APL 2.4
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Atividade Prtico-Laboratorial:
A.P.L. 2.4
Determinao da Variao de Entalpia de combusto de diferentes combustveis lquidos. (Hexano e Hexan-1-ol)
Sezim Egas Moniz
ndice
ndice-----------------------------------------------------------------------------------2
Introduo terica---------------------------------------------------------------------3
Questo Problema---------------------------------------------------------------------4
Objetivos--------------------------------------------------------------------------------5
Material e Equipamento---------------------------------------------------------------6
Procedimento---------------------------------------------------------------------------7
Dados------------------------------------------------------------------------------------8
Clculos---------------------------------------------------------------------------------9
Questo Ps-Laboratorial ------------------------------------------------------------10
Sugestes -------------------------------------------------------------------------------11
Concluso-------------------------------------------------------------------------------12
Sezim Egas Moniz
Introduo terica A entalpia de combusto (cH) a diferena entre cH inicial e cH final de uma reao de combusto. Numa reao de combusto normal reagem o combustvel, neste caso Hexano e Hexan-1-ol, e o comburente, que normalmente o Oxignio. A entalpia de combusto ento a quantidade de energia libertada na combusto completa de 1 mol de combustvel.
Reagentes Hexano O hexano um alcano de cadeia linear com frmula C6H14.
Hexan-1-ol O hexan-1-ol um lcool, estruturalmente semelhante ao hexano, mas que num dos carbonos primrios possui em vez de um tomo de Hidrognio um grupo ol (OH). C6H13OH
Frmulas Estruturais
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
Sezim Egas Moniz
Questo Problema Por que razo so diferentes as entalpias de combusto de combustveis oxigenados e no oxigenados?
Nesta experincia estudada a forma como a existncia de oxigenao na cadeia afeta a cH de compostos qumicos. A presena de um grupo ol conhecida por aumentar o ponto de ebulio de vrias substncias face a outras que no o possuem, (alcanos e lcoois com mesmo nmero de Carbonos). Esta alterao no ponto de ebulio deve-se ao facto de se formarem pontes de hidrognio entre as vrias molculas. As pontes de hidrognio so ligaes que ocorrem quando est presente um tomo fortemente eletronegativo como Azoto, o Oxignio e o Flor.
Sezim Egas Moniz
Objetivos Com esta atividade, pretendeu-se: Comparar os valores de cH na combusto na combusto de combustveis que diferem entre si pelo fato de ter, ou no, oxignio na sua molcula; Interpretar as diferenas encontradas nas entalpias de combusto de diferentes combustveis.
Sezim Egas Moniz
Material, equipamento e reagentes
Material/Equipamento Agitador de vidro Balana (de preciso +/- 0,01g) Termmetro Lata de bebida Lamparina (vazia) Proveta de 250 cm3 Cronmetro Suporte universal com garra e noz
Reagentes gua destilada Hexano Hexan1ol
Segurana
Sezim Egas Moniz
Procedimento
Nesta APL usamos o processo alternativo, com Latas de bebida. 1. Fizemos uma montagem usando um suporte universal com garra e noz, para estabilizar a lata de refrigerante a uma altura constante para eliminar possveis erros de medio; 2. Colocmos 200 cm3 de gua na lata e anotmos a temperatura inicial; 3. Pesamos a lata vazia, enchemo-la com combustvel e avaliamos a massa do conjunto (lamparina + combustvel); 4. Colocmos a lamparina sobre a banca em baixo da lata e, na lata, o termmetro ; 5. Introduzimos o termmetro na gua da lata medindo a temperatura inicial; 6. Acendemos a lamparina com o combustvel, agitando a gua; 7. Findo o tempo pr estabelecido suspendemos o aquecimento e continuamos a agitar para homogeneizar a temperatura no lquido; 8. Registamos o valor mais elevado de temperatura que a gua alcanou; 9. Pesamos de novo a lamparina de modo a calcular a massa de combustvel gasto.
Sezim Egas Moniz
Dados Tabelados Combustvel Hexano Hexan-1-ol cH /Kj mol-1 -4163 -3984
Dados obtidos Combustvel Massa Lamparina Hexano 131 g (C6H14) Hexan-1-ol 131 g (C6H13OH)Massa conjunto
198 g 165 g
Massa final 194,8 g 163,5 g
m 2,2 1,5
Temperatura inicial 25,5 C 25 C
Temperatura Final 53 C 40 C
T 27.5 15
Combustvel Hexano (C6H14) Hexan-1-ol (C6H13OH)
mol gastos 0.026 0.015
cH /Kj mol-1 -884 -836
Equaes de combusto Combusto completa de Hexano C6H14 + 19 2 O2 6 CO2 + 7 H2O
Combusto completa de Hexan-1-ol C6H13OH + 10 O2 6 CO2 + 7H2O
Sezim Egas Moniz
Clculos
Sezim Egas Moniz
Questo Ps-Laboratorial C10H8 (l) + 24 O2 (g) 10 CO2 (g) + 8 H2O (g)
fH [CO2 (g)] = -393.509 Kj/mol fH [H2O (l)] = -285.830 Kj/mol fH [C10H8 (l)] = +70.86 Kj/mol
cH [C10H8 (l)] = fH [CO2 (g)] + fH [H2O (l)] - fH [C10H8 (l)] cH [C10H8 (l)] = -393.509 285.830 70.86 cH [C10H8 (l)] = -750.199 Kj/mol
Assim, cH [C10H8 (l)] de aproximadamente -750.2 Kj/mol .
Sezim Egas Moniz
Sugestes
A experincia realizada sofreu um desvio muito grande em relao aos valores tabelados. Para tais erros ocorrerem necessrio ocorrer uma grande perda de energia por parte da lata. Tais perdas energticas devem ter ocorrido graas a um fraco isolamento. De modo a tal no ocorrer dever utilizar-se algum sistema isolante na lata e uma rolha na abertura para que no se perca energia atravs deste orifcio.
Sezim Egas Moniz
Conclusao Quando se queima, neste caso, hexanol e hexano, os produtos da combusto so os mesmos, como se pode verificar atravs das respectivas equaes qumicas.C6H14 + 19 2 O2 C6H13OH + 10 O2 6 CO2 + 7 H2O 6 CO2 + 7H2O
Neste caso, o hexanol j tem uma ligao O-H, o que possibilita uma maior ligao entre as molculas, contrariamente ao hexano que no tem nenhuma, ou seja, o hexanol j est parcialmente oxidado. Geralmente, quanto mais oxigenada for a molcula de um combustvel, como acontece com o lcoois (hexanol) e os teres, menor ser a entalpia de combusto. Porm, isto no significa que sejam combustveis mais pobres, so menos poluentes que os hidrocarbonetos e oferecem um maior ndice de octano.
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