8/2/2019 Relatrio APL 2.3 - Entalpia de neutralizao

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Relatrio APL 2.3.

Introduo Terica

cidos e Bases

cidos e bases segundo a teoria protnica (Br nsted Lowry)

Segundo a teoria protnica deBr nsted Lowry

O m odelo de cidos e de bases segundo Br nsted Lowry produziu o conceito de par cido base

conjugados.

[Retirado do LivroQumica em Contexto 11 ano mencionado na bibliografia (pg. 92).]

cido A + Base B cido B + Base A

Nesta representao geral o cido e a Base A formam um par conjugado e o cido e Base B

outro. Os membros de um par conjugado diferem apenas num proto.

Diz-se que um cido forte sendo fraca a sua base conjugada. Contrariamente afirma-se que

uma base forte se o seu cido conjugado fraco.

Substncias como a gua que se comportam como cidos e como bases so denominadas

de anfotricas.

cidos e Bases fortes

Quando temos cidos e bases fortes em soluo aquosa a reao completa ( exceo de

quando se encontram altamente concentrados).

Exemplo de cido forte:

Um cido

uma espcie qumica que cede umproto (H+) (atualmente denominadopor io hidrognio).

Uma base

uma espcie qumica que recebe umproto (H+) do cido.

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Efinal energia do estado final

Einicial energia do estado inicial

( ) ( ) ( ) ( )

Exemplo de base forte:

( ) ( ) ( ) ( )

Titulao de cido forte-base forte

Ao considerar-se, por exemplo, uma reao entre os exemplos anteriormente apresentadoscomo cido e base fortes, HCl e NaHO, respetivamente, sabe-se que tanto a ionizao do cido como

a dissociao da base sero completas. A equao inica desta reao pode ser escrita como:

( ) ( ) ( )

Como ambas as substncias so fortes o pH no ponto de equivalncia ser muito prximo de 7.

Energia e calor

Ao medir-se as variaes de energia numa reao qumica considera-se o sistema a mistura

reacional a ser estudada e a vizinhana o recipiente, a sala ou o resto do universo.

A variao de energia dada pela seguinte equao:

Uma reao diz-se exotrmica quando Efinal< Einicial.

Se a reao ocorre num sistema:

Isolado a temperatura do sistema aumenta;

Os sistemas podem ser

Abertos

H trocas de matria ede energia

Fechados

H trocas de energiamas no de matria

Isolados

No h trocas nem dematria nem de energia

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U energia interna

P presso

V - volume

Fechado a temperatura do sistema aumenta e depois evolui para a temperatura ambiente.

Uma reao diz-se endotrmica quando Efinal> Einicial.

Se a reao ocorre num sistema:

Isolado a temperatura do sistema diminui; Fechado a temperatura do sistema diminui e depois evolui para a temperatura ambiente.

Entalpia, H, e variao de entalpia

A quantidade de calor absorvido ou libertado quando de uma reao chamada decalor dereao que, normalmente, medido a volumes ou presses constantes. Acontece que, a maioria das

reaes no se so a volumes constantes mas sim em recipientes ou contentores abertos ou fechados,

a presso constantes (presso atmosfrica).

Por essa razo foi definida uma grandeza denominadaentalpia H, definida pela seguinte

equao:

A energia interna,U, do sistema

Esta a soma das energias dos tomos (eletrnica e nuclear), das molculas (ligaes qumicas,

translacional, vibracional e rotacional) e das interaes moleculares.

Como no possvel medir a entalpia, como se faz com a energia interna do sistema, o que se

mede a variao da entalpia, . Esta dada por:

Nas reaes qumicas associa-se:

Sistema

Reacional

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( )

, ou seja, a variao de entalpia uma medida de calor transferido a uma pressoconstante.

o Uma reao exotrmica quela em que a entalpia dos reagentes superior dos

produtos ( );o Uma reao endotrmica quela em que a entalpia dos reagentes inferior dos

produtos ( ).

Ao considerar-se a expresso de definio de entalpia, , umavariao de entalpia

define-se como:

Segundo aPrimeira Lei da Termodinmicaa energia total transferida para um sistema igual variao da sua energia interna, ou seja, a energia conserva-se em todo o sistema universal.Esta

afirma ento que:

Por outro lado o trabalho W aqui realizado, trabalho de compresso, tem um valor igual a

:

Substituindo esta, na equao da variao de entalpia tem-se que:

Posto isto podemos concluir que:

A variao da entalpia depende de certascondies padroque so:

Temperatura de 298,15 K (25 C); Presso de 1 bar para gases; Concentrao de 1 mol.dm-3 para solues; Estado puro para slidos e lquidos;

Forma alotrpica mais estvel a 25 C, para substncias elementares.

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Qualquer alterao nestas condies leva a alteraes no resultado de .

Entalpia de neutralizao,

O que um a titulao termomtrica e como medir a entalpia de neutralizao?

Astitulaes termomtricasbaseiam-se na deteo do ponto de equivalncia por medio da

temperatura ao longo de uma titulao, ou seja, nestas no se procura a variao da cor aquando daalterao do pH, devido presena de um indicador, mas sim o registo davariao da temperatura

em funo do volume de titulante que adicionmos ao titulado.

http://relatorios789.com.sapo.pt/11/3_files/image007.jpg

Esta titulao igualmente usada na medio da entalpia de neutralizao, isto , da energialibertada durante uma reao de neutralizao. Para que tal acontea deve-se calcular o calor,Q ,

libertado quando se est a dar a titulao. Usa-se a seguinte expresso: .

A variao da temperatura ( ) que o sistema (considerado isolado) sofre calculada

utilizando-se a temperatura mxima obtida na titulao. Para evitar correes devido variao damassa provocada pela adio de titulante melhor us-lo concentrado e considerarm a massa inicial

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do titulado. A capacidade trmica mssica do sistema,c , expressa em J/g/C, representa a energianecessria para elevar um grau a temperatura de um grama do titulado. O valor do calor obtido ser a

energia total disponibilizada na neutralizao. Para saber a entalpia de neutralizao, , deve-se

calcular a energia disponibilizada sob a forma de calor, caso se tivesse formado 1 mol de gua durante

a neutralizao.

Resultados