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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Machado, Margarete Oliveira
Título: Fosfato de Bário, Intercalação e Termoquímica
Ano: 2004
Orientador: Prof. Dr. Claudio Airoldi
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Lamelar, Amina, Calorimetria, Isotermas
Resumo: O composto lamelar fosfato de bário, Ba(H2PO4)2, foi sintetizado e utilizado como suporte para reações de intercalação com alquilmonoaminas (CH3(CH2)nNH2, n = 1 a 4) e alquildiaminas (NH2(CH2)n NH2, n = 2 a 5). Os compostos foram caracterizados por análise elementar, difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análise de área superficial. As isotermas de tempo e de concentração em função da amina sobrenadante, realizadas pelo método de batelada, permitiram determinar as condições ótimas para a saturação da matriz inorgânica. Os comportamentos energéticos dos processos de intercalação foram acompanhados através de titulação calorimétrica, efetuada com injeções sucessivas de 10 ml de solução 0,50 mol dm de cada amina em estudo, sobre uma suspensão de 10,0 mg da matriz. Diluições do titulante e da matriz também foram efetuadas para completar o ciclo termoquímico. O número de moles de amina intercalada por unidade de massa da matriz foi determinado por uma isoterma realizada no laboratório, mantidas as condições do calorímetro. Os valores exotérmicos de entalpia e variações negativas de energia livre de Gibbs apresentam dependência linear com o número de carbonos da cadeia alquílica. As variações de entropia são todas positivas e independentes do tamanho da cadeia carbônica da amina para ambas séries de aminas. Os valores das grandezas termodinâmicas obtidos a partir dos dados da titulação calorimétrica indicam que, para as aminas estudadas, o processo de intercalação é espontâneo e energeticamente favorecido para ambas séries de aminas.
Abstract: The lamellar barium phosphate compound, Ba(H2PO4)2, was synthesized and used as support for alkylmonoamines (CH3(CH2)nNH2, n = 1 to 4) and alkyldiamines (NH2(CH2)n NH2, n = 2 to 5). The intercalated compounds were characterized for elemental analyses, X ray diffraction patterns, infrared spectroscopy and surface area. The time or concentration versus supernatant amine isotherms performed by batch method, enable the determination of the best condition to the amine to saturate the inorganic matrix. The intercalation energetic processes were followed through calorimetric titration, in which a sequence of 10 ml of 0.50 mol dm of each amine was added to 10.0 mg of support suspended in water. Dilutions of titrant and matrix were also considered in order to complete the thermochemical cycle. The number of moles of intercalated amine per gram of matrix was also determined through a laboratory isotherm, maintained the same calorimetric condition. The exothermic enthalpic values and the negative Gibbs free energies correlate linearly with the number of carbon atoms of the alkyl chains. The entropy values are all positive and independent on the alkyl chains for both series of amines. The thermodynamic data obtained frem calorimetric titration are in agreement with a spontaneous intercalation process and energetically favorable for both series of amines.
Arquivo (Texto Completo): vtls000349355.pdf ( tamanho: 2,27 MB )

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