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Titulao Termomtrica

1 INTRODUO

O calor envolvido em um processo qumico est diretamente relacionado com a formao ou rompimento de uma ligao qumica. A energia liberada quando uma ligao qumica se forma ou consumida quando ocorre sua quebra. Uma curva que representa a energia potencial entre dois tomos em funo da distncia interatmica mostrada abaixo. Pode-se observar que foras atrativas levam formao de uma ligao qumica e a energia resultante para o sistema menor do que a dos tomos isolados. Esta diferena de energia liberada quando a ligao se forma. Logo, a formao de uma ligao qumica um processo exotrmico. Ao contrrio, a quebra de uma ligao qumica envolve ganho de energia pelo sistema e dito endotrmico.

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Quando uma reao qumica ocorre vrias ligaes entre os diversos tomos so rompidas e formadas e o calor absorvido ou liberado a resultante global do processo. A reao de neutralizao entre um cido forte e uma base forte de Arrhenius, em meio aquoso, envolve a formao de uma ligao entre um prton (H+) e uma hidroxila (OH-), com a produo de uma molcula de gua. Esta reao fortemente exotrmica e o calor liberado pode ser monitorado com um sensor de temperatura (termopar, termistor, termmetro). A adio contnua do cido base leva a um aumento crescente da temperatura do sistema at que toda soluo seja neutralizada. Ento, o acrscimo de mais cido ou base apenas facilitar a diminuio da temperatura e pela leitura do sensor de temperatura possvel verificar-se o trmino da reao.

2 OBJETIVOS

Acompanhar uma reao exotrmica e verificar o trmino da reao pela medida da temperatura do sistema. Entender a estequiometria da reao.

3 MATERIAIS E REAGENTES

2 copos de poliestireno de 150 mL; 2 bequer de 50 mL; 1 bureta de 25 mL; 30 mL de soluo de NaOH 1,0 mol L-1; 30 mL de soluo de H2SO4 0,5 mol L-1; Garras e suporte; Pipeta de 10 mL e pra; Termmetro comum de mercrio; Termistor, interface e computador.

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4 PROCEDIMENTO 4.1. Termmetro Comum Transfira 10 mL da soluo de NaOH 1,0 mol L-1, utilizando a pipeta volumtrica, para dois copos de poliestireno, cujas paredes funcionam como excelente isolante trmico. Preencha a bureta com a soluo de H 2SO4 0,5 mol L-1. Mea a temperatura da soluo de NaOH, com o auxlio do termmetro e anote o primeiro ponto da curva na Tabela 1. Comece a adio de H2SO4 e faa a leitura aps cada adio de 0,5 mL, acrescentando novo ponto curva. Mantenha a adio de cido at dois pontos aps o incio da queda da temperatura.

4.2. Com o computador Repita o teste anterior, no entanto, utilize o aparato digital.Tabela 1: Valores de Temperatura ( C) e Volume de H2SO4 adicionado (mL)o

Termmetro comum Temp / oC VH2SO4 / mL 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Temp / oC VH2SO4 / mL 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 Temp / oC

Aparato Digital VH2SO4 / mL 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Temp / oC VH2SO4 / mL 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5

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4.3. Grfico Construa o grfico temperatura x VH2SO4 adicionado e encontre o volume de H2SO4 1,0 mol L-1 necessrio para neutralizar 10,0 mL de NaOH 1,0 mol L-1.

QUESTES 1. Escreva a equao qumica da neutralizao do NaOH pelo H2SO4. 2. Qual o volume de H2SO4 utilizado para neutralizar completamente 10 mL da base? Explique como seria possvel prever o volume de H2SO4 gasto. 3. Qual seria o volume de cido gasto se o cido utilizado fosse uma soluo 0,5 mol L-1 de cido clordrico (HCl)? 4. Supondo a que a soluo de H2SO4 tenha exatos 0,50 mol L-1, qual a molaridade da soluo de NaOH?

REFERNCIA 1. QUMICA A Cincia Central, Brown, LeMay e Bursten, 9 Ed. Pearson, Cap.20 Eletroqumica

DESCARTE DE RESDUOS: Os ons sdio e cloreto so incuos. Os ons H+ e OH- podem ser danosos ao meio ambiente. Porm, a neutralizao leva ausncia de hidroxila e presena em concentraes muito baixas do prton. Logo, a soluo do frasco reativo pode ser descartada diretamente na pia, com excesso de gua corrente.