Calor de Solução

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUI 150 – FÍSICO-QUÍMICA I

PRÁTICA 16 – CALOR INTEGRAL E DIFERENCIAL DE SOLUÇÃO

VIÇOSA
2013
1. INTRODUÇÃO

A variação de entalpia associada à adição de certa quantidade de soluto a uma dada quantidade de solvente, sendo ambos submetidos às mesmas condições de pressão e temperatura, recebe o nome de calor de solução (CASTELLAN, 1986).
Esta definição está associada à troca de calor durante a dissolução de uma substância em outra e é subdividida em calor integral e calor diferencial de solução.

1.1. Calor diferencial de solução (∆Hdif)

É definido como o calor trocado quando 1 mol de soluto é dissolvido em uma quantidade infinita de solução de concentração conhecida. Mas como não é possível determinar quantidades infinitas, o calor diferencial de solução pode ser definido como a quantidade de calor que acompanha a dissolução de uma quantidade infinitesimal de soluto em uma quantidade finita de solução. Este caso tem caráter puramente teórico, mas permite concluir que a adição do soluto praticamente não afeta a concentração da solução (CADERNO..., 2011).
À medida que a quantidade de solvente é aumentada, o calor aproxima-se de um valor limite que é o valor da diluição infinita, e o cálculo do calor diferencial de solução é feito por meio de artifícios matemáticos (CASTELLAN, 1986).
Considerando uma mistura de moles de solvente () com moles de soluto (A2).

(1)

Este processo é acompanhado de uma variação de entalpia ∆H, que pode ser determinada pela seguinte equação:

)
(2)

(3)

Sendo: : entalpias molares dos componentes 1 e 2 puros (inicial); , entalpias molares dos componentes 1 e 2 na solução (final).
Substituindo a equação (3) em (2) e rearranjando, tem-se:

)

(4)

Sendo:
: calor diferencial de diluição (solvente);
: calor diferencial de solução (soluto).

A variação de