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POLO PIRAÍ
Licenciatura em Química
2014/1
Química B
TUTOR: Pedro Paulo
Pratica II
Calor de Neutralização
Rosa Maria Santini Prado
13111070033
I – Introdução Calor é uma forma de energia em trânsito, sendo que essa energia é
transferida de um corpo com maior temperatura para um corpo de menor temperatura.
Calorimetria é a ciência que estuda a quantificação e a troca de energia entre os corpos,
quando estas ocorrem na forma de calor.
Em um sistema isolado, o calor é transferido do corpo de maior temperatura para o
corpo de menor temperatura até que o equilíbrio térmico seja atingido.
Cabe mencionar que não se pode medir diretamente o calor, entretanto, sabe-se que
quando um corpo recebe calor sua temperatura aumenta. Sob certas condições, medindo
a variação de temperatura (ΔT) podemos medir indiretamente a quantidade de calor (Q)
envolvida numa transformação.( Q = mc ΔT) onde:
Q→ é a quantidade de calor absorvida ou desprendida por um corpo;
m →é a massa do corpo;
c → é o calor específico do corpo;
∆T →é a variação de temperatura que o corpo sofreu.
A maioria das reações químicas ocorre produzindo variações de energia, que
frequentemente se manifestam na forma de variações de calor. A termoquímica ocupa-
se do estudo quantitativo das variações térmicas que acompanham as reações químicas.
Essas reações são de dois tipos:
Reações exotérmicas: liberam calor para o meio ambiente.
Reações endotérmicas: absorvem calor do meio ambiente.
O calor por ser uma forma de energia, segundo a Lei da Conservação da Energia, não
pode ser criado e nem destruído, pode apenas ser transformado de uma forma para
outra. Em vista disso, somos levados a concluir que: a energia liberada por uma reação
química não foi criada, ela já existia antes, armazenada nos reagentes, sob uma outra
forma; a energia absorvida por uma reação química não se perdeu, ela permanece no
sistema, armazenada nos produtos, sob uma outra forma.
Cada substância, portanto, armazena certo conteúdo de calor, que será alterado quando a
substância sofrer uma transformação. A liberação de calor pela reação exotérmica
significa que o conteúdo total de calor dos produtos é menor que o dos reagentes.
Inversamente, a absorção de calor por uma reação endotérmica significa que o conteúdo
total de calor armazenado nos produtos é maior que o dos reagentes.
A energia armazenada nas substâncias (reagentes ou produtos) dá-se o nome de
entalpia. Esta é usualmente representada pela letra H.
Numa reação, a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes corresponde à
variação de entalpia, ΔH.
ΔH = HP - HR
onde:
HP = entalpia dos produtos;
HR = entalpia dos reagentes.
 Numa reação exotérmica temos que Hp < Hr e, portanto, ΔH < O (negativo).
Numa reação endotérmica temos que Hp > Hr e, portanto, ΔH > O (positivo).
Tais variações de entalpia podem ser calculadas pela Lei de Hess, criada pelo
químico Germain Henri Hess, que efetuando inúmeras medidas dos calores de
reação, verificou que:
“O calor liberado ou absorvido numa reação química depende apenas dos
estados intermediários pelos quais a reação passa.”
 A entalpia de neutralização: é o calor produzido quando um ácido e uma base
reagem, em solução aquosa, para produzir um mol de água..
II - Objetivos:
Em todas as reações químicas, há absorção ou liberação de calor. Através de um
experimento simples de laboratório, baseado na medição da massa e variação de
temperatura da vizinhança, podemos determinar se o calor é absorvido ou liberado e em
que quantidade. O objetivo desta prática é mostrar como é possível se chegar
experimentalmente ao calor liberado na reação de neutralização de um ácido forte (HCl)
com uma base forte (NaOH).
III – Materiais
Vidrarias:
 Becker de 250 ml
 Pipeta graduada
 Funil
 Bastão de vidro
 Proveta de 100mL
 Balão volumétrico
 Termômetro
Reagentes:
 Solução 1M de NaCl
 Solução 1 M de HCl
 Água destilada
IV – Procedimento
1) Preparo da solução 1M de HCl (36,5g/mol)
Qual a massa de HCl necessária ?
1 L 36,5g de HCl
0,5 L x
X= 18,25g de HCl, correspondem a qual volume?
d =
𝑚
𝑣
→ v = d . m →v = 18,25.1,17 → 15,6 ml de HCl
 Medir o volume de HCl acima em uma pipeta graduada, realizar o
procedimento na capela, cuidadosamente transferir o volume medido do
HCl para o balão volumétrico de 500 ml e completar o volume com água
destilada. Identificar a solução.
 Transferir 250 ml de solução de NaOH 1M e 250 ml HCl 1M , cada
uma, para um becker de 500 mL. Medir e registrar a temperatura de cada
solução (T1).
 Misturar as duas soluções em um beker de 1000 ml, medir a
temperatura e registrar(T2).
 Calcular a variação de temperatura (∆T)
∆T = T1 – T2 → ∆T= 28º - 25º → ∆T = 3º
Q = mc ΔT → Q = 500.1.3 → Q = 1500 cal ou 1,5 kcal
 Representação da reação iônica completa
 HCl(aq) → H+
(aq) + Cl-
(aq)
 NaOH(aq) → Na+
(aq) + OH-
(aq)
 H+
(aq) + Cl-
(aq) + Na+
(aq) + OH-
(aq) → Na+
(aq) + Cl-
(aq) + H2O(l) ;
ΔH = - 1500kcal
 Íons espectadores: Na+ e Cl-
V – Conclusão:
As propriedades de uma solução diluída de ácido forte ou base forte são as dos
seus íons devido à dissociação e ionização completas. Na reação entre soluções
aquosas de HCl e NaOH os íons Na+ e Cl- entram e saem sem sofrer qualquer tipo de
transformação. São, por isso, chamados de íons espectadores. Apenas os íons H+ e
OH- reagem formando H2O. Essa reação é exotérmica.
O calor liberado para a vizinhança na reação de 1 mol de ácido forte (ionização total)
com 1 mol de base forte (dissociação total) e formação de 1 mol de água; ou seja,
reação de 1 mol de H+ com 1 mol de OH- e formação de 1 mol de água é chamado
de calor de neutralização
VI – Referências Bibliográficas
http://www.ufpe.br/cap/images/quimica/katiaaquino/2anos/aulas/termoquimica.pdf
http://web.ccead.puc-
rio.br/condigital/mvsl/museu%20virtual/visualizacoes/calor/pdf_vis/Vis_calor_de_
neutralizacao.pdf
http://www1.univap.br/spilling/FQE1/FQE1_EXP1_Termoquimica.pdf
http://condigital.cursosccead.net/condigital/index.php?option=com_content&view
=article&id=673&Itemid=56

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Relatório ii calor de neutralização

  • 1. POLO PIRAÍ Licenciatura em Química 2014/1 Química B TUTOR: Pedro Paulo Pratica II Calor de Neutralização Rosa Maria Santini Prado 13111070033
  • 2. I – Introdução Calor é uma forma de energia em trânsito, sendo que essa energia é transferida de um corpo com maior temperatura para um corpo de menor temperatura. Calorimetria é a ciência que estuda a quantificação e a troca de energia entre os corpos, quando estas ocorrem na forma de calor. Em um sistema isolado, o calor é transferido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura até que o equilíbrio térmico seja atingido. Cabe mencionar que não se pode medir diretamente o calor, entretanto, sabe-se que quando um corpo recebe calor sua temperatura aumenta. Sob certas condições, medindo a variação de temperatura (ΔT) podemos medir indiretamente a quantidade de calor (Q) envolvida numa transformação.( Q = mc ΔT) onde: Q→ é a quantidade de calor absorvida ou desprendida por um corpo; m →é a massa do corpo; c → é o calor específico do corpo; ∆T →é a variação de temperatura que o corpo sofreu. A maioria das reações químicas ocorre produzindo variações de energia, que frequentemente se manifestam na forma de variações de calor. A termoquímica ocupa- se do estudo quantitativo das variações térmicas que acompanham as reações químicas. Essas reações são de dois tipos: Reações exotérmicas: liberam calor para o meio ambiente. Reações endotérmicas: absorvem calor do meio ambiente. O calor por ser uma forma de energia, segundo a Lei da Conservação da Energia, não pode ser criado e nem destruído, pode apenas ser transformado de uma forma para outra. Em vista disso, somos levados a concluir que: a energia liberada por uma reação química não foi criada, ela já existia antes, armazenada nos reagentes, sob uma outra forma; a energia absorvida por uma reação química não se perdeu, ela permanece no sistema, armazenada nos produtos, sob uma outra forma. Cada substância, portanto, armazena certo conteúdo de calor, que será alterado quando a substância sofrer uma transformação. A liberação de calor pela reação exotérmica significa que o conteúdo total de calor dos produtos é menor que o dos reagentes. Inversamente, a absorção de calor por uma reação endotérmica significa que o conteúdo total de calor armazenado nos produtos é maior que o dos reagentes. A energia armazenada nas substâncias (reagentes ou produtos) dá-se o nome de entalpia. Esta é usualmente representada pela letra H. Numa reação, a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes corresponde à variação de entalpia, ΔH. ΔH = HP - HR onde: HP = entalpia dos produtos; HR = entalpia dos reagentes.
  • 3.  Numa reação exotérmica temos que Hp < Hr e, portanto, ΔH < O (negativo). Numa reação endotérmica temos que Hp > Hr e, portanto, ΔH > O (positivo). Tais variações de entalpia podem ser calculadas pela Lei de Hess, criada pelo químico Germain Henri Hess, que efetuando inúmeras medidas dos calores de reação, verificou que: “O calor liberado ou absorvido numa reação química depende apenas dos estados intermediários pelos quais a reação passa.”  A entalpia de neutralização: é o calor produzido quando um ácido e uma base reagem, em solução aquosa, para produzir um mol de água.. II - Objetivos: Em todas as reações químicas, há absorção ou liberação de calor. Através de um experimento simples de laboratório, baseado na medição da massa e variação de temperatura da vizinhança, podemos determinar se o calor é absorvido ou liberado e em que quantidade. O objetivo desta prática é mostrar como é possível se chegar experimentalmente ao calor liberado na reação de neutralização de um ácido forte (HCl) com uma base forte (NaOH). III – Materiais Vidrarias:  Becker de 250 ml  Pipeta graduada  Funil  Bastão de vidro  Proveta de 100mL  Balão volumétrico  Termômetro Reagentes:  Solução 1M de NaCl  Solução 1 M de HCl  Água destilada IV – Procedimento 1) Preparo da solução 1M de HCl (36,5g/mol) Qual a massa de HCl necessária ? 1 L 36,5g de HCl 0,5 L x X= 18,25g de HCl, correspondem a qual volume? d = 𝑚 𝑣 → v = d . m →v = 18,25.1,17 → 15,6 ml de HCl
  • 4.  Medir o volume de HCl acima em uma pipeta graduada, realizar o procedimento na capela, cuidadosamente transferir o volume medido do HCl para o balão volumétrico de 500 ml e completar o volume com água destilada. Identificar a solução.  Transferir 250 ml de solução de NaOH 1M e 250 ml HCl 1M , cada uma, para um becker de 500 mL. Medir e registrar a temperatura de cada solução (T1).  Misturar as duas soluções em um beker de 1000 ml, medir a temperatura e registrar(T2).  Calcular a variação de temperatura (∆T) ∆T = T1 – T2 → ∆T= 28º - 25º → ∆T = 3º Q = mc ΔT → Q = 500.1.3 → Q = 1500 cal ou 1,5 kcal  Representação da reação iônica completa  HCl(aq) → H+ (aq) + Cl- (aq)  NaOH(aq) → Na+ (aq) + OH- (aq)  H+ (aq) + Cl- (aq) + Na+ (aq) + OH- (aq) → Na+ (aq) + Cl- (aq) + H2O(l) ; ΔH = - 1500kcal  Íons espectadores: Na+ e Cl- V – Conclusão: As propriedades de uma solução diluída de ácido forte ou base forte são as dos seus íons devido à dissociação e ionização completas. Na reação entre soluções aquosas de HCl e NaOH os íons Na+ e Cl- entram e saem sem sofrer qualquer tipo de transformação. São, por isso, chamados de íons espectadores. Apenas os íons H+ e OH- reagem formando H2O. Essa reação é exotérmica. O calor liberado para a vizinhança na reação de 1 mol de ácido forte (ionização total) com 1 mol de base forte (dissociação total) e formação de 1 mol de água; ou seja, reação de 1 mol de H+ com 1 mol de OH- e formação de 1 mol de água é chamado de calor de neutralização VI – Referências Bibliográficas http://www.ufpe.br/cap/images/quimica/katiaaquino/2anos/aulas/termoquimica.pdf http://web.ccead.puc- rio.br/condigital/mvsl/museu%20virtual/visualizacoes/calor/pdf_vis/Vis_calor_de_ neutralizacao.pdf http://www1.univap.br/spilling/FQE1/FQE1_EXP1_Termoquimica.pdf http://condigital.cursosccead.net/condigital/index.php?option=com_content&view =article&id=673&Itemid=56