Quebra-cabeças termoquímico Experimento cadastrado por João Marcelo Peito Alves em 09/08/2010 Classificação ••••• (baseado em 3 avaliações) Total de exibições: 6268 (até 24/06/2014) Palavras-chave: Água, ácido sulfúrico, quebra-cabeças, química, gelo. Onde encontrar o material? em laboratórios e lojas especializadas Quanto custa o material? até 10 reais Tempo de apresentação até 10 minutos Dificuldade intermediário Segurança requer cuidados especiais Introdução Vamos ver o que acontece quando adiciona-se ácido à água em diferentes estados físicos. Materiais necessários 100 g de gelo a 0°C 100 g de água a 0°C 2 termômetros 1 béquer de 500 mL 200 mL de ácido sulfúrico com concentração 9 mol/L 2 copos de isopor grandes Passo 1 Para obter a solução de ácido sulfúrico coloque no béquer 100 mL de água. Coloque o béquer em um recipiente com água fria ou gelo para dissipar o calor produzido na dissolução do ácido. Lentamente e sob agitação,complete com ácido sulfúrico até o volume de 200 mL. Deixe em repouso até que a solução atinja a temperatura ambiente. Esta etapa deve ser feita cuidadosamente, pois o ácido sulfúrico concentrado é corrosivo e pode causar queimaduras. © 2014 pontociência / www.pontociencia.org.br 1 Quebra-cabeças termoquímico Passo 2 Coloque o gelo dentro de um copo de isopor e a água no outro copo. Confira as temperaturas utilizando os termômetros. Passo 3 Despeje 100 mL da solução de ácido sulfúrico no copo com gelo e os outros 100 mL no copo com água. © 2014 pontociência / www.pontociencia.org.br 2 Quebra-cabeças termoquímico Passo 4 Observe a variação da temperatura. Clique para assistir ao vídeo http://www.youtube.com/watch?v=SKDVMwJjRms Passo 5 O que acontece? Quando a solução de ácido sulfúrico entra em contato com a água no estado líquido ocorre elevação da temperatura devido à © 2014 pontociência / www.pontociencia.org.br 3 Quebra-cabeças termoquímico grande energia liberada na solvatação dos íons H+ e HSO4?. Essa energia é muito superior à energia necessária para a ionização do ácido e, portanto, a sua dissolução em água é exotérmica. No entanto, no caso do gelo, a presença dos íons H+ e HSO4? propicia a queda no ponto de fusão da água e com isso a temperatura do sistema diminui. Todo calor gerado pela hidratação do ácido é absorvido na fusão do gelo. H2SO4(?) + H2O → H3O+(aq) + HSO4-(aq) + calor H2O(s) + calor → H2O(?) Passo 6 Para saber mais O efeito envolvido no experimento é chamado crioscopia. Crioscopia é o abaixamento da temperatura de fusão de um solvente pela adição de um soluto não volátil. A mesma situação acontece quando se adiciona ao gelo um pouco de sal de cozinha. Passo 7 Veja também L. R. Summerlin, C. L. Borgford, and J. B. Ealy (1988) Chemical Demonstrations: A Source book for Teachers, Vol. 2, Second Edition. © 2014 pontociência / www.pontociencia.org.br Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) 4