A Determinação de Funções Termodinâmicas: Entalpia
Por: Lidieisa • 21/12/2018 • 1.265 Palavras (6 Páginas) • 341 Visualizações
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O estuda da termodinâmica, consequentemente, seu ramo, a termoquímica, é acompanhado de equações que tentam representar com matemática o comportamento da natureza quando sofre variação de energia. Entre as diversas equações as de Calor Sensível (Equação 1), Calor Latente (Equação 2) e Capacidade Térmica (Equação 3) estão entre aquelas usadas com mais frequência. Nesse caso, Q é calor do processo, m é a massa, c é o calor específico e T a temperatura.
Q = m.c.DT (1)
Q = m.L (2)
C = Q.DT-1 (3)
Com essas equações é possível medir o calor envolvido numa reação química bem como o calor em função da transformação de fase, pelo calor latente. No laboratório, essas medidas são realizadas num equipamento chamado calorímetro. Este possui resistência à transferência de energia para a vizinhança e possibilita o monitoramento da temperatura.
3. Procedimento Experimental
3.1. Materiais
- Calorímetro de bancada
- Termômetro
3.2. Reagentes
- Solução de ácido de ácido clorídrico P. A.
- Hidróxido de sódio
- Solução de ácido acético P. A.
4.1 Determinação da capacidade equivalente do calorímetro
Colocou-se 100 mL de água no calorímetro anotou a temperatura inicial. Em seguida foi aquecido separadamente, 100 mL de água até atingir a temperatura 40 °C (a temperatura permaneceu constante). Após o aquecimento, a água quente foi introduzida no calorímetro, homogeneizando-a, e monitorou-se a temperatura até o equilíbrio.
4.2 Determinação da entalpia de dissolução do hidróxido de sódio
Foi adicionado 100 mL de água num calorímetro, anotada a temperatura inicial, em seguida, foi adicionado ao calorímetro 0,5 g de hidróxido de sódio, agitou-se e mediu a variação da temperatura com o tempo. Esse procedimento foi repetido utilizando 0,295g, 0,517g, 0,887g, 1,059g de hidróxido de sódio.
4.3. Determinação da entalpia, entropia e energia livre de neutralização de ácidos.
Foi preparado um solução contendo o volume de 100 mL de hidróxido de sódio 0,1 mol.L-1. Em seguida, retirou-se uma alíquota de 50 mL a qual foi adicionada ao calorímetro (mediu-se a temperatura). Em seguida foi preparada 50 mL de uma solução 0,1 mol.L-1 de ácido clorídrico (anotar a temperatura da solução). Quando as temperaturas das duas soluções se igualaram, introduziu-se a solução de ácido clorídrico no calorímetro, homogeneizou-se e monitorou a variação da temperatura até conseguir determinar o equilíbrio.
5. Resultado e Discursão
5.1 Determinação da capacidade equivalente do calorímetro
Tabela 1: resultados obtidos no experimento capacidade calorifica do calorímetro.
t (s)
Tf/ °C
Tq / °C
Tq-Tf
0
27,50
36,00
8,50
10
27,40
34,50
7,10
20
27,30
34,00
6,70
30
27,20
33,10
5,90
40
27,10
32,10
5,00
50
26,90
30,70
3,80
60
26,80
30,20
3,40
70
26,70
30,00
3,30
80
26,60
29,50
2,90
90
26,50
29,40
2,90
100
26,40
29,30
2,90
Média
26,95
31,71
4,76
Variância
0,143
5,577
3,987
Desvio-padrão
0,378
2,362
1,997
[pic 3]
Logo depois de adicionarmos a água em temperatura ambiente no calorímetro, adicionamos então a água aquecida e tampou-se, Usou-se o agitador para homogeneizar o sistema para que o equilíbrio térmico fosse alcançado mais rapidamente, e utilizou-se o termômetro para verificar a temperatura, que ao atingir o equilíbrio térmico, foi de 37ºC ou 310K.
Logo, podemos então determinar a capacidade calorífica do calorímetro,
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