RELATRIO DA TERCEIRA AULA PRTICA DE FSICO-QUIMICA EXPERIMENTAL I:CALOR DE NEUTRALIZAO

Apresentado :

Instrutor de Fsico-Qumica Experimental I da UFMG

Elaborado por: Amanda Cristina Soares Coelho

Belo Horizonte, 01 de Abril de 2015.

CALOR DE NEUTRALIZAO

Objetivos

Determinar o calor de neutralizao da reao entre HCl e NaOH diludos.

Introduo

O calor de reao entre um cido e uma base denominado calor de neutralizao.Em soluo aquosa, os cidos e as bases fortes encontram-se completamente dissociados, e o calor de neutralizao numericamente igual ao calor de dissociao da gua com sinal contrrio. Este o caso da neutralizao do cido clordrico em presena de hidrxido de sdio, cujas solues podem ser descritas, como:HCl(aq) Cl-(aq) + H+(aq) NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq)

Partindo dessas solues, a reao de neutralizao pode ser descrita como:Cl-(aq) + H+(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) Cl-(aq) + Na+(aq) + H2O(l)Ou, simplesmente,H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) , neutHo298,15K = -13,700 Kcal.mol-1onde Ho298,15k o calor de neutralizao a 1 atm e 25C, tambm chamado de entalpia padro de neutralizao.

As variaes de entalpia durante reaes de neutralizao podem ser determinadas por simples calorimetria. Em um calormetro isolado, adiabtico, o calor liberado durante a neutralizao, H, igual quantidade total de calor recebida pelos produtos da reao, Qp, e pelo calormetro, Qc de modo que:H = Qp + Qc = Q

A quantidade total de calor, Q, por sua vez, pode ser medida pela elevao da temperatura do sistema durante o processo.

Para relacionar Q elevao da temperatura, sejam Ta a temperatura inicial do cido e Tb a temperatura inicial da base, Tf a temperatura final de equilbrio da reao, C a capacidade calorfica do calormetro, Ma, a massa do cido, Mb a massa da base e CH2O a capacidade calorfica da gua. Sendo conhecidas estas capacidades calorficas, medem-se as temperaturas.

Q = - [Ma.CH2O (Tf-Ta) + Mb.CH2O (Tf-Tb) + C (Tf-Tb)]

Os produtos destas reaes so tambm solues inicas aquosas. Neste caso, para solues diludas, o calor especfico aproximadamente igual ao calor especfico da gua. Sendo a massa dos produtos igual massa dos reagentes, a massa dos produtos est determinada pela escolha das quantidades dos reagentes.

CALOR DE NEUTRALIZAODados fornecidosneutH298,15k: -13,700Kcal.mol-1Capacidade calorfica do Calormetro B: 14,06 cal.grau-1H2O: 1g.cm-3CH2O: 1 cal.g-1.C-1[HCl]: 0,2456mol.L-1[NaOH]: 0,2506mol.L-1Dados obtidosTabela 1: Temperatura das solues cidas e bsicas medidas no calormetrocidoBaseEquilbrio

Experimento 125,6C25,4C27,1C

Experimento 225,2C25,4C26,9C

Resultados Experimento 1:Q = - [Ma.CH2O.(Tf-Ta) + Mb.CH2O.(Tf-Tb) + C.(Tf-Tb)]Q= -[(100).(1).(27,1-25,6) + (100).(1).(27,1-25,4) + (14,06).(27,1-25,4)Q= - [150 + 230 + 23,902]Q= - 403,9 cal

Experimento 2:Q= -[(100).(1).(26,9-25,2) + (100).(1).(26,9-25,4) + (14,06).(26,9-25,4)Q= - [170 + 150 + 21,09]Q= - 341,1 cal

Mdia dos experimentos:MQ= (- 403,9 cal) + (- 341,1 cal) = -372,5 cal2CALOR DE NEUTRALIZAO

Reagente Limitante:0,02456 mol H2O ____________ -372,5 cal 1 mol _____________ X X = -15166,9 cal mol-1

Erro do experimento:

E% = 11%

CALOR DE NEUTRALIZAO

Anlise dos resultados e concluso

Apesar de a prtica ser aparentemente fcil, ela requer muito cuidado ao manusear as solues e o calormetro para evitar perdas de soluo e calor no calormetro, alm de ateno ao medir a temperatura para obter um resultado satisfatrio. O erro encontrado no experimento foi baixo, considerando que houve perdas de calor ao vedar o calormetro, j que a reao de neutralizao ocorre rapidamente.

O mtodo utilizado vivel e eficiente na determinao do calor de neutralizao devido ao fato de basear-se apenas na medio de temperaturas, apresentando, como j dito anteriormente, erro pequeno.