ROTEIRO EXPERIMENTO 6 (1)

Prévia do material em texto

PRÁTICA Nº6 
 
 
Objetivo: Determinação da energia liberada ou absorvida em processos de dissolução. 
Introdução: 
 Uma solução é formada quando uma substância se dispersa uniformemente em outra. 
Com exceção de misturar gasosas, todas as soluções envolvem substâncias em fases 
condensadas. Os íons das substâncias nos estados líquidos e sólidos sofrem forças atrativas 
intermoleculares que os mantêm juntos. As forças intermoleculares agem também entre 
partículas de soluto e em moléculas de solvente. 
 As soluções se formam quando as forças atrativas entre as partículas do soluto e 
solvente possuem módulos comparáveis em magnitude com as que existem entre as partículas 
do soluto ou entre as partículas do solvente. Por exemplo, a substância iônica NaCl se 
dissolve rapidamente em água porque as interações atrativas entre os íons e as moléculas 
polares de H2O superam a energia de rede de NaCl(s). 
 Quando o NaCl é adicionado à água, as moléculas de água se orientam na superfície 
dos cristais de NaCl. A extremidade positiva do dipolo da água é orientada no sentido dos 
íons Cl-, e a extremidade negativa do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Na+. As 
atrações íon-dipolo entre os íons e as moléculas de água são suficientemente fortes para puxar 
os íons de suas posições no cristal. 
 A variação de entalpia total na formação da solução, ∆Hdissolução, é a soma dos três 
termos: 
ο𝐻ௗ௜௦௦௢௟ = ο𝐻ଵ + ο𝐻ଶ + ο𝐻ଷ 
 
Capacidade calorífica (C) e calor específico (c) 
 Os objetos podem emitir ou absorver calor: o carvão incandescente emite calor na 
forma de energia radiante; uma bolsa de gelo absorve calor quando é colocada sobre um 
tornozelo inchado. A emissão ou absorção de calor faz com que um objeto varie sua 
temperatura. A variação de temperatura ocorrida em um objeto quando ele absorve certa 
quantidade de energia é determinada por sua capacidade calorífica. A capacidade calorífica 
(C) de um objeto é a quantidade de calor necessária para aumentar sua temperatura em 1K (ou 
1ºC). Quanto maior a capacidade calorífica, maior o calor necessário para produzir 
determinado aumento de temperatura. A capacidade calorífica de 1g de substância é chamada 
capacidade calorífica específica, ou simplesmente calor específico(c). 
Determinação da Capacidade Calorífica do Calorímetro e Determinação do Calor de 
Dissolução de Sais e Bases 
 
 
 Parte Experimental: 
 
 Materiais: 
 
 Garrafa Térmica (frasco de 
Dewar) – Calorímetro; 
 Bastão de Vidro; 
 Proveta; 
 Bécher; 
 Termômetro. 
 
 
 Reagentes: 
 NH4Cl ( 3,5g) 
 KCl (4,0g) 
 NaNO3(3,5g) 
 CaCl2 (3g) 
 NaOH (2g) 
 ZnSO4(2,5)
 
Procedimento Experimental: 
 
Parte I: Determinação da capacidade calorífica (C) do calorímetro; 
a) Colocar, por meio de pipeta ou proveta, 100 mL (este volume depende do tamanho 
do calorímetro) de água destilada no calorímetro e anotar a temperatura, T1. 
b) Colocar, por meio de pipeta ou proveta, 100 mL de água destilada em um Bécher e 
aquecer a cerca de 60ºC. Anotar a temperatura exata, T2. 
c) Verter a água aquecida, rapidamente, na garrafa térmica, agitar e anotar a 
temperatura mais alta observada, T3. 
d) O calor cedido pela água aquecida deve ser igual ao recebido pela água fria e pelo 
frasco de Dewar, sendo calculada pela fórmula: 
 
෍ 𝑄௧௥௢௖௔ௗ௢ = 0 
Caso necessário repita o procedimento sem a introdução da água a temperatura 
ambiente. 
 
Parte II: Determinação do Calor de Dissolução. 
 
a) Utilize a proveta para medição de 50 mL de água, esta quantidade pode variar 
em virtude do tamanho do Calorímetro. 
b) Promover a dissolução completa de cada um dos sais indicados pelo professor 
e efetuar a medição da temperatura de equilíbrio; 
 
c) A massa de dissolução pode ser variável, contudo calcule a quantidade de 
matéria (mol) que foi adicionada. 
d) Caso seja necessário realize a dissolução no béquer, não utilize o termômetro 
para agitar a solução. 
e) Utilize a equação a seguir para obter a quantidade de calor trocada no processo 
de dissolução. 
𝑄(௖௔௟) = 200. 𝑐. (𝑇ହ − 𝑇ସ) + 𝐶(𝑇ହ − 𝑇ସ) 
Análise dos dados e Questionário: 
1) Por que não é possível utilizar um calor específico (c) para o calorímetro e sim 
Capacidade Térmica (C)? 
2) Qual a finalidade do Calorímetro no experimento? 
3) Este experimento pode ser usado tanto em uma reação endotérmica quanto 
exotérmica? Comente. 
4) Indique as equações de dissociação iônica dos sais/base em solução e as 
respectivas energias associadas. Classifique as dissoluções em endotérmica ou 
exotérmica. 
5) Faça a conversão dos valores obtidos para Calorias ou Joule de energia quando 
for o caso.