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IFMA- Campus Açailândia DESU- Departamento de Ensino Superior Disciplina: Físico- Química Experimental I Prof.: Me. Ildemara Aline R.B. Dias Relatório de Prática IV Energia envolvida nas mudanças de estado físico da matéria Dalvinete Rodrigues dos Santos Hiago Lima dos Santos João Ricardo Oliveira da Cunha José Delorito da Silva Figueredo Niele Sales Pessoa Açailândia, 2021 1. OBJETIVO Verificar a energia envolvida na evaporação do álcool, bem como sua mudança de fase. 2. INTRODUÇÃO As substancias tem dois elementos que determinam a mudança de seus estados físicos são estes a fusão e ebulição, comumente conhecidos como, estado solido, liquido e gasoso. É importante destacar que o ponto de ebulição; e o momento em que a matéria passa da forma liquida para gasosa, quando o mesmo acontece de forma inversa, ou seja, quando o vapor de água se liquidifica, denominamos como ponto de condensação. Além do momento em que a substancia deixa seu estado solido, direto para o estado gasoso, sem passar pela forma liquida, esse processo e denominado sublimação ou re-sublimação, processo inverso ao da sublimação. (ATKINS, P.; JONES, L. 2012). A termoquímica, também chamada de termodinâmica química, é o ramo da química que estuda o calor energético envolvido, seja absorvido, seja produzido, nas reações químicas e quaisquer transformações físicas, tais como a fusão e a ebulição, baseando-se em princípios da termodinâmica. A termoquímica, genericamente, é relacionada com a troca de energia acompanhando transformações, tais como misturas, transições de fases, reações químicas, e incluindo cálculos de grandezas tais como a capacidade térmica, o calor de combustão, o calor de formação, a entalpia e a energia livre. A termoquímica, diz respeito às mudanças de energia manifestadas como “calor de reação” ou variação de entalpia, H. Uma reação na qual o calor é perdido pelos reagentes para o meio ambiente, é dita exotérmica, onde ΔH é negativo. Aquela onde o calor é absorvido, é chamada de endotérmica e o ∆H é positivo (CASTELLAN, G. 1995). 3. MATERIAIS E REAGENTES 2-Balões de fundo chato 2-Bequer acetona Água destilada Balança Semi-Analítica Bastão de vidro Calorímetro etanol éter etílico água isopropanol Pera Pipeta 20 ml Pisseta Termômetro Vidro relógio 4. 5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Inicialmente separou-se quatro béqueres de 50mL e coletou-se 10mL de cada respectivo frasco, com o auxílio de uma pipeta de 10mL e sob segurança da capela. Realizou-se assim, a coleta de 10mL, como já havia sido dito e a partir disto, foram coletadas a temperaturas, inicialmente e após 2 minutos alcançada a estabilidade do termômetro. Foram usadas quatro substâncias: isopropílico, acetona, etanol e água em temperatura ambiente. 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES Resultados obtidos na coleta de temperaturas, onde foram alocados 10mL de cada substância, Tabela – 1. Substâncias Alcançada a estabilidade Após dois minutos Isopropílico 28,6ºC 27,2ºC Acetona 24,6ºC 20,7ºC Etanol 28,2ºC 26,4ºC Água em temperatura ambiente 27ºC 27ºC Tabela – 1 Temperaturas coletas Como não foram realizadas reações entre as substâncias, objetivamos então a característica de cada uma, onde todas elas possuem caráter volátil, porém, de diferentes intensidades. A volatilidade está diretamente relacionada com pressão de vapor e entalpia de vaporização. A entalpia de vaporização é definida como a diferença entre a entalpia da fase vapor e a entalpia da fase líquida, à mesma pressão e temperatura. É uma das propriedades termodinâmicas mais importantes para muitos componentes com múltiplos estágios de vapor em equilíbrio. Por tanto, como o sistema não estava em equilíbrio, todas as substâncias com exceção da água, tiveram a diminuição de temperatura, mostrando assim, que todas elas liberaram calor para o ambiente, diminuindo sua própria temperatura, ocorrendo então um processo exotérmico. 7. QUESTÕES · Questão prévia Por que o estado físico dos reagentes e produtos influência na entalpia da reação? Porque dando como exemplo o H2O em forma de vapor-líquido-sólido, tem-se a diminuição e agitação (energia) das moléculas da água e quando inverso sólido-líquido-vapor aumenta o saldo de energia (∆H) liberado no final da reação, ou seja, no estado de vapor o grau de agitação (energia) das moléculas é máximo; no estado líquido tem intensidade intermediária e no estado sólido a agitação é mínima. · Questões 1. A evaporação do álcool constitui-se em um processo endotérmica ou exotérmica? É um processo endotérmico, pois a vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso ocorre quando recebe energia da vizinhança, ou seja, um processo endotérmico 1. Dê a reação envolvida na evaporação dos líquidos 1. Classifique os fenômenos abaixo em endotérmico ou exotérmico: 1. Fusão do gelo - Perde calor pro ambiente processo endotérmico 1. Evaporação da água -Perde calor pro ambiente, processo endotérmico 1. Vaporização do mercúrio líquido - Perde calor pro ambiente, processo endotérmico 1. condensação do vapor de água - Retira calor do vapor, processo exotérmico 1. H2O(l) →H2O(s) - Libera calor, processo exotérmico 1. I2(s)→I(g) - Absorve calor, processo endotérmico 1. São processos endotérmicos e exotérmicos, respectivamente, as mudanças de estado: 1. Fusão e ebulição - Processo endotérmicos 8. CONCLUSÃO Dentro do contexto termoquímico pode-se concluir que transformações físicas, acontecem produzindo variações de energia, que frequentemente se manifestam na forma de variações de calor. REFERÊNCIAS ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, p. 252-314; 2012. CASTELLAN, GILBERT. Fundamentos de Físico-Química. 1ª Edição. Rio de Janeiro, LTC, 1995.
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