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Experimento 6 calorimetria

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1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA DISCIPLINA: QUÍMICA PRÁTICA EXPERIMENTO 6 Aluno: Mônica Suelem, Jainy Carneiro, Laura…
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  • 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA DISCIPLINA: QUÍMICA PRÁTICA EXPERIMENTO 6 Aluno: Mônica Suelem, Jainy Carneiro, Laura Castro, Silvanildo Macário Professor(a): Andréa Ferraz Turma: 1° Período de Engenharia Mecânica Data: 22 de Junho de 2014
  • 2. EXPERIMENTO 6: CALORIMETRIA INTRODUÇÃO A medição de um fluxo de calor é chamada calorimetria. O aparelho usado para medir fluxo de calor é chamado calorímetro. A variação de temperatura ocorrida em um objeto quando ele absorve certa quantidade de energia é determinada pela capacidade calorífica. A capacidade calorífica é a quantidade de calor necessária para aumentar sua temperatura em 1K(ou 1ºC). Quanto maior a capacidade calorífica, maior o calor necessário para produzir determinado aumento de temperatura. Para substâncias puras, a capacidade calorífica é geralmente dada para uma quantidade específica de substância. A capacidade calorífica de 1 mol de substância é chamada sua capacidade calorífica molar, ou calor específico. Calor específico = _______ Quantidade de calor transferido_______ gramas de substância x variação da temperatura OBS.: Informações sobre os compostos: - Ácido nítrico: O Àcido Nítrico é corrosivo, enérgico oxidante que causa sérias irritações na pele, olhos e vias respiratórias. Exposições a níveis elevados dos gases ou vapores, podem ser fatais. Podem levar a inflamabilidade outros produtos combustíveis. Pode atingir olhos, pele, trato respiratório e dentes. A exposição repetida a vapores ou misturas de Àcido Nítrico em baixas concentrações pode provocar falta de apetite, danos aos dentes e bronquite crônica. - Hidróxido de sódio: Possui ação corrosiva sobre os tecidos da pele, olhos e mucosas. O produto não é inflamável. Formação de gases inflamáveis quando em contato com alguns metais. Pode causar danos à fauna e à flora. Se em contato direto com os olhos, causará queimaduras sérias até a perda da visão. - Água oxigenada: Produto classificado como perigoso; Efeitos tóxicos principalmente ligados às propriedades corrosivas. Não combustível, mas favorece a combustão de outras substâncias e causa reações violentas e, às vezes, explosivas. - Uréia: Causa irritação ao trato respiratório. Sintomas incluem tosse e aumento da freqüência respiratória. Irritação das membranas da mucosa devido a hidrólise e formação de ácido no estômago. Doses altas produzem cólicas estomacais, estenose do esôfago, náusea e vômito. Pode causar enxaqueca, confusão e depleção de eletrólito. Causa irritação à pele, sendo os sintomas mais freqüentes vermelhidão, coceira e dor. OBJETIVO Verificar o comportamento termodinâmico das diferentes reações em calorímetro.
  • 3. PROCEDIMENTO EXPERIMETAL Montagem do calorímetro: 1- Pesou-se um béquer; 2- Envolveu-se com papel toalha amassado; 3- Colocou-se o conjunto em um copo de isopor; 4- Colocou-se a tampa com um furo no centro para colocar o termômetro. Parte 1: Calor de reação de uma solução de hidróxido de sódio com outra de ácido nítrico 1- Pipetou-se 40 mL de solução de ácido nítrico 1,0 mol/L no calorímetro e mediu-se a temperatura; 2- Em um béquer pipetou-se 40 mL de solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L e mediu-se a temperatura; 3- Adicionou-se a solução de hidróxido de sódio à solução de ácido nítrico no calorímetro e mediu-se a temperatura em intervalos de 10 segundos, até se obter um valor constante. Parte 2: Calor de dissolução da uréia 1- Colocou-se 80 mL de água no béquer do calorímetro e mediu-se a temperatura; 2- Pesou-se 25 g de uréia na balana analítica; 3- Verteu-se a ureia pesada no béquer com água e mediu-se a temperatura máxima atingida. TRATAMENTO DOS DADOS Béquer (100 mL) = x gramas Dados: Calor específico das soluções: 4,18 J/g.K Densidades das soluções: 1g/mL Calor específico do material do béquer: 0,753 J/g.K Massa molar da uréia: 60 g/mol PARTE 1: Solução = 40 mL HNO3 (1,0 mol/L) +40 mL NaOH (1,0 mol/L) 80 mL Densidade da solução 1g/mL 1g/mL = m/ 80 mL  m = 80 g qp = - (calor específico da solução) x (gramas da solução) x ∆T qp = - (massabequer x calor específicobequer + massasolução x calor específicosolução) x ∆T qp = - (massabequer x 0,753 J/g.K + 80 g x 4,18 J/g.K) x ∆T qp = - (massabequer x 0,753 J/g.K + 334.4 J/K) x ∆T Variação de entalpia (∆H) = qp à pressão constante
  • 4. ∆H = qp / n (para cada mol da solução) - Para o HNO3 (0,040 L)(1,0 mol/L) = mol  mol = 0,040 n ∆H = qp / n  ∆H = qp / 0,040 - Para o NaOH (0,040 L)(1,0 mol/L) = mol  mol = 0,040 n ∆H = qp / n  ∆H = qp / 0,040 PARTE 2: Solução = 80 g H20 (80 mL = 80 g H20) +25 g Uréia 105 g qp = - (calor específico da solução) x (gramas da solução) x ∆T qp = - (massabequer x calor específicobequer + massasolução x calor específicosolução) x ∆T qp = - (massabequer x 0,753 J/g.K + 105 g x 4,18 J/g.K) x ∆T qp = - (massabequer x 0,753 J/g.K + 438,9 J/K) x ∆T ∆H = qp / n (para cada mol da solução) - Para a uréia Mol (n) = m (massa pesada) / MM (massa molar)  n = 25g / 60 g/mol  n = 0,42 mol ∆H = qp / n  ∆H = qp / 0,42
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