Prática de Termodinâmica: Reações Exotérmicas e Endotérmicas

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
QUÍMICA GERAL
	CURSO
	Engenharia 
	TURMA
	3060
	DATA
	08/05/18
	Aluno/
Grupo
	João Rômulo Pereira Gomes;
	TÍTULO
	TERMODINAMICA
	OBJETIVOS
	O objetivo desta prática é realizar experimentalmente reações exotérmicas (reações que liberam calor) e reações endotérmicas (reações que absorvem calor).
	
	
	INTRODUÇÃO
	 A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre o calor trocado, representado pela letra Q, e o trabalho realizado, representado pela letra τ, num determinado processo físico que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior. É através das variações de temperatura, pressão e volume, que a física busca compreender o comportamento e as transformações que ocorrem na natureza.
Calor é energia térmica em trânsito, que ocorre em razão das diferenças de temperatura existentes entre os corpos ou sistemas envolvidos.
Energia é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.
 A termodinâmica tem como principais pontos o estudo de duas leis, que são:
- Primeira Lei da Termodinâmica: essa lei diz que a variação da energia interna de um sistema pode ser expressa através da diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação.
 As transformações que são estudadas na primeira lei da termodinâmica são:
Transformação isobárica: ocorre à pressão constante, podendo variar somente o volume e a temperatura;
Transformação isotérmica: ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas de pressão e volume;
Transformação isocórica ou isovolumétrica: ocorre à volume constante, variando somente as grandezas de pressão e temperatura;
Transformação adiabática: é a transformação gasosa na qual o gás não troca calor com o meio externo, seja porque ele está termicamente isolado ou porque o processo ocorre de forma tão rápida que o calor trocado é desprezível.
- Segunda Lei da Termodinâmica: enunciada pelo físico francês Sadi Carnot, essa lei faz restrições para as transformações realizadas pelas máquinas térmicas como, por exemplo, o motor de uma geladeira. Seu enunciado, segundo Carnot, diz que:
 Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida em trabalho e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.
Por Marco Aurélio da Silva
	REAGENTES, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
	
MATERIAL NECESSÁRIO:
4 tubos de ensaio, estante para tubos, conta-gotas, proveta, papel alumínio, espátulas, balança, béquers, e pissete com água destilada.
REAGENTES:
H2SO4 (ácido sulfúrico) concentrado, I2 (s) (iodo), Zn (s) (zinco), NaHCO3 (s) (bicarbonato de sódio), solução de HCl 1:1 (v/v) (ácido clorídrico), NH4Cl (s) (cloreto de amônio).
	PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	
 1ª EXPERIÊNCIA:
Colocou-se em um tubo de ensaio 5,0mL de água. Adicionou-se com o conta-gotas, cuidadosamente, 10 gotas de solução de H2SO4 concentrado. Sentiu-se com as pontas dos dedos o que ocorreu com a temperatura do tubo de ensaio.
H2SO4 (l)+ 2 H2O 2 H3O+ + SO4–2 + Q (calor)
2ª EXPERIÊNCIA: 
Colocou-se em um tubo de ensaio alguns cristais de iodo sólido e uma pequena quantidade de zinco em pó. Adicionou-se, cuidadosamente com um conta-gotas, 5 gotas de H2O. Sentiu-se, cuidadosamente, com as pontas dos dedos o que ocorreu com a temperatura do tubo de ensaio. 
	I2 (s) + Zn (s) ( ZnI2 (s) + Q (calor)
3ª EXPERIÊNCIA:
Colocou-se em um tubo de ensaio seco, aproximadamente 0,5 g de NaHCO3 (bicarbonato de sódio) e adicionou-se gotas de solução de HCl 1:1 (ácido clorídrico). Sentiu-se com as pontas dos dedos o que aconteceu com a temperatura do tubo.
HCl (aq) + NaHCO3 (s) + Q (calor) NaCl (aq) + H2O + CO2 (g) 
	
4ª EXPERIÊNCIA: 
Colocou-se em um tubo de ensaio seco, aproximadamente 0,5 g de Ba(OH)2 (hidróxido de bário) e adicionou-se gotas de solução de NH4Cl (cloreto de amônio) 1:1. Sentiu-se com as pontas dos dedos o que ocorreu com a temperatura do tubo de ensaio.
	Ba(OH)2 (s) + 2 NH4Cl (aq) + Q (calor) BaCl2 (aq) + 2 NH4OH (aq)
	RESULTADOS e DISCUSSÃO
	
 1ª EXPERIÊNCIA:
 H2SO4 (l)+ 2 H2O 2 H3O+ + SO4–2 + Q (calor)
A reação é: Exotérmica
2ª EXPERIÊNCIA:
 I2 (s) + Zn (s) ( ZnI2 (s) + Q (calor)
 
A reação é: Exotérmica
3ª EXPERIÊNCIA: 
 
HCl (aq) + NaHCO3 (s) + Q (calor) NaCl (aq) + H2O + CO2 (g) 
A reação é: Endotérmica
4ª EXPERIÊNCIA: 
Ba(OH)2 (s) + 2 NH4Cl (aq) + Q (calor) BaCl2 (aq) + 2 NH4OH (aq)
A reação é: Endotérmica
	CONCLUSÃO
	
Conclui-se que nas reações houve troca de energia com o ambiente externo em forma de calor. Nas reações exotérmicas o calor foi liberado à vizinhança, enquanto nas reações endotérmicas o calor foi absorvido da vizinhança. Essas reações foram mantidas até que houve-se equilíbrio de temperatura entre a vizinhança e a solução.
	REFERÊNCIAS
	
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Termodinâmica"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/termodinamica.htm>. Acesso em 15 de maio de 2018