Calor médio de solução

...

Uma vez estabelecido o equilíbrio não há uma variação observável da concentração da solução, desde que a temperatura e a pressão não sejam alteradas. O princípio de Le Chatelier aplica-se a qualquer sistema em equilíbrio dinâmico, pelo que o usaremos para estabelecer a influência da temperatura na solubilidade de um composto.[3]

O procedimento consistia primeiramente em pesar os cinco erlenmeyer vazios e em cada um adicionou-se uma colher(cerca de 20mL)dessa solução a temperaturas de 83ºC, 57ºC, 42ºC, 25ºC, 9ºC, respectivamente. Feito isso, pesou-se a massa do conjunto (erlenmeyer + solução), anotou-se os valores para encontrar a massa da solução através da fórmula

msolução= mfinal- minicial .

Obtendo os seguintes resultados:

Tabela 1 – Massas do erlenmeyer, do ácido benzoico e temperatura da solução

Erlenmeyer

Massa vazio (g)

Temperatura (ºC)

Massa do conjunto (g)

msolução= mfinal- minicial

1

130,44

83

134,44

4

2

126,61

57

133,68

7,07

3

130,57

42

138,62

8,05

4

155,24

25

159,78

4,54

5

139,64

9

146,57

6,93

Adicionou-se 20 mL de água destilada e algumas gotas de fenolftaleína. Preencheu-se uma bureta com NaOH 0,1 mol/L até a marcação zero e fez-se uma titulação na solução de ácido benzoico. Interrompeu-se a titulação quando a solução passou de transparente para uma coloração rosa claro.

Anotou-se então o volume de NaOH gasto na titulação.

Tabela 2 – Volume de solução de NaOH gasto na titulação das soluções de ácido benzoico

Erlenmeyer

Titulação (mL)

1

7,3

2

5,9

3

4,9

4

2,9

5

2,0

A partir dos volumes de hidróxido de sódio gastos nas titulações, calcularam-se as solubilidades do ácido benzoico, em g por 100g de água e em frações molares, para cada temperatura. As etapas de cálculo foram para cada titulação:

- Concentração do ácido benzoico:

C HBZ = [pic 10]

- Quantidade de matéria (número de mols) de ácido benzoico gasto na titulação por:

nHBZ = C HBZ x V HBZ

- Massa de ácido benzoico na alíquota no erlenmeyer :

m HBZ= nHBZ – M HBZ

- Massa de água na alíquota:

m H20 = m solução - m HBZ

- Número de mols de água:

n H2O = [pic 11]

- Fração molar do ácido benzoico na alíquota:

X HBZ = [pic 12]

Os resultados obtidos nos cálculos estão dispostos na tabela abaixo:

Tabela 3 – Dados experimentais para o cálculo da fração molar do ácido benzoico.

Erlenmeyer

C HBZ (g/mol)

nHBZ (mol)

m HBZ (g)

m H20 (g)

n H2O

(mol)

X HBZ

1

0,18

7,2x10-4

0,087

3,91

0,21

3,41x10-3

2

0,08

5,65x10-4

0,069

7,00

0,39

1,44x10-3

3

0,06

4,84x10-4

0,058

8,00

0,44

1,09x10-3

4

0,06

2,72x10-4

0,033

4,51

0,25

1,14x10-3

5