4: Com base no Procedimento 4.1, que descreve a determinação do calor de dissolução do NaOH , responda à seguinte questão utilizando os dados fornecidos na prática: Foram medidos 50 mL de água destilada e 0,50 \mathrm{~g} de NaOH sólido foram dissolvidos nela. Considere que a temperatura inicial ( T inicial) da água era de 25,0 \circ \mathrm{C} e a temperatura máxima atingida ( T final) após a dissolução do NaOH foi de 30,5 \circ \mathrm{C}. Utilizando o calor específico ( 0,98 \mathrm{cal} / \mathrm{g} \circ \mathrm{C} ) e a densidade ( 1,01 \mathrm{~g} / \mathrm{mL} ) da solução de \mathrm{NaOH} 0,25 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, calcule o calor (q) liberado durante a dissolução do NaOH em calorias e em kJ .

Passo 1

O enunciado nos dá 50 mL de água destilada em que dissolvemos 0,50 g de NaOH, com temperatura inicial de 25,0\circC e final de 30,5\circC. Precisamos aplicar conceitos de calorimetria, em especial a fórmula
q = m_{\text{s}} \, c \, \Delta T
onde m_{\text{s}} é a massa da solução, c seu calor específico e \Delta T a variação de temperatura. Também usaremos a densidade para achar m_{\text{s}}.

Passo 2

Calculamos a massa da solução usando
m_{\text{s}} = \rho \; V
com \rho = 1{,}01\;\mathrm{g/mL} e V = 50\;\mathrm{mL}:
m_{\text{s}} = 1{,}01 \times 50 = 50{,}5\;\mathrm{g}.

Passo 3

Determinamos a variação de temperatura:
\Delta T = T_{\text{final}} - T_{\text{inicial}} = 30{,}5 - 25{,}0 = 5{,}5\;^\circ\mathrm{C}.

Passo 4

Calculamos o calor absorvido pela solução:
q_{\text{sol}} = m_{\text{s}}\;c\;\Delta T = 50{,}5\;\mathrm{g}\times 0{,}98\;\frac{\mathrm{cal}}{\mathrm{g}\,^\circ\mathrm{C}}\times 5{,}5\;^\circ\mathrm{C} \approx 271{,}2\;\mathrm{cal}.

Passo 5

Convertendo para quilojoule:
q_{\text{sol}} = 271{,}2\;\mathrm{cal}\times 4{,}184\;\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{cal}} =1{,}135\times10^{3}\;\mathrm{J} =1{,}135\;\mathrm{kJ}.

Passo 6

Como a dissolução liberou calor, o q da reação é o negativo do calor absorvido pela solução:
q_{\text{dissolução}} = -\,q_{\text{sol}}.çã

Resposta

q_{\text{dissolução}} = -\,271{,}2\;\mathrm{cal} \quad\bigl(\approx -\,1{,}13\;\mathrm{kJ}\bigr).çã

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