Utilizando as equações abaixo, obtenha a quantidade de calor liberada na dissolução do hidróxido de sódio:
NaOH(aq)+H2 O(l) rightarrows Na(aq)^++OH(aq)^- De
Q=m c De
QNaOH=QH 2 O+Qv QNaOH=mH 2 O cH 2 O De
Onde:
Q= quantidade de calor cedida ou recebida por um material;
m= massa desse material que cede ou recebe calor Q ;
c= calor especifico desse material;
De diferença de temperatura provocada pelo calor Q (ou seja, a diferença entre a temperatura inicial e a temperatura final);
QNaOH= Calor liberado na dissolução do hidróxido de sódio;
QH 2 O= Calor absorvido pela água;
QV= Calor absorvido pelo vidro do béquer;
CH 2 O= Calor específico da água 1,00 cal g^-10 C^-1;
Cv= calor especifico do vidro =0,22 cal g^-10 C^-1;
mv= massa do vidro = massa do béquer =

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício de termologia química. A gente precisa descobrir quanto de calor é liberado quando dissolvemos hidróxido de sódio ( NaOH) na água. Para isso, vamos usar a equação $ Q = m \cdot c \cdot \Delta t Q = m cdot c cdot DeQ Qm míc cçã\Delta t$). Também vamos considerar o calor absorvido pela água e pelo vidro do béquer onde estamos fazendo a dissolução.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a equação principal que descreve a dissolução do NaOH:
NaOH(aq) + H2O(l) rightarrows Na(aq)^+ + OH(aq)^- De
Aqui, De representa a quantidade de calor liberada ou absorvida na reação. Um valor negativo de De indica que o processo é exotérmico, ou seja, libera calor.

Passo 3

Agora, vamos olhar para a equação que relaciona o calor liberado pela dissolução do NaOH com o calor absorvido pela água e pelo vidro:
QNaOH = QH2O + Qv
Isso significa que o calor liberado pela dissolução do NaOH é igual à soma do calor absorvido pela água e pelo vidro do béquer.

Passo 4

Vamos detalhar cada parte dessa equação usando a fórmula $ Q = m \cdot c \cdot \Delta t $:
Q = m cdot c cdot De
Aqui:
  • $ m_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} $ é a massa da água.
  • $ c_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} $ é o calor específico da água ( QNaOH = mH2O cdot cH2O cdot De).
  • $ m_v $ é a massa do vidro.
  • $ c_v $ é o calor específico do vidro ( mH2O ).
  • $ \Delta t $ é a variação de temperatura.

Passo 5

Vamos fatorar o De para simplificar a equação:
QNaOH = De
Isso deixa a equação mais limpa e facilita o cálculo.

Passo 6

Sabendo que $ Q_{\mathrm{NaOH}} $ também está relacionado à quantidade de calor liberada pela reação ( QNaOH ) e à quantidade de moles de De dissolvidos ( NaOH), podemos relacionar as duas equações:
n
Para encontrar n cdot De, isolamos a variável:
De

Resposta

A quantidade de calor liberada na dissolução do hidróxido de sódio ( De) é dada por:
De
Onde:
  • $ \Delta t $ é a variação de temperatura observada.
  • $ m_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} $ é a massa da água.
  • $ c_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} $ é o calor específico da água ( De).
  • $ m_v $ é a massa do vidro do béquer.
  • $ c_v $ é o calor específico do vidro ( mH2O ).
  • $ n $ é o número de moles de cH2O dissolvidos.
Para calcular 1,00 , cal,g^-1,^circC^-1, basta substituir os valores conhecidos na fórmula acima.

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