Calcule o calor de neutralização do HCl por NaOH em meio aquoso admitindo que os dados obtidos no experimento são os apresentados abaixo. (
pontos)
Passo: Medida da temperatura do calorímetro após colocação do
25 ml de
Temp. inicial do calorimetro
Temp. final do calorimetro (após a colocação do HCl )
Passo: Adição de 50 gramas de água com temp. conhecida
Temp. inicial do calorimetro
Temp. inical da água
Temp. final do sistema
25 ml de
Temp. inicial do calorimetro
Temp. final do calorimetro (após a colocação do HCl )
Temp. inicial do calorimetro
Temp. inical da água
Temp. final do sistema
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para calcular o calor de neutralização da reação entre o HCl e a NaOH em meio aquoso. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos de calorimetria, que é a parte da química que estuda as trocas de calor durante as reações químicas.
Os dados que temos são:
- Volume de HCl: 25 ml de HCl 1 M
- Volume de NaOH: 50 ml de NaOH 0,6 M
- Temperatura inicial do calorímetro: 21,4 °C
- Temperatura final após adicionar HCl: 26,4 °C
- Temperatura inicial da água adicionada: 21,8 °C
- Temperatura final do sistema após adicionar a água: 24,5 °C
- Calor específico da água (Cp): 0,998 cal/gK
Vamos precisar usar a fórmula do calor ($ Q $) que é:
Onde:
- $ m $ é a massa,
- $ Cp $ é o calor específico,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o calor absorvido pelo calorímetro quando adicionamos o HCl. A variação de temperatura ($ \Delta T $) é a diferença entre a temperatura final e a inicial:
Assumindo que a massa do calorímetro é tal que seu calor específico efetivo já está incorporado nos dados, o calor absorvido pelo calorímetro ($ Q_{calorímetro} $) é:
Mas como não temos a massa do calorímetro, vamos proceder para a segunda parte.
Passo 3
Agora, vamos considerar a adição de 50 gramas de água com temperatura conhecida. A variação de temperatura aqui é:
Usando a fórmula do calor para a água:
Esse calor é absorvido pela água, então o calor liberado pela reação de neutralização ($ Q_{neutralização} $) é igual a $ -Q_{água} $:
Resposta
O calor de neutralização do HCl pela NaOH é aproximadamente -135 cal.