Calorimetria — Química, 14–17
A calorimetria usa mudanças de temperatura medidas para descobrir quanta energia uma reacção transfere. Transforma uma solução que aquece ou arrefece em evidência química.
O que mede a calorimetria
Quando uma reacção ocorre numa solução, a energia pode passar para o líquido ou sair dele. Um termómetro regista a mudança de temperatura do líquido, e essa mudança permite estimar o calor transferido. O aparelho é simples, mas tens de conhecer a massa, a capacidade térmica e a variação de temperatura.
Porque medir o calor
Normalmente não consegues ver a energia a mover-se entre ligações químicas. Os primeiros químicos precisavam de comparar combustíveis, alimentos e reacções, por isso mediram o que acontecia a uma quantidade conhecida de água. A calorimetria resolve o problema: a temperatura é mensurável, mesmo quando a energia microscópica não é.
Um cálculo simples
Uma reacção aquece 100 g de água de 20,0 °C para 27,0 °C. A variação é 7,0 °C. Usando q = mcΔT e c = 4,18 J g⁻¹ °C⁻¹, q = 100 × 4,18 × 7,0 = 2926 J, ou 2,93 kJ, absorvidos pela água. Se a reacção causou o aquecimento, libertou cerca de 2,93 kJ.
O calor não desapareceu
É comum usares apenas a subida da temperatura e ignorares o copo, o termómetro ou o calor que escapa para o ar. Parece razoável, porque é a água que vês a mudar. Na realidade, a água regista muitas vezes apenas parte da transferência, por isso um calorímetro escolar simples costuma subestimar a energia da reacção.
Onde é usada
Os rótulos dos alimentos usam a calorimetria para estimar a energia libertada quando um alimento arde completamente. Os engenheiros também testam combustíveis, baterias e materiais de construção desta forma. A medição laboratorial não é igual à digestão no teu corpo, por isso o rótulo dá uma estimativa útil, não uma previsão perfeita.
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