Como colocado inicialmente, esse trabalho teve por objetivo principal desenvolver novas metodologias na utilização de um calorímetro isoperibólico para fins didáticos. Como pode ser verificado, a proposta foi alcançada e se consolida nos resultados obtidos ao longo do projeto.
No estudo da cinética, os resultados obtidos com a reação de redução do permanganato por oxalato em meio ácido realizada nas condições propostas e com a sistemática adotada, demonstraram ser possível realizar esse estudo no calorímetro utilizado. O aspecto da curva obtida (sigmoidal) está de acordo com a literatura11-16; a constante cinética dessa reação determinada no calorímetro foi de k = 10,4 ± 1,4 L mol-1 s-1 enquanto que no espectrofotômetro, um método muito utilizado para análise cinética, foi de 10,6 ± 0,5 L mol-1 s-1. O mesmo pode-se dizer para a decomposição do peróxido de hidrogênio. A curva obtida apresentou o aspecto esperado (exponencial) e a constante cinética dessa reação determinada no calorímetro foi de (6,64 ± 1,0)10-3 s-1, valor esse na mesma ordem de grandeza do resultado obtido em trabalhos prévios18,19 com essa reação, realizado sob condições similares (5,19 x 10-3 s-1) validando assim nossa proposta.
Na energia envolvida em processos eletroquímicos os resultados obtidos na realização da eletrólise da solução de KI em meio Na2SO4 mostraram-se
excelentes; o valor da entalpia média da reação foi de 228±7 kJ mol-1, o que representa um erro de 1% para o valor esperado23 de 225,70 kJ mol-1 e um desvio médio relativo de 3%.
Já a eletrólise de uma solução de CuSO4 utilizando eletrodos de Cu,
mostrou uma forma prática bem elegante e direta de se demonstrar a validade da lei de Hess. Trata-se de um processo cíclico onde a soma energética é nula e portanto pode ser utilizada como uma demonstração para evidenciar que a energia da reação química é igual a zero, como predito pela lei de Hess, considerando-se as incertezas experimentais.
100 Quanto às reações oscilantes pode-se propor, em laboratórios didáticos, experimentos como os aqui relatados, inclusive nas mesmas condições aqui utilizadas de quantidades e escala de sensibilidade do instrumento. Os resultados mostram que no laboratório didático, é possível montar experimentos da reação global, modificando as quantidades de BrO3-, de ácido
malônico e de Ce4+ discutindo, em função dessa variação, os aspectos cinéticos e energéticos envolvidos, assim como, por exemplo, a dependência do período de indução em relação ao Br- como discutido no trabalho. Além disso, é possível realizar uma investigação das etapas intermediárias. A observação de que todas as etapas que envolvem Ce4+ são mais lentas e determinantes da velocidade global e de que as outras etapas são rápidas, são os aspectos mais relevantes a serem observados.
Nos resultados com a vaporização pode-se verificar que o método da pipeta invertida na obtenção da entalpia de vaporização pode ser utilizado para líquidos mas é necessário utilizar apenas os dados de pressão de vapor para temperaturas acima de 303 K pois os erros associados ao método, ou seja correlacionados ao fato de se assumir desprezível a pressão de vapor na temperatura inicial, são minimizados. Assim a entalpia de vaporização da água foi ∆vapH = (43,8±3,6) kJ mol-1, o que significa um desvio médio de 8 %, com
um erro de 0,2 kJ mol-1, para o valor esperado de 43,99 kJ mol-1 a 298 K23. Já em solventes mais voláteis como o etanol, o método passa a apresentar erros mais significativos. A entalpia de vaporização do etanol obtida por esse método foi ∆vapH = (51,1±5,5) kJ mol-1, o que significa um desvio médio de 11 %, com
um erro de 8,7 kJ mol-1, para mais, em relação ao valor esperado de 42,4 kJ mol-1 a 298 K23.
A vaporização realizada no calorímetro mostrou a necessidade de se realizar o procedimento com um sistema de calibração elétrica acoplado ao sistema onde ocorre a vaporização (tubo de vidro) para que haja maior precisão dos resultados. A entalpia de vaporização do etanol obtida no calorímetro foi de (37 ± 3) kJ mol-1, um desvio médio de 7,5 % e um erro de 12 %, para menos, e com o detalhe de que todas os resultados ficaram abaixo do
101 valor esperado, o que significa um provável erro sistemático na metodologia. Assim há a necessidade de se realizar alguns ajustes ao método para que ele possa ser utilizado.
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