Termoquímica - Reações envolvendo trocas de calor
Pretende-se com essa atividade dar ao aluno a oportunidade de fazer experiências que possibilitem calcular calores de reação e aplicar a Lei de Hess.
Etapa I - Determinação do calor de dissolução do hidróxido de sódio sólido:
1 – Pesar um frasco erlenmeyer de 250 mL (calor específico do vidro = 0,2 cal g oC
-1). Anotar a massa do erlenmeyer.
2 – Acrescentar 50 mL de água destilada (calor específico da água = 1 cal g oC
-1). Anotar a massa de água. Aguardar 1 minuto e medir a temperatura da água (Ti)
Obs: Considerar densidade da água = 1 g mL-1
.
3 – Em um vidro de relógio, pesar 0,5 g de hidróxido de sódio sólido, ao 0,01 g e, rapidamente, transferir para o frasco erlenmeyer contendo água.
4 – Dissolver o NaOH(s) com o auxílio de um bastão de vidro e introduzir um termômetro para anotar a temperatura máxima atingida (Tf).
5 – Calcule o calor absorvido pela água utilizando a expressão Q1 = m1.c1.∆T, onde Q1 é a quantidade de calor (cal), m1 é a massa de água (g), c1 é o calor específico da água (1 cal g oC
-1) e
∆T é a variação de temperatura (oC), ou seja, Tf – Ti
6 – Calcule o calor absorvido pelo vidro (erlenmeyer) utilizando a mesma expressão
Q2 = m2 . c2 . ∆T onde Q2 é a quantidade de calor (cal), m2 é a massa do erlenmeyer (g), c2 é o calor específico do vidro (0,2 cal g oC
-1) e ∆T é a variação de temperatura (oC), ou seja, Tf – Ti
.
O calor absorvido pelo vidro e pela água (Q1 + Q2) é o calor liberado na dissolução do NaOH(s):
NaOH(s) água → Na+
(aq) + OH-
(aq) + x1 cal
Obs: calor específico da água é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um grama de água de 14,5 oC a 15,5 oC. Idem para o vidro.
Anote o calor de dissolução na forma de variação de entalpia, ∆H1. 2
Etapa II - Determinação do calor de dissolução do hidróxido de sódio sólido e reação com ácido clorídrico em solução aquosa:
1 – Pesar um frasco