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Universidade Federal de Alfenas Instituto de Química Físico-Química – Aula Prática – Curso de Farmácia ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO 1. OBJETIVO Determinar a entalpia de neutralização de reações entre ácidos fortes e bases fortes. 2. INTRODUÇÃO Entalpia de neutralização ou calor de neutralização (ΔneutHo) é a variação de entalpia que ocorre na reação de um mol de ácido com um mol de base em soluções aquosas a 25 oC e 1 bar. Para reações entre ácidos fortes (HCl, HNO3, H2SO4 etc.) e bases fortes (NaOH, KOH, etc.) a entalpia da reação de neutralização é constante e independe da natureza do ácido ou da base. A explicação reside no fato de ocorrer completa ionização do ácido e da base forte, bem como do sal formado em solução. Portanto, a única reação química no processo é: 𝑂𝐻 (𝑎𝑞) − + 𝐻(𝑎𝑞) + → 𝐻2𝑂(𝑙) ∆𝑛𝑒𝑢𝑡𝐻 𝑜 = − 55,84 𝑘𝐽𝑚𝑜𝑙−1 onde OH-(aq) e H+(aq) correspondem aos íons totalmente dissociados em solução. Se a reação de neutralização é realizada num calorímetro adiabático, inicialmente à temperatura Ti, haverá um aumento de temperatura T devido à energia liberada pela reação. Parte desta energia é consumida também para aquecer os diversos componentes do calorímetro. A variação de entalpia de neutralização pode então ser determinada a partir do Princípio da Conservação de energia: o calor cedido (−qcedido) pela reação química é igual ao calor absorvido pelo calorímetro (qabsorvido): absorvidocedido qq (1) e a entalpia ou calor de neutralização pode ser calculado por meio da equação n TC Hneutr (2) onde ΔT corresponde à variação de temperatura do calorímetro, n ao número de moles de ácido ou base neutralizados e C corresponde à capacidade calorífica do calorímetro, que pode ser calculada a partir da equação (3). A capacidade calorífica do calorímetro (Ccal) é dada por: 𝐶𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝐶𝐷𝑒𝑤𝑎𝑟 + 𝐶𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 (3) 𝐶𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝐶𝐷𝑒𝑤𝑎𝑟 + 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 × 𝑐𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 (4) Neste experimento consideraremos a capacidade calorífica específica da solução diluída aproximadamente igual à da água (4,184 J g-1 K-1) 3. MATERIAL Frasco de Dewar, termômetro, solução de NaOH 0,5 mol/L e solução de HCl 0,5 mol/L 4. PROCEDIMENTO 1. Medir 20 mL da solução de ácido clorídrico 0,5 mol/L e transferir para o calorímetro. Anotar a temperatura de estabilização da solução com o calorímetro (Ti); 2. Medir 25 mL da solução de hidróxido de sódio 0,5 mol/L; 3. Antes de misturar as soluções, registrar a temperatura da solução da base, que deve ser igual à do ácido. (Se for necessário aqueça a solução com as mãos ou resfrie o sistema com água da torneira); 4. Adicionar, rapidamente, a base ao ácido fechar, agitar e registrar a temperatura até estabelecer equilíbrio térmico. Anote a temperatura máxima atingida pelo sistema (Tf). 5. TRATAMENTO DOS RESULTADOS 1. Apresentar os dados e resultados obtidos; 2. Calcular a entalpia de neutralização; 3. Determinar o erro experimental. 6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 1. BUENO, W.A., DEGREVE, L. Manual de Laboratório de Físico-Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1980. 2. CASTELLAN, G.W. Físico-Química 1. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1992. 3. OLIVEIRA, E. Aulas Práticas de Química. São Paulo: Moderna, 1993.
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