VARIAÇÃO DE ENERGIA DURANTE A DECOMPOSIÇÃO DO H2O2

...

- Para o calorímetro, a equação abaixo se aplica, onde C é a constante calorimétrica:

Q=C. T

Água quente Água fria

-540=C.-18 681=C.15

C=30 cal/ºC C=45,4 cal/ºC

- Para determinar a constante calorimétrica, consideramos que o calor absorvido pelo calorímetro é igual à variação de energia térmica, como mostra a equação:

C ∆ Tf= (Mq. c água. ∆ Tq) – (Mf. c água.∆Tf) /∆Tf

C Tf= (30,1x1x-18) – (45,4x1x15) /15[pic 2][pic 3]

C Tf= (-541,8) – (681) / 15

C = -81,52 cal/ºC

- Assim, considerando o calor específico tabelado para a água (4,18 J g-1ºC-1) e as medidas realizadas, calcule a constante calorimétrica em J ºC-1, utilizando a equação abaixo:

C= [(Mqx4,18x∆Tq) – (Mfx4,18x∆Tf)] /∆Tf

C= [(30,1x4,18x-18) – (45,4x4,18x15)]/15

C= [(-2264,7) – (2846,58)/15

C= -340,752 J ºC-1

- CONCLUSÃO

Pelo fato de nosso calorímetro não ser totalmente vedado, a variação de temperatura foi diferente, Mesmo assim foi possível calcular a quantidade de calor, onde a agua quente cedeu 540 calorias e a agua fria recebeu 681 calorias. A constante calorimétrica foi de:

C ∆ Tf= (Mq. c água. ∆ Tq) – (Mf. c água.∆Tf) /∆Tf

C Tf= (30,1x1x-18) – (45,4x1x15) /15[pic 4][pic 5]

C Tf= (-541,8) – (681) / 15

C = -81,52 cal/ºC

C= [(Mqx4,18x∆Tq) – (Mfx4,18x∆Tf)] /∆Tf

C= [(30,1x4,18x-18) – (45,4x4,18x15)]/15

C= [(-2264,7) – (2846,58)/15

C= -340,752 J ºC-1

6- DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE CALORÍMÉTRICA SEM BALANÇA:

- PROCEDIMENTO

Adicione ao calorímetro 50 ml de agua á temperatura ambiente, feche e meça a temperatura depois que ela estabilizar (Tf)

Aqueça cerca de 100 ml de agua até, aproximadamente, 60 °C. Meça 50 ml de água quente, determine sua temperatura (Tq) e imediatamente adicione ao calorímetro, contendo agua fria.

Tampe-o, agite bem e anote a temperatura da mistura quando ela se estabilizar (Tm).

Para calcular as massas da agua fria (Mf) e quente (Mq) adicionadas ao calorímetro, multiplique os volumes de 50 cm3 pelas densidades da agua nas temperatura Tf e Tq.

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

Temperatura água fria (Tf): 27ºC

Temperatura da mistura (Tm): 43ºC

Para calcular as massas de água fria (Mf) e quente (Mq) adicionadas ao calorímetro, multiplique os volumes de 50 cm3 pelas densidade da água nas temperaturas Tf e Tq (Dados: densidade à 27ºC= 0,997 g cm3; densidade à 60ºC = 0,0,983 g cm3):

Mf= 50x0,997= 49,85g

Mq= 50x0,983= 49,15g

Para calcular a constante calorimétrica:

C= [(Mqx4,18x∆Tq) – (Mfx4,18x∆Tf)] /∆Tf

C= [(49,15x4,18x-17) – (49,85x4,18x16)] / 16

C= [(-3492,599) – (3333,968) / 16

C= -426,66 J ºC-1

- CONCLUSÃO

Este processo e bem parecido com o primeiro mas a diferença e que nesse foi sem a utilização de balança. Para a resolução dos cálculos foram utilizadas as massas de agua fria e agua quente.

C= [(Mq. 4,18 . Tq) – (Mf. 4,18 . Tf)] / Tf[pic 6][pic 7][pic 8]

C= [(49,15.4,18.-17) – (49,85.4,18.16)] / 16

C= [(-3492,599) – (3333,968) / 16

C= -426,66 J ºC-1

Pelo fato de nosso calorímetro não ser de boa qualidade a diferença entre o rpimeiro e o segundo procedimento não foi tão elevada.

7-DECOMPOSIÇÕES DO H2O2

- DESENVOLVIMENTO

Coloque 100 ml de agua oxigenada 10 volumes no calorímetro, feche e meça a temperatura.

Acrescente uma colher de café de fermento biológico (foi substituído por dióxido manganês), tampe e feche rapidamente e agite o calorímetro suavemente. Observe a variação de temperatura (Δt) e determine a variação de entalpia da reação(ΔH)

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

Temperatura da água oxigenada: 27ºC

Temperatura da mistura: 44ºC

Variação da temperatura (ΔT): 17ºC

Para calcular a variação de entalpia da reação:

H2O2 + MnO2 → H2O + MnO + O2

27ºC