Entalpia de decomposição do peróxido de hidrogênio

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Entalpia de Decomposição do Peróxido de Hidrogênio: uma Experiência Simples de Calorimetria com Material de Baixo Custo e Fácil Aquisição

Per Christian Braathen, Alexandre Alves Lustosa, Alzira Clemente Fontes e Karlaine Guimarães Severino
Este artigo trata da construção de um calorímetro simples, usando invólucros de isopor para latas de bebidas e termômetros analógicos ou digitais, e adeterminação experimental do calor de decomposição de peróxido de hidrogênio contido em água oxigenada comercial a 10 volumes, com excelentes resultados em comparação com os encontrados na literatura. termoquímica, calorimetria, peróxido de hidrogênio

Recebido em 10/10/06, aceito em 16/04/08

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T

ermoquímica é um assunto importante, tanto no Ensino Médio, quanto em disciplinas de QuímicaGeral e Físico-Química no Ensino Superior. Devido a limitações de infra-estrutura, experiências de calorimetria no Ensino Médio, e mesmo em disciplinas de Química Geral, normalmente se restringem à clássica determinação da entalpia de neutralização de ácidos e bases fortes e/ou medidas de variação de entalpia associada a processos de dissolução. Este artigo descreve uma experiência simples,realizada com material de fácil aquisição e baixo custo, mas que também produz bons resultados. Nesse experimento calorimétrico, foi medida a entalpia molar da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio contido em água oxigenada comercial a 10 volumes, usando fermento biológico (de pão) como catalisador.

• Termômetro de álcool, para medir temperaturas entre 20 e 60°C (modelo utilizado nas áreasde refrigeração, galpões de criação de frangos etc. – facilmente obtido no comércio) ou termômetro digital. • Fermento biológico (fermento de pão) fresco ou desidratado. • Água oxigenada comercial a 10 volumes.

Procedimento
A Figura 1 mostra dois calorímetros simples. O da esquerda equipado com um termômetro digital e o da direita, com um termômetro a álcool. Esses calorímetros podem serconstruídos com um porta-lata de isopor, para manter refrigeradas latas de bebidas, com o fundo de um outro adaptado para ser usado como tampa (corte com uma faca, lixe para ficar bem plano e adapte bem justo ao porta-lata). É importante assegurar que os termômetros estejam bem inseridos na água oxigenada, garantindo que estes fiquem em contato com o líquido durante a reação de decomposição.Entalpia de Decomposição do Peróxido de Hidrogênio

Figura 1: Calorímetro simples.

Material e reagentes
• Recipiente de isopor (usado para manter a temperatura de mamadeiras, latas de bebidas etc.);
QUÍMICA NOVA NA ESCOLA

Como gás oxigênio é liberado durante essa reação, é necessário fazer um pequeno orifício adicional na tampa do calorímetro, além do orifício destinado aos termômetros, parapermitir a saída do gás e conseqüentemente manter a pressão constante. Adicione ao calorímetro um frasco de 100 mL de água oxigenada a 10 volumes. O uso deste exatamente dispensa a medida de volumes (e massa), pois tendo em vista que esses frascos contêm exatamente essa quantia especificada no rótulo e que, considerando que se trata de uma solução aquosa diluída (3% m/V), a massa dos 100 mL dessaágua oxigenada
N° 29, AGOSTO 2008

terá aproximadamente 100 g. Meça exatamente a temperatura da solução. Essa será a temperatura inicial (ti) Adicione aproximadamente meia colher de chá de fermento biológico, e tampe rapidamente o calorímetro. Testamos o experimento também com dióxido de manganês e não encontramos nenhuma diferença nos resultados, dando preferência ao fermento por ser maisacessível. O furo previamente feito na tampa do calorímetro permite a saída do gás oxigênio produzido. Agite suavemente para misturar bem o fermento com a água oxigenada, e observe cuidadosamente a variação da temperatura do sistema, até atingir um valor máximo estabilizado. Essa será a temperatura final (tf). Calcule Δt (Δt= tf - ti), que será usado nos cálculos da entalpia de reação.

Cálculos...
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