Físico-Química

Mensagem não lidapor **Diegooo** » Qua 19 Dez, 2012 10:31

Foram colocadas em um calorímetro à temperatura constante, $10,0cm^3$ de $HCl- 0,50M$ e $10,0 cm^3$ de $NaOH - 0,50M$ . Após a mistura, foi evidenciado um aumento $DT$ na temperatura do sistema. Encontre a elevação de temperatura caso fosse misturado $5,0 cm^3$ de $NaOH - 0,50M$ ao invés de $10,0cm^3$ . Considere a ausência de perdas térmicas e os mesmos calores específicos em ambas soluções.

$a) \frac{1}{2} DT$
$b) \frac{2}{3} DT$
$c) \frac{3}{4} DT$
$d) DT$

Resposta

b

Temos a reação:
$HC\ell_{(aq)}+NaOH_{(aq)} \rightarrow NaC\ell_{(aq)} +H_2O_{(\ell)}$

A variação de entalpia dessa reação será dada por:
$\Delta H_r=n\left[\left(H_fNaC\ell+H_fH_2O\right)-\left(H_fHC\ell+H_fNaOH\right)\right]$ , onde $n$ é o número de mols envolvidos, que no caso é $0,005$ para a situação 1.

Na situação 2, $n$ valerá $0,0025 \ mol$ , já que o hidróxido de sódio será o reagente limitante.

Então temos: $\Delta H_1=2 \ . \Delta H _2$

Por outro lado, no sistema 1, tenho, após a reação: $0,005 \ mol NaC\ell \equiv 0,2925 \ g + 0,005 \ mol H_2O \equiv 0,09 \ g, \ dando \ um \ total \ de \ 0,3825 \ g$
No sistema 2, tenho, após a reação: $0,0025 \ mol NaC\ell \equiv 0,14625 \ g + 0,0025 \ mol H_2O \equiv 0,045 \ g + 0,0025 \ mol HC\ell \equiv 0,09125 \ g \ dando \ um \ total \ de \ 0,2825 \ g$

Considerando a quantidade de calor gerado pelo sistema como a variação de entalpia do mesmo:
$\Delta H= \ m \ . \ c \ . \ \Delta T$ , onde $c$ é o calor específico da solução.
$\begin{cases}\Delta H_1=0,3825 \ . \ c \ . \ DT \\ \Delta H_2=0,2825 \ . \ c \ . \ x \end{cases}$
$\begin{cases}2\Delta H_2=0,3825 \ . \ DT \\ \Delta H_2=0,2825 \ . \ x \end{cases}$

Dividindo as equações membro a membro, obtemos:
$\frac{2}{1}=\frac{3825}{2825} \ . \frac{DT}{x}$
$x \approx 0,677 DT \ \approx \frac{2}{3} \ DT$

Espero ter ajudado!

Mensagem não lidapor **Diegooo** » Qua 19 Dez, 2012 16:24

Valdecirtozzi escreveu:Por outro lado, no sistema 1, tenho, após a reação: $0,005 \ mol NaC\ell \equiv 0,2925 \ g + 0,005 \ mol H_2O \equiv 0,09 \ g, \ dando \ um \ total \ de \ 0,3825 \ g$

Código: Selecionar tudo

[tex3]0,005 \ mol NaC\ell \equiv 0,2925 \ g + 0,005 \ mol H_2O \equiv 0,09 \ g, \ dando \ um \ total \ de \ 0,3825 \ g[/tex3]

No sistema 2, tenho, após a reação: $0,0025 \ mol NaC\ell \equiv 0,14625 \ g + 0,0025 \ mol H_2O \equiv 0,045 \ g + 0,0025 \ mol HC\ell \equiv 0,09125 \ g \ dando \ um \ total \ de \ 0,2825 \ g$

Código: Selecionar tudo

[tex3]0,0025 \ mol NaC\ell \equiv 0,14625 \ g + 0,0025 \ mol H_2O \equiv 0,045 \ g + 0,0025 \ mol HC\ell \equiv 0,09125 \ g \ dando \ um \ total \ de \ 0,2825 \ g[/tex3]

Grande Valdecir, poderia esclarecer melhor o trecho acima! Não entendi.

Muito obrigado.

Diego, eu apenas calculei a massa de cada substânica, multiplicando o número de mols que tinha pela massa molar.
Realmente faltou a informação de cálculo do sistema 2, devo ter apagado sem querer:
Tente fazer, lembre-se que você tem 0,0025 mol de água, 0,0025 mol de NaCl e sobraram 0,0025 mol de HCl.

Um abraço!

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