Físico Química Estudo da entropia de precipitação de sais

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Universidade Estadual de Santa Cruz 
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas 
Colegiado de Engenharia Química 
 
 
 
 
ESTUDO DA ENTROPIA DE PRECIPITAÇÃO DE SAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por: Alice Guerra Macieira Macêdo – 201512528 (P06) 
 Andreza Bispo dos Santos – 201512529 (P06) 
 Iury de Oliveira Cardoso Lopes – 201511761 (P08) 
 
 
 
 
 
 
Ilhéus 
Julho/2016 
Relatório solicitado pela professora Cleyde 
Roncarati, como cumprimento dos créditos 
da disciplina CET941 – Físico Química I. 
1. DADOS 
TUBO 1 – Sulfato de sódio 1mol/L 
TUBO 2 – Cloreto de sódio 1mol/L 
TUBO 3 – Carbonato de sódio 1mol/L 
TUBO 4 – Carbonato de sódio 1mol/L 
TUBO 5 – Cloreto de bário 1mol/L 
TUBO 6 – Cloreto de magnésio 1mol/L 
TUBO 7 – Cloreto de cálcio 1mol/L 
TUBO 8 – Nitrato de prata 1mol/L 
 
Tabela 1: Temperatura inicial dos reagentes 
 TEMPERATURA INICIAL 
TUBO 1 24ºC 
TUBO 2 25ºC 
TUBO 3 23ºC 
TUBO 4 26C 
 
Tabela 2: Variação de temperatura para reação 
 TUBO 1+5 TUBO 3+6 TUBO 4+7 TUBO 2+8 
10 s 25 ºC 23ºC 24ºC 26ºC 
20 s 25 ºC 23ºC 24ºC 26ºC 
30 s 25,5ºC 23ºC 24ºC 26ºC 
40 s 25,5ºC 22ºC 23,5ºC 26ºC 
50 s 26ºC 22ºC 23,5ºC 26ºC 
60 s 26ºC 22ºC 23,5ºC 26ºC 
∆T 2ºC -1ºC 2,5ºC 1ºC 
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Tabela 3: Reações 
TUBO 1 + TUBO 5 Na2SO4(aq) + BaCl2(aq)  BaSO4(s) + 2NaCl(aq) 
TUBO 3 + TUBO 6 Na2CO3(aq) + MgCl2(aq) MgCO3(s) + 2NaCl(aq) 
TUBO 4 + TUBO 7 Na2CO3(aq) + CaCl2(aq)  CaCO3(s) + 2NaCl(aq) 
TUBO 2 + TUBO 8 NaCl(aq) + AgNO3(aq)  AgCl(aq) + NaNO3(s) 
 
Tabela 4: Quantidade de mols calculados nas reações 
 Mols Na2SO4 Mols BaCl2 Mols Produtos Mols de Sal 
1+5 0,0075 0,0075 0,01002 0,00249 
3+6 0,0075 0,0075 0,01037 0,00231 
4+7 0,0075 0,0075 0,01013 0,00243 
2+8 0,0050 0,0050 0,00503 0,00249 
 
Tabela 5: Massas dos produtos e solução 
 MASSA MOLAR (g/mol) MASSA DO SAL (g/mol) MASSA SOLUÇÃO (g/mol) 
1+5 233,00 0,580 4,42 
3+6 84,00 0,194 4,81 
4+7 100,00 0,243 4,76 
2+8 142,50 0,354 4,65 
 
Tabela 6: Calor específico, Capacidade calorífica e Calor das reações 
 Calor específico (Cp)(J/mol*K) Capac.Calorífica (J/K) Energia de reação (C)(KJ/mol) 
1+5 101,75 18,73 37,46 
3+6 81,88 20,28 -20,28 
4+7 75,72 20,07 -50,17 
2+8 50,79 19,55 19,55 
 
Tabela 7: Valores de ∆S Experimental e Tabelado 
 ∆S Experimental (KJ/mol) ∆S Tabelado (KJ/mol*K) 
1+5 0,13 0,10 
3+6 0,21 0,26 
4+7 0,03 0,20 
2+8 - 0,03 
 
Gráfico 1: Variação de entropia dos sais precipitados 
A entropia está associada com a ordem ou a desordem de um sistema. Assim como 
a energia, a entropia é um fator que influencia a espontaneidade de uma reação. Um 
aumento da desordem é esperado quando os íons deixam o sólido e passam para a solução; 
em contrapartida, há uma reorganização das moléculas do solvente com a solvatação 
desses íons. Comparando-se os valores experimentais com os valores tabelados 
encontrou-se que as reações 1 e 2 obtiveram um limite de erro válido, já que devido ao 
experimento não ter sido realizado em calorímetro ocorreu-se a perda de calor e o contato 
com o tubo ocasiona a transferência de calor, gordura, o que pode ter afetado o resultado 
das reações 3 e 4. 
-0,10
-0,08
-0,06
-0,04
-0,02
 -
 0,02
 0,04
 0,06
delta s (kJ/mol)
Δ
S 
(K
J/
m
o
l)
Sais precipitados
Variação da Entropia de Preciptação de 
Diferentes Sais
BaSo4
MgCO3
CaCO3
Nacl
A variação de energia que ocorre neste processo é dada pela entalpia de formação 
que é o calor liberado ou absorvido na reação de formação de 1 mol de determinada 
substância. Ao se juntarem dois sais, os cátions e ânions se combinam, formando uma 
molécula de sal, que sendo sólido, precipita-se no fundo do tubo de ensaio. Isto é chamada 
de reação de precipitação. Logo, a variação de energia neste processo se dá pela reação 
entre os cátions e ânions dos reagentes, formando o sal precipitado, o produto. 
Observou-se a discrepância entre os valores tabelados e os resultados obtidos nas 
reações realizadas devido a fatores externos como a ausência de calorímetro para a 
realização do experimento o que ocasiona a perda de calor para o ambiente, e a incerteza 
quanto a molaridade das soluções devido à falta de informação acerca dos reagentes e 
possíveis erros de execução dos procedimentos por parte dos operadores. 
A variação da entropia nesses processos ocorre de modo que quando há um aumento 
ou diminuição no número de partículas, estas podem estar em estado de maior interação 
entre elas, assim afetado o calor da reação e dependendo se a reação exotérmica ou 
endotérmica, a entropia da reação sofre um acréscimo ou decréscimo do seu valor. A 
carga e o tamanho dos íons exercem influência significativa na energia de rede. O valor 
da energia de rede será maior quando os íons forem similares em tamanho, especialmente 
se forem pequenos e com carga elevada. A presença de cátions muito maiores que ânions 
e vice-versa. O efeito desses parâmetros (tamanho e carga dos íons) também pode ser 
evidenciado na entropia de íons solvatados. Íons grandes com carga pequena contribuem 
de forma favorável para o processo de dissolução, enquanto que para íons muito pequenos 
com carga elevada, a contribuição do fator entrópico é desfavorável. A forte interação do 
íon com o dipolo da água induz uma maior organização das moléculas de água em torno 
do íon e, com isso, a desordem da solução diminui sendo assim menor a entropia. 
Portanto, conclui-se que as reações de precipitação tem características de reações 
de dupla troca e que os valores de entropia variam de acordo com as características físicas 
e químicas dos íons envolvidos. 
3. REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida 
moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p 
 
ATKINS, Peter W. Físico-Química: fundamentos. 3 ed. LTC, 2003