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ESCOLA SECUNDÁRIA DE PENAFIEL

Química 12ºAno

Actividade Laboratorial 2.3 – Determinação da entalpia de neutralização da reacção

NaOH (aq) + HCℓ (aq)

Turma: _______ Grupo: _______ Turno: ______ 

Nome: ______________________________________________ N.º: ______ 

Nome: ______________________________________________ N.º: ______ 

Nome: ______________________________________________ N.º: ______ 

Nome: ______________________________________________ N.º: ______ 

AL 2.3 – Determinação da entalpia de neutralização da

reacção NaOH (aq) + HCℓ (aq)

Problema

Como se pode medir a energia libertada numa reacção química? 

Na reacção entre um ácido e uma base é libertada energia para as vizinhanças sob a forma de calor e

é por isso que se lhe chama entalpia da reacção do ácido com a base.

Em termos práticos, podemos considerar que, em solução aquosa, os ácidos e as bases fortes se

encontram totalmente dissociados.

HCℓ (aq) + H2O (ℓ) H3O+ (aq) + Cℓ- (aq)

NaHO (aq) Na+(aq) + HO-(aq)

Dado que os processos de dissociação quer do ácido quer da base são processos exotérmicos, se

queremos calcular apenas a entalpia de reacção da neutralização, as soluções de ácido e da base devem ser

preparadas previamente. Quando as duas soluções são misturadas ocorre a reacção de neutralização

HCℓ (aq) + NaHO (aq) NaCℓ (aq) + H2O (aq)

que numa perspectiva iónica mais demonstrativa do que ocorre pode ser escrita como

H3O+ (aq) + Cℓ- (aq) + Na+ (aq) + HO-(aq) Na+(aq) + Cℓ-(aq) + H2O (ℓ)

Dado que os iões Na+ e Cℓ- não sofrem qualquer reacção1, podemos então dizer que a reacção de

neutralização é simplesmente

H3O+ (aq) + OH- (aq) H2O (ℓ )

Teoricamente tem-se para esta reacção a entalpia padrão de reacção ΔHo298K = -57,1 kJ/mol.

1 Isto só é valido por se tratar de uma neutralização ácido forte – base forte.

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As entalpias de reacção de neutralizações, porque as reacções são muito rápidas, podem ser

determinadas em recipientes convencionais sem requererem calorímetros adiabáticos. ΔH, é numericamente

igual, mas de sinal contrário à quantidade total de calor recebida por todas as espécies químicas nas

vizinhanças da reacção, de modo que

T c mQQH  soluçãocedidor  ∆=−==∆ ..

em que m é a massa da solução e c é a capacidade calorífica específica do conjunto de todas as espécies

químicas em solução. Para soluções diluídas, a capacidade calorífica específica é aproximadamente igual à da

água, ou seja, c = 4,184 J/g. oC.

Sabendo as quantidades químicas de HCℓ e de NaOH, pode-se calcular a entalpia de neutralização

molar:n

Q H =∆ .

Objectivos 

- Efectuar uma medição de entalpia de reacção de neutralização.- Compreender princípios de funcionamento da calorimetria e factores que influenciam a sua precisão.- Estimar erros de leitura e utilizar uma calibração para correcção de resultados.

Questões pré-laboratoriais 

1- Que cuidados deve ter no manuseamento dos reagentes usados?

2- Por que motivo se realiza uma primeira titulação da solução de HCℓ com a solução de NaOH

(passo 7)? Para contolo

3- Porque se deve usar um calorimetro na realização da actividade?

A entalpia desta neutralização é uma técnica de calorimetria em condições

praticamente adiabáticas, isto é, mantendo desprezáveis as perdas de calor para o

exterior. Nestas condições, a entalpia de neutralização será igual em valor absoluto ao

calor sensível da solução neutralizada, com sinal contrário, isto é, Qsol+∆Hno ≈0Para acelarar a reação. Este processo ajuda a um desenvolvimento seguro, com otimização do

processo e estabilidade termica.

4- Que nome se dá à calorimetria realizada?

Calorimetria Adiabatica de Reação - Para garantir que toda a energia é transferida para a

solução,pois só assim podemos calcular o calor de neutralização uma vez que - qsol = qneu.

5- Em que consiste a entalpia de neutralização?

É a entalpia resultante de uma reação de neutralização acido-base.

A entalpia resultante da neutralização é constante na neutralização entre acidos fortes, e bases2

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fortes. O valor é proporcional ao numero de moles do acido e da base.

OBSERVAÇÕES

a. É importante medir a temperatura inicial de ácido e base e verificar que se encontram à mesma

temperatura ou temperaturas muito próximas, ou seja, temperatura ambiente.

b. A agitação deve ser moderada, no entanto, há o risco da agitação não ser homogénea e não se

medir correctamente o valor da temperatura.

c. A actividade deve ser realizada num curto intervalo de tempo, para evitar perdas de energia uma

vez que as condições em termo de isolamento não são as mais adequadas.

d. Adicionamos água ao ácido dentro da garrafa termos, para que os sensores fiquem mergulhados

na solução.

CONCLUSÃO

Com a realização deste trabalho pretende-se que o aluno consiga:

• Realizar uma reacção de neutralização, usando sensores de temperatura e pH.

• Elaborar o gráfico com máquina calcular gráfica ligada aos sensores.

• Verificar que o ponto de equivalência corresponde à temperatura mais elevada no decorrer

da reacção.

• Efectuar cálculos estequiométricos envolvendo o conceito de entalpia de reacção.

• Comparar e justificar as diferença do valor de entalpia obtido com o valor teórico.

São estes os principais contributos da actividade para a aprendizagem do aluno.

A utilização de sensores neste trabalho experimental permitiu realizar esta actividade em menos

tempo, permitindo repeti-la várias vezes por forma a melhorar os resultados, as condições de

realização e a técnica.

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Registo das observações efectuadas

Soluções m/g V/mL C/mol.dm-3T i/ºC T  f/ºC Vi(titulante)

/mL

Vf(titulante)

/mL

Vtitulante

usado /mLNaHO

HCℓ

 

Vtitulante/ mLTemperatura

registada / ºC

Questões pós laboratoriais

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1- Trace o gráfico da temperatura em função do volume de titulante adicionado (titulação

calorimétrica).

2- Que conclusões pode tirar a partir do gráfico?

3- Calcule a entalpia da reacção.

4- Compare o valor de entalpia da reacção determinado com o valor tabelado. Determine o erro relativo,

em percentagem.

5- Indique possíveis causas para a diferença obtida.

Bom trabalho!

A Docente: Joana Marques

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