Qui12 Relatorio Al2-5 Entalpia de Combustao de Diferentes Alcoois Anapinto

Escola Secundária Alfredo da SilvaActividade Laboratorial 2.5 Entalpia de combustão de diferentes álcoois Elaborado por Ana Castro Pinto 12º A N.º 4 2007/2008 2 . em módulo. mas tendo na nossa posse os valores da capacidade térmica do latão e do cobre e a massa de cada um deles. iremos calcular o Q com esses valores para diminuir o erro no cálculo da energia transferida como calor (Q). Relacionar a posição do grupo –OH com a energia durante a combustão. Questões pré-laboratoriais 1. é uma função crescente do número de átomos de carbono da respectiva cadeia. Quando se estuda a entalpia de combustão de álcoois com diferentes massas moleculares. ou seja. em módulo.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois Data de entrega: 05 de Março de 2008 Objectivos da experiência • • Relacionar o comprimento da cadeia carbonada com a energia libertada durante a combustão. Questões pós-laboratoriais 1. do que se o grupo –OH se encontrar na ponta da cadeia do álcool. Apesar de na questão pedirem apenas para calcular a energia transferida como calor (Q) para a água por cada um dos álcoois. verifica-se que a energia libertada na combustão de um álcool é tanto maior. Fórmula de estrutura do álcool etílico (CH3CH2OH): Fórmula de estrutura do propanol-1 (CH3CH2 CH2OH): Fórmula de estrutura do propanol-2 (CH3CH(OH)CH3): 2. quanto maior for o comprimento da cadeia carbonada. Se o grupo –OH se encontrar no meio da cadeia a energia da entalpia de combustão será menor.AL 2. 00418 Kg C latão = 380 J Kg-1 K-1 Resolução Q = m H 2O × C H 2O × ∆T + mCu × C Cu × ∆T + mlatão × C latão × ∆T ⇔ ⇔ Q = 0.9 ⇔ ⇔ Q = 11234.15105 Kg C Cu = 387 J Kg-1 K-1 mlatão = 4.19581 × 4186 × 12.05 g = 0.18 g = 0.19308 × 4186 × 13.9 + 0.1º C mCu = 151.07 KJ 2007/2008 3 .15105 × 387 × 13.15105 × 387 × 12.1 + 0.893986 + 707.21965 ⇔ ⇔ Q = 10644.5º C − 17.43546 J ⇔ Q ≅ 10.05 g = 195.186 KJ Kg-1 K-1 = 4186 J Kg-1 K-1 ∆T = T final − Tinicial = 29.05 g = 193.1 ⇔ ⇔ Q = 9917.13 g − 151.321835 + 19.543265 + 22.19581Kg C H 2O = 4.64 KJ propanol-1 Dados m H 2O = minicial − m final = 344.81g = 0.08 g = 0.00418 × 380 × 12.00418 × 380 × 13.05906 J ⇔ Q ≅ 12.07876 ⇔ ⇔ Q = 12069.43703 + 812.00418 Kg C latão = 380 J Kg-1 K-1 Resolução Q = m H 2O × C H 2O × ∆T + mCu × C Cu × ∆T + mlatão × C latão × ∆T ⇔ ⇔ Q = 0.4º C = 12.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois Álcool etílico Dados m H 2O = minicial − m final = 346.9 + 0.15105 Kg C Cu = 387 J Kg-1 K-1 K-1 mlatão = 4.86 g − 151.19308 Kg C H 2O = 4.5º C = 13.18 g = 0.186 KJ Kg-1 K-1 = 4186 J Kg-1 K-1 ∆T = T final − Tinicial = 31.1 + 0.05 g = 0.4º C − 17.AL 2.9º C mCu = 151. 18 g = 0.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois propanol-2 Dados m H 2O = minicial − m final = 349.32 g = 0.15105 Kg C Cu = 387 J Kg-1 K-1 K-1 mlatão = 4.00418 Kg C latão = 380 J Kg-1 K-1 Resolução Q = m H 2O × C H 2O × ∆T + mCu × C Cu × ∆T + mlatão × C latão × ∆T ⇔ ⇔ Q = 0.37% msolvente 81.220332 ⇔ ⇔ Q = 11351.05 g = 198.19868 × 4186 × 13 + 0.73 g − 151.3º C = 12. Álcool etílico de 96º V/V 100 cm3 d = 0.1493355 + 20.00418 × 380 × 13 ⇔ ⇔ Q = 10587 .53 g 2007/2008 4 . para calcular a entalpia da reacção temos que fazer os seguintes cálculos.19 g × 100 = × 100 = 93.25 g (96% V/V) 76. Como o álcool etílico utilizado tinha uma concentração de 96% V/V.19868 Kg C H 2O = 4.05 g = 0.19g de C2H5OH Massa de álccol a 96% (V/V) consumida no ensaio de combustão minicial = 177.03º C − 17.AL 2.68 g = 0.32 g mconsumida = minicial − m final = 177.5858 J ⇔ Q ≅ 11.73º C ≅ 13º C mCu = 151.59 KJ 2.186 KJ Kg-1 K-1 = 4186 J Kg-1 K-1 ∆T = T final − Tinicial = 30.85 g m final = 177.85 g − 177.25 g V % etanol (m/m) = m soluto 76. de modo a saber a massa de álcool a 100% utilizada.21613 + 744.8125 g / cm 3 × 100cm 3 ⇔ m = 81.8125 g/cm3 Massa de 100cm3 m d = ⇔ m = d × V ⇔ m = 0.15105 × 387 × 13 + 0. 75 g mconsumida = minicial − m final = 180.013 ∆H = Como a reacção é exotérmica ∆H = −928 KJ / mol 2007/2008 5 .0108 mol M 46 Q 10.0108 ∆H = Como a reacção é exotérmica ∆H = −985.53 g m final = 179.2 KJ / mol propanol-1 Massa de propanol-1 consumida no ensaio de combustão minicial = 180.AL 2.75 g = 0.53 g × 0.53 g − 179.2 KJ / mol n 0.53g mC2 H 5OH = 0.64 ⇔ ∆H = ⇔ ∆H = 985.78 g M(CH3CH2CH2OH) = 60g/mol n= m 0.9337 ⇔ mC2 H 5OH = 0.4969 g Entalpia de combustão do álcool etílico será: M(C2H5OH) = 46g/mol n= m 0.4969 ⇔n= ⇔ n = 0.07 ⇔ ∆H = ⇔ ∆H = 928 KJ / mol n 0.78 ⇔n= ⇔ n = 0.013mol M 60 Q 12.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois Massa de álcool (100%) consumida em 0. 0102 mol M 60 Q 11.07 g = 0.61g M(CH3CHOHCH3) = 60g/mol n= m 0.61 ⇔n= ⇔ n = 0.07 g mconsumida = minicial − m final = 192.59 ⇔ ∆H = ⇔ ∆H = 1136 KJ / mol n 0.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois propanol-2 Massa de propanol-2 consumida no ensaio de combustão minicial = 192. Álcool Entalpia de combustão ( | ∆H | KJ/mol ) 985.AL 2.0102 ∆H = Como a reacção é exotérmica ∆H = −1136 KJ / mol 3.68 g − 192.68 g m final = 192.2 KJ/mol 928 KJ/mol 1135 KJ/mol Número de átomos de carbono 2 3 3 Álcool etílico propanol-1 propanol-2 2007/2008 6 . quando o grupo – OH se encontrar no meio da cadeia do álcool e será maior. As previsões feitas em 2 das questões pré-laboratoriais são iguais às conclusões feitas no final do trabalho.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois 1200 1000 800 600 400 200 0 0 1 2 3 4 Entalpia de combustão Nº de átomos de C 4. b) A entalpia de combustão será menor. a) Erro obtido no álcool etílico | ∆H c (tabelado) – ∆H c (medido)| = | − 1368 − (−1064 ) |= | − 1368 + 1064 | = = |-304| = 304 KJ/mol Erro obtido no propanol-1 | ∆H c (tabelado) – ∆H c (medido)| = | − 2021 − ( −928) |= | − 2021 + 928 | = = |-1093| = 1093 KJ/mol 2007/2008 7 . O valor da entalpia de combustão do hexanol-1 terá que ser inferior a qualquer um dos valores calculados. pois a sua cadeia é mais complexa do que a dos três álcoois utilizados nesta actividade laboratorial. O valor da entalpia de combustão do metanol terá que ser superior a qualquer um dos valores calculados. a) Quanto mais comprida for a cadeia do álcool maior será o valor da entalpia. 5. 6.AL 2. quando este se encontrar ligado ao carbono secundário. em valor absoluto (o resultado experimental para o propanol1 não ajuda nesta conclusão). em módulo. em módulo. pois a sua cadeia é mais simples do que a dos três álcoois utilizados nesta actividade laboratorial. Erro obtido no propanol-2 | ∆H c (tabelado) – ∆H c (medido)| = | − 1994 − (−1135) |= | − 1994 + 1135 | = = |-859| = 859 KJ/mol b) Como possíveis causas de erros experimentais que possam ter afectado as medições efectuadas.5 – Entalpia de combustão de diferentes álcoois No meu entender. podemos salientar as perdas de calor (Q) para o exterior e a libertação de algum álcool antes da colocação da tampa na lamparina. comparando com os outros valores.AL 2. 2007/2008 8 . julgo que terá havido um erro de cálculo nas questões anteriores referentes ao propanol-1. pelo que. o erro obtido no propanol-1 é um erro demasiado elevado.