Relatório Experimental: Solubilidade do Nitrato de Potássio

1. Metodologia

Material utilizado: Tubos de ensaio, Becker, termômetro, pipeta, vidro de relógio e pisseta.

Reagentes químicos: Água destilada e nitrato de potássio (KNO₃).

Procedimento experimental: Pesaram-se 20g de nitrato de potássio (KNO₃), transferidos para um tubo de ensaio. Adicionaram-se 15 mL de água destilada e a mistura foi aquecida em banho-maria, sob agitação, até a completa dissolução do KNO₃. Posteriormente, registrou-se o volume da solução de KNO₃ utilizando outro tubo de ensaio idêntico, adicionando água até que os volumes fossem iguais, aferindo-se o volume da água do segundo tubo em uma proveta.

Um termômetro foi introduzido no tubo de ensaio para aferir a temperatura no momento da formação dos primeiros cristais. Após a anotação, adicionaram-se mais 5 mL de água à solução, levando-a à chapa aquecedora para nova dissolução dos cristais, repetindo-se o ciclo mais 3 vezes, sempre adicionando 5 mL de água.

2. Resultados e Discussões

A tabela abaixo apresenta os dados experimentais, contendo as temperaturas de cada tubo e seus respectivos volumes, conforme o procedimento experimental apresentado anteriormente.

5. Comparação com a literatura

O ΔHº experimental apresentou-se maior que o da literatura (ΔHº literatura = 34,9 kJ), devido a erros na dissolução incompleta do nitrato de potássio, medição inadequada da temperatura de aparecimento dos primeiros cristais e outros interferentes.

6. Análise crítica e sugestões

O experimento obteve valores aceitáveis. Para evitar erros, deve-se verificar se o nitrato de potássio foi devidamente pesado e completamente dissolvido, além de garantir a precisa aferição e o registro exato da temperatura de aparecimento dos primeiros cristais.

7. O que significa o aparecimento dos primeiros cristais?

Significa que o sistema não recebeu energia térmica suficiente para manter a dissolução total, devido à diminuição da temperatura e, consequentemente, do ponto de solubilidade.

8. Constante de equilíbrio (Kps)

A constante de equilíbrio relaciona as concentrações de reagentes e produtos no equilíbrio. O produto de solubilidade (K_ps) é o produto das concentrações molares dos íons em uma solução saturada, elevados aos seus respectivos coeficientes estequiométricos.

9. O processo de dissolução é endotérmico ou exotérmico?

O processo é endotérmico, visto que sua entalpia é maior que zero (ΔH > 0). É considerado espontâneo, pois os valores calculados para ΔGº são negativos.

3. Conclusão

Com a realização da aula prática, determinamos as funções termodinâmicas (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs) a partir da solubilidade do nitrato de potássio, confirmando que a reação é endotérmica e espontânea. A determinação dessas grandezas é fundamental para o cálculo dos estados de equilíbrio e para compreender as características das reações quanto à espontaneidade e trocas energéticas.