Relatorio de Fisico-quimica

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CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO 
 
 
HUBERLÂNDIO GUIMARÃES GOMES 
 
 
 
CALOR DE REAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador 
2013 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO 
 
 
HUBERLÂNDIO GUIMARÃES GOMES 
 
 
CALOR DE REAÇÃO 
 
 
Relatório sobre experimento realizado na sala de 
laboratório do Centro Universitário Jorge Amado no 
dia 19 de novembro de 2013, curso de Engenharia 
de Petróleo e Gás com fins de investigação da 
geração ou absorção de calor durante uma reação 
química, tendo como orientadora a Profª. Elisângela 
C. Santos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador 
2013 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 4 
1.1 Histórico ........................................................................................................................................ 4 
2. OBJETIVO .......................................................................................................................................... 5 
3. MATERIAL UTILIZADO .................................................................................................................. 5 
4. MÉTODOS E PROCEDIMENTOS .................................................................................................... 6 
4.1. Procedimentos .............................................................................................................................. 6 
4.2. Determinação do calor de R1 ....................................................................................................... 6 
4.3. Determinação do calor de R2 ....................................................................................................... 6 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................................ 7 
6. CONCLUSÃO .................................................................................................................................... 8 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................... 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A termoquímica estuda as transferências de calor associadas às reações químicas 
ou às mudanças no estado físico das substâncias. Calor de reação é o nome dado à quantidade 
de calor liberado ou absorvido em uma reação química ou mudança de estado. Para medi-lo, 
utiliza-se um equipamento denominado de calorímetro. 
Um processo exotérmico é aquele no qual calor é liberado pelo sistema (reação 
química) para o ambiente. Por exemplo, a queima de um pedaço de carvão. Processos 
endotérmicos são aqueles nos quais o sistema absorve calor do ambiente. Por exemplo, a 
fusão do gelo é um processo endotérmico. Neste experimento, o calorímetro empregado não 
possui uma fronteira entre o sistema (reação química) e o ambiente (a água utilizada como 
solvente). Dessa forma, o calor, Q, liberado ou absorvido pela reação química irá alterar a 
temperatura da água. O seu valor pode ser calculado pela equação: 
� = �. �. ∆� 
Onde: 
Q = calor, cuja unidade é o Joule (J) 
m = massa, cuja unidade é o Quilograma (kg) 
c = calor específico, cuja unidade é Joule por Quilograma Kelvin (J / Kg.K) 
∆T = variação de temperatura, cuja unidade é o Kelvin (K) 
 
O calor específico (c) de uma substância é a quantidade de energia necessária para 
aumentar em um grau (Kelvin ou Celsius) a temperatura de um grama dessa substância (de 
14,5 °C a 15,5 °C). Para a água o seu valor é de 4,18 × 10³J / (kg.K) ou 1 cal / g.ºC. 
O calor (Q) liberado ou absorvido por uma reação química, à pressão constante, é 
definido como a variação de entalpia do sistema, ∆H, sendo positivo para os processos 
endotérmicos e negativo para os exotérmicos. 
 
1.1 Histórico 
 
Calor de Reação é o calor trocado com as vizinhanças durante uma reação 
química em condições de igualdade de pressão e temperatura quando todas as espécies 
químicas (reagentes e produtos) envolvidas apresentam as mesmas condições de pressão e 
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temperatura. É medido em função da variação de temperatura apresentada por um calorímetro 
de capacidade calorifica conhecida. 
Calorímetro é um aparelho cuja função é isolar o sistema das suas vizinhanças a 
fim de determinar com precisão as variações que ocorrem no seu interior. 
Como qualquer outra transferência de calor, o calor de reação depende das 
condições existentes durante a realização do processo. Existem duas condições particulares 
que relacionam os calores de reação às variações de funções termodinâmicas: 
1. Pressão constante → Qp = ∆H 
2. Volume constante → Qv = ∆E 
 
2. OBJETIVO 
 
Esta prática visa introduzir o conceito e investigar como é gerado ou absorvido o 
calor durante uma reação química. Para isto, será medida a quantidade de calor absorvida ou 
liberada em duas reações químicas, a saber: 
• Reação 1 (R1): O hidróxido de sódio sólido dissolve-se em água para formar 
uma solução aquosa de íons Na+ e íons OH-; 
• Reação 2 (R2): O hidróxido de sódio sólido reage com uma solução aquosa de 
ácido clorídrico para formar água e uma solução aquosa de íons Na+ e íons Cl-. 
 
3. MATERIAL UTILIZADO 
 
• Erlenmeyer de 125 mL; 
• Béquer de 250 mL e 50 mL; 
• Vidro de relógio pequeno; 
• Bastão de vidro; 
• Termômetro; 
• Espátula de vidro; 
• Balança analítica; 
• Solução 0,25 mol/L de HCL; 
• NaOH sólido 
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4. MÉTODOS E PROCEDIMENTOS 
 
4.1 Procedimentos 
 
Nesta experiência, serão medidas as quantidades de calor envolvidas nas duas 
reações abaixo: 
 
Reação 1 (R1): Dissolução do hidróxido de sódio sólido (NaOH(s)) em água, formando uma 
solução aquosa de íons Na+ e íons OH-. 
NaOH(
)
			��					
������ Na(��)
� + OH(��)
� 				+ x�cal 
 
Reação 2 (R2): Dissolução do hidróxido de sódio sólido e reação com ácido clorídrico em 
solução aquosa, formando água e uma solução aquosa de íons Na+ e Cl-. 
NaOH(
) + H(��)
� + Cl(��)
� 	
								
�� � O(!) + Na(��)
� + Cl(��)
� 				+ x cal 
 
4.2 Determinação do calor de R1 
 
a) Determinamos a massa de um béquer limpo e seco, com aproximação de 0,1 g; 
b) Colocamos no béquer 100 ml de água fria da torneira. Misturamos 
cuidadosamente com um bastão de vidro durante alguns minutos e anotamos a 
temperatura: T0 = 28°C; 
c) Usamos um béquer pequeno (25 ml) para pesar rapidamente o hidróxido de 
sódio (NaOH) e anotamos a massa: m = 1,03 g; 
d) Transferimos a quantidade de NaOH para o béquer contendo água, misturamos 
por alguns minutos e anotamos a temperatura: Tf = 30°C. 
 
4.3 Determinação do calor de R2 
 
a) Determinamos a massa de um béquer limpo e seco, com aproximação de 0,1 g; 
b) Medimos aproximadamente 100 ml de HCL 0,25 mol/l no béquer maior e 
anotamos a sua temperatura: T0= 26°C; 
7 
 
c) Usamos um béquer pequeno (25 ml) para pesar rapidamente o hidróxido de 
sódio (NaOH) e anotamos a massa: m = 1,02 g; 
d) Transferimos a quantidade de NaOH para o béquer maior com o HCL, 
misturamos por alguns minutos e medimos a temperatura: Tf = 28°C. 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Para cada reação, determinamos a quantidade de calor absorvida pela solução. 
 
OBS.: Para ambas as reações, deve-se considerar a densidade da solução aquosa = 1 g/ml. 
 
Experimento 1 (R1): 
 
• Dados: 
"#$% = 100() 
(*+,# = 1,03/ 
0#$% = 1//() 
 
• Cálculos 
0#$% =
(#$%
"#$%
				→ 				(#$% = 0#$%. "#$% 				→ 				(#$% = 1
/
()
. 100()				 → 				�345 = 6557 
(8 = (#$% +(*+,#→ 				(8 = 100/ + 1,03/				 → 				�� = 656, 597 
∆� = (. :. ∆;				 → 				 ∆� = 101,03/. 1
:<)
/.℃
. (30℃ − 28℃) 			→ 				 ∆3 = +454, 5A�BC 
 
Experimento 2 (R2): 
 
• Dados: 
(*+,# = 1,02/ 
D =
E
"
				→ 				D = 0,25	(G)/H 
II#J! = 36,5/ 
 
8 
 
• Cálculos 
(#J! =
II#J! . D
1	(G)
				→ 				(#J! =
36,5/. 0,25(G)
1(G)
			→ 				�3LC = M, 64N7 
(8 = (#J! +(*+,# 				→ 				(8 = 9,125/ + 1,02/				 → 				�� = 65, 6PN7 
∆� = (. :. ∆;				 → 				 ∆� = 10,145/. 1
:<)
/.℃
. (28℃ − 26℃) 			→ 				 ∆3 = +45, 4M�BC 
 
6. CONCLUSÃO 
 
A partir da observação dos experimentos realizados, resultados obtidos, estudo 
teórico e cálculos, concluímos que em ambas as reações houve ganho de energia sob forma de 
calor, ou seja, as reações são endotérmicas. Isso significa que essas reações absorveram calor 
do meio. Sendo assim, a entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes. 
 
 
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1. ATKINS, P.W. Fisico-Química. Vol. 1.6 Ed. Rio de Janeiro: L.T.C. Editora S.A., 
1999.252p. 
2. BROWN, T.L.; LeMAY Jr., H.E.; BURSTEN, B.E.; BURDGE, J.R. Química – 
A Ciência Central, 9ª ed., Pearson Education do Brasil Ltda: São Paulo, 2005. 
Itens. 5.4 a 5.7, pgs. 150-165. 
3. Departamento de química inorgânica – CALOR DE REAÇÃO, disponível 
em: <http://www.dqi.iq.ufrj.br/iqg128_a5_calor_reacao.pdf/> acesso em 02/12/2013