Uma soluçâo diluída de ácido clorídrico com uma massa de
e contendo
de HCl foi neutralizada exatamente em um calorímetro por
de uma solução diluída de NaO H. A temperatura aumentou de 16,784 até
. A capacidade calorifica específica da soluçāo de HC.I era de
; e a da solução de
era de
. A capacidade calorífica do calorínetro era de
. Iscreva a equaçáo balanceada para a reação. Use os dados do problema para calcular o calor liberado. Qual é o calor de neutralizaçăo por mol de IJ J? Admita que as soluçôes originais dăo contribuiçoes independentes para a capacidade calorifica total do sistema após a formaçâo da mistura.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma solução diluída de ácido clorídrico (HCl) que foi neutralizada exatamente com uma solução diluída de hidróxido de sódio (NaOH) dentro de um calorímetro. A temperatura aumentou durante a reação, e temos informações sobre as massas, moles, capacidades caloríficas das soluções e do calorímetro. A matéria envolvida aqui é química de soluções aquosas e calorimetria. Para resolver, vamos precisar usar a equação balanceada da reação química e as fórmulas de calorimetria para calcular o calor liberado na reação de neutralização por mol de HCl.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada para a reação de neutralização entre o ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de sódio (NaOH). Neutralização é uma reação entre um ácido e uma base que forma sal e água.
Essa equação já está balanceada, pois temos a mesma quantidade de cada tipo de átomo em ambos os lados da seta.
Passo 3
Agora, vamos calcular o calor liberado na reação. Para isso, usamos a fórmula de calorimetria:
Onde:
-
é o calor transferido, -
é a massa da substância, -
é a capacidade calorífica específica, -
é a variação de temperatura.
Temos três componentes que absorvem calor:
- A solução de HCl,
- A solução de NaOH,
- O próprio calorímetro.
Vamos calcular o calor absorvido por cada um:
Para a solução de HCl:
Para a solução de NaOH:
Para o calorímetro:
Vamos calcular cada termo:
Somando todos os calores absorvidos:
Esse é o calor absorvido pelo sistema durante a reação. Como a reação é exotérmica (libera calor), o calor liberado será negativo:
Passo 4
Agora, queremos saber qual foi o calor de neutralização por mol de HCl. Sabemos que foram 0,33183 mol de HCl reagidos. Então, dividimos o calor total pela quantidade de mols:
Resposta
O calor de neutralização por mol de HCl foi de aproximadamente
.