Calcular a quantidade de calor produzida na reação entre o
e o NaOH :
Faça as seguintes considerações:
Parte do calor produzido na reação foi absorvida pelo NaOH formado, mas, para simplificar os cálculos, não leve em conta essa absorção de calor pelo NaOH
O volume de 100 mL após a reação deve ser considerado como sendo constituído somente de água, e não de uma solução de NaCl ; temos 100 mL de água, volume que equivale a
100 g .
g
Parte do calor produzido na reação foi absorvida pelo NaOH formado, mas, para simplificar os cálculos, não leve em conta essa absorção de calor pelo NaOH
O volume de 100 mL após a reação deve ser considerado como sendo constituído somente de água, e não de uma solução de NaCl ; temos 100 mL de água, volume que equivale a
Passo 1
Vamos lá! O exercício pede para calcular a quantidade de calor produzida na reação entre o ácido clorídrico (
) e o hidróxido de sódio (
). Estamos trabalhando com termodinâmica, especificamente com calor de reação. Para resolver isso, vamos precisar usar as fórmulas de calor específico e entender como a energia é distribuída na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação química:
Aqui,
representa o calor liberado pela reação. Nosso objetivo é encontrar o valor de
.
Passo 3
Sabemos que o calor total produzido na reação (
) é distribuído entre a água formada (
) e o vidro do béquer (
). A equação que relaciona esses valores é:
Passo 4
Vamos expressar esses calores usando a fórmula do calor específico:
Onde:
-
é a massa do material, -
é o calor específico, -
é a variação de temperatura.
Aplicando isso à nossa reação:
Passo 5
Podemos fatorar o
da equação:
Isso simplifica a nossa vida, pois agora temos uma expressão mais limpa para
.
Passo 6
Agora, vamos inserir os valores que temos:
- Massa da água:
- Calor específico da água:
- Calor específico do vidro:
- Massa do vidro:
(normalmente, precisamos dessa informação ou consideramos um valor padrão; se não for dado, podemos deixar como variável)
Então, a equação fica:
Passo 7
Para continuar, precisamos saber a variação de temperatura (
) ou a massa do vidro (
). Se não forem fornecidos, podemos assumir que a massa do vidro é conhecida ou que a variação de temperatura pode ser medida experimentalmente.
Vamos supor que
e
são conhecidos. Então, podemos calcular
substituindo esses valores na equação.
Resposta
A quantidade de calor produzida na reação entre
e
é dada por:
Basta substituir os valores de
e
na equação para obter o valor final de
.