Relatório da experiência nº11: Calor de reação e solidificação.
Autores. Atilio Silvestre Negro¹ e Gilberto Beltrame Neto
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Palavras Chave: Experimento, calor, combustão, solidificação, vela,
parafina, calorímetro, termômetro, temperatura, massa, dissipações,
ligações químicas, forças intermoleculares.
Introdução
O referido experimento teve por objetivo a determinação do calor
liberado na combustão de uma vela e na solidificação de uma massa de
parafina. Assim, também visando a familiarização dos envolvidos com o uso
de calorímetros, termômetros e Bicos de Bunsen.
Resultados e Discussão
Durante a experiência foram usados: um béquer, um termômetro de
mercúrio, duas latas de alumínio, uma vela com suporte e um tubo de ensaio
contendo uma certa massa de parafina sólida.
Primeiro, foram pesados alguns materiais, sendo eles: vela com
suporte (antes e depois de queimada), uma das latas de alumínio (vazia e
cheia de água), o béquer (vazio e cheio de água) e o tubo de ensaio com
parafina. Desse modo, foi possível determinar a massa de vela queimada
(1,54 g), a massa de água que compunha o calorímetro (230 g) e a massa de
água contida no béquer (68,71 g).
Tendo os dados coletados, deu-se prosseguimento à parte prática do
item A¹. Foi montado o calorímetro para determinar o calor de combustão da
vela, sendo a lata maior servindo de suporte a lata menor (que continha a
água) e cobrindo a vela (que se posicionou imediatamente abaixo da lata com
água). Assim, foi medida a temperatura do volume de água antes da vela ser
inserida, e cinco minutos após a mesma entrar em combustão, obtendo-se 28ºC
e 38ºC, respectivamente.
Dando continuidade, foi iniciado os processos referentes ao item B¹.
Primeiramente, foi montado uma estrutura utilizando-se um suporte universal
para manter a lata menor (com água) acima da saída do bico de Bunsen e para
manter parte do tubo de ensaio submerso em água (até cobrir toda a
parafina). Passado um tempo, a parafina antes sólida fundiu-se, tendo sido
imediatamente retirada de água. Então, foi medida a temperatura da água
contida no béquer (28ºC) e, após ter sido notado o primeiro sinal de
solificação, o tubo foi imerso na água. Passados alguns instantes com o
termômetro também imerso, isso até que fosse percebida a solidificação
total da parafina, o pico de temperatura medida foi de 31ºC.
Conclusão
Tendo sido a experiência sido realizada, e os dados devidamente
registrados, pôde-se calcular o calor liberado pela combustão da vela e
pela solidificação da massa de parafina. Os valores obtidos foram 1,527
kcal/g (ou 6,415 kJ/g) e 7,273.(10^-2) kcal/g (ou 3,054.(10^-1) kJ/g),
respectivamente. Nota-se que todos os cálculos foram feitos considerando
que todo o calor liberado for a transferido à água e à lata de alumínio,
ignorando possíveis dissipações para o ar e resto dos materiais envolvidos.
Com isso, podemos afirmar que a combustão libera maior quantidade de
calor do que a solidificação. Isso pode ser explicado pelo fato de que a
combustão, por ser uma transformação química, lida com rompimento e
realização de novas ligações químicas, envolvendo, assim, maiores
quantidades de energia. A solidificação, porém, como transformação física,
lida apenas com a intensificação de forças intermoleculares, que são
interações que envolvem menos energia do que ligações químicas.
Referências
¹ Bruno S.; Niro R. D.; Eduardo S., Experiências de Química Geral.
