Experiência 10 – CALOR DE REAÇÃO_______________________________________ CALOR DE REAÇÃO 1. Objetivos: - Calcular o calor de reação da dissociação do hidróxido de sódio em água. - Comparar o valor encontrado com o obtido através da Lei de Hess para esta reação. 2. Introdução: Nesta experiência será usado um erlenmeyer como recipiente para a reação e como calorímetro simples para medir o calor desprendido ou absorvido durante as reações. Admitiremos que o calor de reação será usado para modificar a temperatura da solução aquosa e do frasco. Desprezaremos pequenas perdas de calor para o ambiente. Lembre-se que é preciso 1,0 caloria para fazer variar de 1°C a temperatura de 1g de água. Para alterar de 1°C a temperatura de 1g de vidro, precisa-se de 0,2 cal. Nesta experiência, será medida e comparada a quantidade de calor envolvida em três reações. Reação 1 – Hidróxido de sódio sólido dissolvido em água e formando solução aquosa de íons: NaOH (s) Na+(aq) + OH -(aq) + q1(cal) H 1 = -q1 cal A variação da entalpia (H) da reação é o calor trocado a pressão constante Reação 2 - Hidróxido de sódio sólido reagindo com solução aquosa de ácido nítrico, formando água e solução de nitrato de sódio: NaOH (s) + HNO3 (aq) H2O (l) + Na+(aq) + NO3- (aq) + q2 (cal) H 2 = - q2 cal Reação 3 – Solução aquosa de hidróxido de sódio reagindo com solução aquosa de ácido nítrico formando água e solução aquosa de nitrato de sódio: NaOH (aq) + HNO3 (aq) H2O (l) + NaNO3 (aq) + q3 (cal) H3 = - x3 cal 3. Materiais: Erlenmeyer Becker Termômetro Proveta Água destilada Hidróxido de sódio 0,5 mol/L Hidróxido de sódio sólido Ácido nítrico 0,25 mol/L e 0,5 mol/L Experiência 10 – CALOR DE REAÇÃO_______________________________________ 4. Procedimento Experimental: DESCARTAR OS RESÍDUOS NA PIA. 4.1 Determinação do calor de reação 1: 1. Determine a massa do Erlenmeyer limpo e seco. 2. Coloque no Erlenmeyer cerca de 200 mL de água destilada, pese e anote a temperatura. 3. Pese cerca de 2,0 g de NaOH sólido (o NaOH se torna úmido enquanto fica na balança, por isso pese rapidamente), anote exatamente a massa medida. 4. Coloque a massa de NaOH medida na água e agite o frasco até que o hidróxido de sódio se dissolva. Insira o termômetro no frasco e anote a temperatura. Obs.: Antes de passar para a reação 2, lave bem o frasco utilizado. Não precisa secá-lo. 4.2 Determinação do calor de reação 2: Repita as etapas 2, 3 e 4 usadas na determinação do calor de reação 1, mas na etapa 2 substitua a água por 200 mL de HNO3 0,25 mol/L. Lave novamente o frasco e passe para a reação 3. Não precisa secá-lo. 4.3 Determinação do calor de reação 3: 1. No erlenmeyer, coloque 100 mL de solução 0,5 mol/L de HNO3 e, num becker coloque 100 mL de solução 0,5 mol/L de NaOH. As duas soluções devem estar à temperatura ambiente ou ligeiramente abaixo. Verifique isto com o termômetro (lave-o antes de passá-lo de uma solução para outra). Anote as temperaturas. 2. Adicione a solução de hidróxido de sódio à solução de ácido nítrico. Misture rapidamente e anote a temperatura mais elevada que for atingida. 3. Em seguida pese o frasco com a solução e anote o valor. Lave todos os materiais e deixe a bancada limpa. Experiência 10 – CALOR DE REAÇÃO_______________________________________ FOLHA DE DADOS Equipe:________________________________________________________________________ ___________________________________________________________Turma:_____________ Data____/____/_______ Massa do erlenmeyer seco: ______________ Reação Massa total (erlenmeyer + solução) Massa da solução Temperatura inicial Temperatura final Variação de temperatura 1 2 3 Para cada uma das reações calcule: Reação A quantidade de calor absorvida pela solução. A quantidade de calor liberada pela reação. A quantidade de calor absorvida pelo frasco. A quantidade total de calor absorvida. O número de moles de NaOH usados em cada reação. A quantidade total de calor envolvida por mol de NaOH. 1 2 3 Escreva as equações iônicas representativas para as reações 1, 2 e 3, incluindo o valor do calor encontrado por mol de NaOH. Compare H2 com H1 + H3 e explique. Calcule o erro percentual entre H2 e H1 + H3, admitindo que H2 esteja correto.