Calorimetria

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UFSC - Departamento de Química
QMC 5119 - Introdução ao Laboratório de Química - 2012/2

Calorimetria
Turma: 1003B
Equipe:
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Data: 03/10/2012












1. Introdução:
Através de alguns procedimentos realizados em laboratório podemosdeterminar o calor de algumas reações químicas e físicas através da calorimetria - é a medida de calor onde ocorre a liberação ou absorção de energia de uma meio para outro. O aparelho utilizado para as medições é o calorimetro, que a partir de transformações sofre aquecimento ou resfriamento. Tendo como partida uma massa de vela, fizemos um estudo baseado em uma reação quimica de óxido-reduçao,ocorrendo assim a combustão da vela, juntamente com o calor liberado,sendo um processo fisico, a solidificação da cera de uma vela.












2. Desenvolvimento:

Resultado e discussões:
2.1 - Calor de Combustao da vela:
Utilizando um calorimetro rustico (lata), fizemos como procedimentos a ascenão da vela, jutamente com a água, deixando aquecer em um intervalo de tempo deaproximadamente 5 minutos, logo após, fizemos a medição de sua temperatura com o termometro e medimos a massa da vela após ser apagada, obtendo assim a massa da cera na reação de combustão. Para um resultado mais preciso, realizamos este esperimento mais duas vezes, obtemos a média dos dados para a realização dos cálculos, segue abaixo as informações adquiridas:
(tabela 1)
Calculo da combustão da vela:Dados:
c(água)= 1 cal/gºC
m(água)= 183,16g
xT(água)= (Tf-Ti) = (35ºC-20ºC) = 5ºC
c(lata)= 0,10cal/gºC
m(lata)= 40,312g
xT(lata) = (Tf-Ti) = (40ºC-35ºC) = 5ºC

Q=m.c.xT
- XH= Q(água) + Q(lata)
-XH= m(g) x c(cal/gºC) x (xT) + m(g) x c(cal/gºC) x (xT)
-XH= 183,16g x 1cal/gºC x 5ºC + 40,312g x 0,10cal/gºC x 5ºC
-XH= 2,747 + 20,156
-XH= - 22,903 cal

* Obtendo o resultado em KJ/g:
1cal ---- 4,18J
22,903 cal --- x
x = 95,85J
1000J ---- 1KJ
95,85J ---- X
x = 0,09585 KJ/ 183,16g = 0,000523 KJ ou 5,23 x 10-4KJ
* Obtendo o resultado em KJ/mol
se C25H52, que é o composto da vela tem 352g/mol,entao:
1 mol --- 352g
x ---- 183,16g
x = 0,5203 mol
0,0958KJ/0,5203g = 0,184 KJ/mol ou 1,84 x 10-1KJ/mol

2.2 - Calor de Solidificação da vela:
Colocando um tubo deensaio com cera dentro do calorimetro rústico (lata), preenchemos seu volume com água da torneira, até que a cera ficasse imersa. Obtendo um aquecimento indireto da reação,podemos observar a transferencia de calor para a cera, denominado de "banho-maria''. Depois de fundir a cera da vela no tubo de ensaio, foi preciso observar os primeiros sinais de que a cera pudesse apresentar manchar opacas, istoé, estava começando a passar de seu estado liquido para sólido,ocorrendo a solidificação.Tendo o primeiro sinal, colocamos o tudo de ensaio em um béquer com água da torneira para fazer a medição de sua temperatura. Fizemos este procedimento mais duas vezes para obter a media dos dados para a realização dos calculos, segue abaixo as informações:

Tabela 2

Cáculo para a solidificação da cera:Dados:
m(agua) = 72,822g
c(agua) = 1cal/gºC
xT(água)= (Tf-Ti) = (28ºC-21,5ºC) = 6,5ºC
m(béquer) = 54,288g
c(béquer) = 0,12cal/gºmol
xT(béquer) = (Tf-Ti) = (31ºC-27ºC) = 4ºC

Q=m.c.xT
XT= Q(água) + Q(béquer)
XT= 72,822g x 1cal/gºC x 6,5ºC + 54,288g x 0,12cal/gºC x 4ºC
XT= 473,343 + 26,058
XT= 499,40 cal

*Obtendo o resultado em KJ/g:
1 cal --- 4,18J
499,40cal -- x
x = 2,08J
1000J--- 1KJ
2,08J ---- x
x = 0,00208KJ/ 71,822g = 0,000028KJ ou 2,8x10-5KJ

*Obtendo o resultado em KJ/mol
Se C25H52 que é a formula molecular da cera é 352g/mol,entao:
1 mol --- 352g
x ----- 72,822g
x = 0,206mol

0,000028KJ/0,206mol = 0,000135KJ/mol ou 1,35 x 10-4KJ/mol
Comparando os valores de entalpia de combustao e solidificação, podemos perceber que como a combustao é uma...
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