Prática Locorregional – Físico Química Lei de Hess

ATIVIDADE PRÁTICA LOCORREGIONAL – FÍSICO QUÍMICA LEIS DE HESS

DISCIPLINA: Físico-química

TEMA: Lei de Hess

OBJETIVO: calcular a variação de entalpia em uma reação usando a lei de Hess

COMPETÊNCIA: entender o conceito de lei de Hess; analisar os dados experimentais para calcular a variação de entalpia de uma reação.

EXPERIMENTE E PRODUZA:

Antes de analisar os procedimentos apresentados a seguir é necessário que algumas informações sejam evidenciadas:

1) No experimento que será realizado consideraremos a Lei de Hess, que neste caso seguirá o seguinte esquema reacional:

2) ΔH1 será a entalpia de Dissolução, ΔH2 será a entalpia de Neutralização e ΔH3 será a entalpia de Dissolução e Neutralização.

3) Pela Lei de Hess: ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 (considerar entalpia molar)

4) No experimento em questão, o nosso meio reacional será o Erlenmeyer de vidro, isto posto temos que considerá-lo como o calorímetro e deverá entrar no equacionamento. A capacidade calorífica do calorímetro, dada em cal.ºC-1 pode ser calculada através da equação:

�
�𝒄𝒂𝒍 = 𝒎𝒄𝒂𝒍 × 𝒄𝒄𝒂𝒍

5) Em que Ccal é a capacidade calorífica do calorímetro, mcal é a massa do calorímetro (erlenmeyer) e ccal é o calor específico do calorímetro, que vale 0,16 cal/g.ºC, que é o calor específico do vidro de que é feito o erlenmeyer.

6) O Calor, dado em calorias, referente ao calorímetro pode ser calculado por:

�
�𝒄𝒂𝒍 = 𝑪𝒄𝒂𝒍 × (𝑻𝒇 − 𝑻𝒊)

7) Em que qcal é o calor do calorímetro, Ccal é a capacidade calorífica do calorímetro, Tf é a temperatura final e Ti é a temperatura inicial.

8) No caso do Calor de Dissolução, ele pode ser calculado como:

�
�𝟏 = [(𝒎𝑵𝒂𝑶𝑯) × 𝒄água × (𝑻𝒇 − 𝑻𝒊)] + 𝒒𝒄𝒂𝒍

9) Em que q1 é o calor de dissolução, mNaOH é a massa de NaOH em g usada no experimento, cágua é o calor específico da água, pois o experimento é feito em meio aquoso, e vale 1,0 cal/gºC.

10) No caso do Calor de Neutralização:

�
�𝟐 = [(𝒎𝑯𝑪𝒍+𝑵𝒂𝑶𝑯) × 𝒄água × (𝑻𝒇 − 𝑻𝒊)] + 𝒒𝒄𝒂𝒍

11) Em que a massa de HCl e NaOH é a massa das soluções, pode-se considerar que a densidade das soluções é 1 g/mL.

12) No caso do Calor de Dissolução e Neutralização:

�
�3 = [(𝒎𝑯𝑪𝒍+𝑵𝒂𝑶𝑯) × 𝒄água × (𝑻𝒇 − 𝑻𝒊)] + 𝒒𝒄𝒂𝒍

13) Para o cálculo da Entalpia Molar usar a seguinte equação:

Δ𝑯𝟏 = − 𝒒𝟏/𝒏𝑵𝒂𝑶𝑯
Δ𝑯𝟐 = − 𝒒𝟐/(𝒏𝑵𝒂𝑶𝑯 + 𝒏HCl)
Δ𝑯3 = − 𝒒3/(𝒏𝑵𝒂𝑶𝑯 + 𝒏HCl)

14) Onde n é o número de mols. Para calcular o número de mols de NaOH sólido use a massa molar e para as soluções de NaOH e HCl use a concentração da solução.

Nos MATERIAIS COMPLEMENTARES da sua disciplina consta um vídeo de um experimento sobre Lei de Hess. Assista o vídeo com atenção, anote os dados do experimento e responda as perguntas a seguir:

1) Usando os dados do experimento e as fórmulas fornecidas calcule o valor da entalpia molar de dissolução (ΔH1) em cal/mol. Apresente todos os cálculos.

2) Usando os dados do experimento e as fórmulas fornecidas calcule o valor da entalpia molar de neutralização (ΔH2) em cal/mol. Apresente todos os cálculos.

3) Usando os dados do experimento e as fórmulas fornecidas calcule o valor da entalpia molar de dissolução e neutralização (ΔH3) em cal/mol. Apresente todos os cálculos.

4) Usando a lei de Hess, determine o valor da entalpia molar de dissolução e neutralização e compare com o valor encontrado experimentalmente na questão 3. Apresente ao menos dois erros experimentais que podem justificar a diferença nos valores.