Com o objetivo de determinar o calor de reação entre 50 mL de uma solução
de HCl e 50 mL de uma solução
de NaOH , sob pressão constante, um aluno obteve os seguintes resultados:
Temperatura inicial da solução ácida:
.
Temperatura inicial da solução alcalina:
.
Temperatura após a mistura:
.
Massa aproximada da solução: 100 g .
Dado: Calor específico da água:
.
A reação em questão pode ser classificada como exotérmica ou endotérmica?
Temperatura inicial da solução ácida:
Temperatura inicial da solução alcalina:
Temperatura após a mistura:
Massa aproximada da solução: 100 g .
Dado: Calor específico da água:
A reação em questão pode ser classificada como exotérmica ou endotérmica?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o enunciado está pedindo. Temos uma mistura de ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH), e queremos descobrir se a reação que ocorre entre eles libera calor (exotérmica) ou absorve calor (endotérmica). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica química, especificamente sobre calor de reação e como a temperatura da solução muda durante a reação.
Passo 2
Vamos começar identificando as informações fornecidas:
- Volume de HCl: 50 mL
- Concentração de HCl: 1 mol/L
- Volume de NaOH: 50 mL
- Concentração de NaOH: 1 mol/L
- Temperatura inicial das soluções: 25°C
- Temperatura após a mistura: 32°C
- Massa aproximada da solução: 100 g
- Calor específico da água: 1 cal/g·°C
Passo 3
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de HCl e NaOH presentes:
Passo 4
A reação de neutralização entre HCl e NaOH é:
Essa reação forma sal (NaCl) e água, e é conhecida por ser exotérmica, ou seja, libera calor.
Passo 5
Para confirmar se a reação é exotérmica, vamos calcular o calor liberado usando a fórmula:
Onde:
-
é o calor (em calorias) -
é a massa da solução (100 g) -
é o calor específico da água (1 cal/g·°C) -
é a variação de temperatura (32°C - 25°C = 7°C)
Passo 6
O valor positivo de
indica que houve um aumento de temperatura na solução. Isso significa que a reação liberou calor para o ambiente.
Resposta
A reação entre HCl e NaOH é exotérmica, ou seja, libera calor.
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de HCl e 50 mL de uma solução
de NaOH , sob pressão constante, um aluno obteve os seguintes resultados:
Temperatura inicial da solução ácida: .
Temperatura inicial da solução alcalina: .
Temperatura após a mistura: .
Massa aproximada da solução: 100 g .
Dado: Calor específico da água: .
Na reação de 1 mol de HCl com 1 mol de NaOH , qual a quantidade de calor (em calorias) liberada?
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Temperatura inicial da solução alcalina:
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