Rel torio Calor de Neutraliza o

Introdução

A determinação do calor de neutralização é através da reação entre um ácido e uma base. Em solução aquosa, os ácidos e as bases fortes encontram-se completamente dissociados, e o calor de neutralização é numericamente igual ao calor de dissociação da água com sinal contrário. Este é o caso da neutralização do ácido clorídrico em presença de hidróxido de sódio, cujas soluções podem ser descritas, segundo Arrhenius, como:

HCl + aq = Cl-(aq) + H+
NaOH + aq = Na+(aq) + OH-

Partindo dessas soluções, a reação de neutralização pode ser descrita como: Cl-(aq) + H+(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) = Cl-(aq) + Na+(aq) + H2O

Quando o ácido ou a base não estão completamente dissociados o calor de neutralização assume valores diferentes. No caso do ácido acético, que é ácido fraco, partes das moléculas não se encontram dissociadas. Isto é representado pela equação:

CH3COOH(aq) + aq = CH3COOH(aq)

Em presença de uma solução aquosa de uma base forte, como o NaOH a reação de neutralização pode ser descrita como:

CH3COOH(aq) + OH-(aq) = CH3COO-(aq) +H2O ∆Hi

De acordo com a Lei de Hess, esta equação pode ser obtida somando as equações:

H+(aq) + OH-(aq) = H2O ∆H ii

CH3COOH(aq) = CH3COO-(aq) + H+(aq) ∆Hiii

Portanto, o calor liberado nessa reação, - ∆HI, pode ser calculado como a diferença entre a energia liberada na combinação dos íons hidróxido e hidroxila, - ∆HII, e o calor consumido para ionizar as moléculas de ácido, ∆HIII , isto é ,

∆Hi = ∆Hii + ∆Hiii

A quantidade total de calor, Q, por sua vez, pode ser medida pela elevação da temperatura do sistema durante o processo. Para relacionar Q à elevação da temperatura, sejam Ti a temperatura inicial de equilíbrio do calorímetro e dos reagentes, Tf a temperatura final de equilíbrio do calorímetro e dos produtos da reação, Cc e Cp as capacidades caloríficas do calorímetro e dos produtos, respectivamente. Sendo