Solubilidade e temperatura
Determinar a entalpia de solução a partir do estudo de influência da temperatura sobre a solubilidade de ácido benzoico, empregando a equação de van’t Hoff.
Introdução
Quando um sistema químico está em equilíbrio não são visíveis quaisquer mudanças, porém um equilíbrio dinâmico é assumido entre duas reações opostas, as quais acontecem com a mesma velocidade. Um dos casos mais simples de equilíbrio é o da solução saturada, na qual moléculas deixam o sólido e passam para a solução à mesma taxa com que moléculas da solução são depositadas no sólido. A solubilidade de um sólido, ou seja, a sua concentração em uma solução saturada, é um caso especial de equilíbrio constante. A temperatura tem influência direta sobre a constante de equilíbrio, aumentando ou diminuindo a solubilidade. A isócora de reação deduzida por Van't Hoff traduz a influência citada acima: (1) onde é a constante termodinâmica de equilíbrio, a temperatura absoluta e o efeito térmico do processo a pressão constante.
A equação acima pode ser aplicada à solubilidade considerando que no ponto de saturação se estabelece um equilíbrio dinâmico cuja constante é a concentração do soluto na solução a uma dada temperatura. Assim temos: (2) (3) (4)
A variação de entalpia foi considerada constante no intervalo.
Na equação (4), e representam as solubilidades nas temperaturas e . O efeito térmico é o calor de solução referente a um mol de soluto dissolvido numa solução praticamente saturada.
Procedimento Experimental
Inicialmente ajustamos a temperatura do banho termostático na temperatura desejada, e aguardamos até que a temperatura do ácido benzóico alcançasse esta temperatura, que é controlada pelo banho termostático através de uma corrente de