ΔT² (variação da temperatura da solução de ácido clorídrico) Q (quantidade de calor) Depois de encontrar o valor de Q, dividimos pelo número de mol das soluções (0,05 mol) Dados experimentais Experimento T/ ºC (H2O)ambiente T /ºC (H2O) gelada T/ ºC Final C Cal/ºC 1 7,5 19,0 6,5 12,5 2 5,5 18,6 8,1 7,0 3 6,0 18,0 7 3,6 Tabela 1: Dados referentes a determinação da capacidade calorífica do calorímetro Experimento T/ ºC HCl T/ ºC NaOH T/ ºC Final 1 19,0 17,5 22,0 2 19,0 17,5 22,1 3 19,0 18,0 22,0 Tabela 2: Dados referentes a determinação do calor de neutralização Como, os resultados da capacidade calorífica do calorímetro foram distintos os valores de calor de neutralização foram calculados individualmente: valor de c (cal/ºC) calor de neutralização cal/mol Erro relativo 12,5 -20500 49,6% 7,0 -18494 35,0% 3,6 -15584 13,75% Média -18193 32,8% Tabela 3: Valores de calor de neutralização e respectivos erros. Valor de referência é de -13700 cal/mol. CONCLUSÃO Em comparação a literatura, observa-se um erro médio de 32,8%, entretanto, os valores obtidos oscilaram, devido a erros aleatórios, principalmente relacionados ao calorímetro utilizado no experimento, que não é 100% adiabático, ou então à medição da temperatura, que foi feita rapidamente. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATKINS, Peter; PAULA, Julio de. Físico-química. 8ªed. Rio de Janeiro: LTC,2008
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