DETERMINAÇÃO DE FUNÇÕES TERMODINÂMICAS PELA SOLUBILIDADE DE UM SAL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB
Curso de graduação em farmácia bacharelado
Departamento de Química – DQ
Fundamentos de Físico-Química Experimental – Turma 02
Profª Karen Cacilda Weber
PRÁTICA N° 5
DETERMINAÇÃO DE FUNÇÕES TERMODINÂMICAS PELA SOLUBILIDADE DE UM SAL
Equipe:
Letícia R. Barbosa, Marina R. A. de Farias, Nelson R. L. Filho, Rhayanne B. B. Aragão e Sheila S. Rodrigues
João Pessoa, PB
2017
INTRODUÇÃO
Para explicar os resultados de um experimento é preciso ter conhecimento do conceito de solução e sua respectiva solubilidade, sendo essa definida como uma mistura homogênea constituída de duas ou mais substâncias.
A solubilidade é caracterizada como a quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvida em um determinado volume de solvente. Pode ser classificada como saturada (quantidade de soluto igual à de solvente), insaturada (quantidade de soluto inferior à de solvente) e supersaturada (quantidade de soluto superior a de solvente) (ATKINS, 2007). 
OBJETIVOS
 Calcular várias funções termodinâmicas (ΔH, ΔS e ΔG) a partir de um simples processo de dissolução. 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
01 Proveta de 25 mL + Pipetas de 1 e 10 mL; 
05 Tubos de ensaio + Agitador de vidro; 
01 Banho Maria; 
02 Termômetros (0-100 °C±0,5 °C);
Nitrato de Sódio (NaNO3) + Água destilada;
DADOS
	TEMPERATURA (⁰C)
	TEMPERATURA(K)
	VOLUMES (L)
	44
	317
	0,014
	44
	317
	0,016
	40
	313
	0,018
	40
	313
	0,02
Massa do KNO3 ꞊ 10,0229 g
MM do KNO3 ꞊ 101,1 g/mol
TRATAMENTO DE DADOS
K ꞊ S² onde S é a solubilidade do sal, para o cálculo de S usamos sendo n ꞊ , temos:
n ꞊ 
n ꞊ 0,1 mol de KNO3
Sabendo o número de mols de KNO3 podemos calcular S para cada volume:
S1 ꞊ S2 ꞊ S3 ꞊ S ꞊ 
S1 ꞊ 7,14 S2 ꞊ 6,25 S3 ꞊ 5,56 S ꞊ 5
E então o valor de K para cada volume: 
	S (mol/L)
	K = S²
	7,14
	50,1
	6,25
	39,1
	5,56
	30,1
	5
	25
 Para calcular o ΔG ꞊ -R . T x InK, onde R é uma constante, T é a temperatuma medida em cada volume e InK é calculado para cada K encontrado na questão anterior:
ΔG1 ꞊ - 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹ x 317K x 3,9 R ꞊ 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹
ΔG1 ꞊ - 10279,22 J mol ˉ¹
ΔG2 ꞊ - 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹ x 317K x 3,6
ΔG2 ꞊ - 9488,50 J mol ˉ¹
ΔG3 ꞊ - 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹ x 313K x 3,4
ΔG3 ꞊ - 8848,29 J mol ˉ¹
ΔG4 ꞊ - 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹ x 313K x 3,2
ΔG4 ꞊ - 8327, 80 J mol ˉ¹
	ΔG = - RTlnK (J/mol)
	ΔG (kJ/mol)
	-10279,22
	-10,27922
	-9488,5
	-9,4885
	-8848,29
	-8,84829
	-8327,8
	-8,3278
2.
	1/TEMPERATURA (K)
	lnK
	0,003154574
	3,914021008
	0,003154574
	3,666122467
	0,003194888
	3,404525172
	0,003194888
	3,218875825
A partir da equação do grafico podemos determinar o ΔH, sendo y ꞊ ax + B equivalente a equação InK ꞊ , temos: 
 ꞊ - 0,2347
- ΔH ꞊ - 0,2347 x 8,3145 JK ˉ¹ mol ˉ¹
ΔH ꞊ - 1,9514 JK ˉ¹ mol
3. Utilizando a equação ΔS ꞊ e sabendo os valores de ΔG e ΔH, podemos calcular os ΔS para cada temperatura:
ΔS1 ꞊ - 
ΔS1 ꞊ 32,418
ΔS2 ꞊ - 
ΔS2 ꞊ 29,925
ΔS3 ꞊ - 
ΔS3 ꞊ 28,263
ΔS4 ꞊ - 
ΔS4 ꞊ 26,612
	ΔS ꞊ 
	32,418
	29,925
	28,263
	26,612
CONCLUSÕES
 Através do experimento realizado pode-se concluir que há uma relação entre a temperatura e a solubilidade de uma substancia. Foi possível determinar experimentalmente o coeficiente de solubilidade do KNO3 em diversas temperaturas através de cálculos matemáticos, e com tais dados, determinar a curva prática de solubilidade deste sal.
QUESTÕES
Os valores obtidos são satisfatórios? 
Sim, pois de acordo com os resultados encontrados, verificou-se que se aumentar a massa de KNO3 aumenta-se também a temperatura de cristalização desta substância e consequentemente quanto menor é a temperatura, mais tempo levará para a solução cristalizar-se. O aumento da temperatura favorece a reação endotérmica em que há absorção de calor, deslocando o equilíbrio químico para o lado dos reagentes. O contrário é visto quando se diminui a temperatura, deslocando o equilíbrio da reação para o sentido exotérmico. 
Quais as possíveis fontes de erro ou limitações neste experimento? Para cada uma, tente dizer que efeito elas terão no resultado esperado dos experimentos. 
Podem ter ocorrido erros das leituras, em relação a equipamentos mal calibrados ou desregulados e em relação à presença de interferentes nas soluções
REFERÊNCIAS
João Pessoa. UFPB. Julho/2016. FUNDAMENTOS DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL [Manual].[Acesso em ago2017]
ATKINS, Peter. Princípios De Química - Questionando A Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5 ª Edição, Editora: LTC, 2007