DETERMINACION DEL CALOR ESPESIFICO DE UN METAL, CALOR DE NEUTRALIZACIÓN Y CALOR DE SOLUCIÓN
Enviado por Alvaro Vela • 17 de Marzo de 2017 • Apuntes • 2.440 Palabras (10 Páginas) • 451 Visitas
TERMODINÁMICA
TERMOQUÍMICA: CALORIMETRIA A PRESION CONSTANTE.
DETERMINACION DEL CALOR ESPESIFICO DE UN METAL, CALOR DE NEUTRALIZACIÓN Y CALOR DE SOLUCIÓN
- OBJETIVOS
Determinar:
- El calor específico de un metal.
- El calor de solución del cloruro de calcio.
- El calor de neutralización del ácido clorhídrico e hidróxido de sodio.
- FUNDAMENTO TEORICO
Se define la capacidad calorífica molar (C) como la cantidad de calor (q), en calorías, necesaria para aumentar un grado centígrado temperatura de un mol de sustancia. Si la masa considerada es un gramo, la capacidad calorífica se denomina calor específico. Las unidades respectivas usuales son: cal.mol-1.K-1, y cal.g-1.K-1, la ecuación general que define la capacidad calorífica es:
C = dq/dT
La capacidad calorífica y el calor específico de las sustancias pueden determinarse si el proceso se efectúa a volumen o a presión constante, designándose Cv y Cp respectivamente; sus valores varían en función de la temperatura. Para las medidas experimentales de la capacidad calorífica es necesario recordar que el calor ganado debe ser exactamente igual al calor perdido, por esta razón se debe conocer la capacidad calorífica del recipiente efectúa la medida, puesto que también consume calor,
Se denomina calor de reacción a la cantidad de calor desprendido (en las reacciones exotérmicas) y absorbido (en las reacciones endotérmicas), durante las reacciones químicas en general los cambios caloríficos dependen de la naturaleza química de las sustancias que participan en la reacción sea como reactivos o productos. Los otros factores que los afectan son la concentración, la temperatura y la presión.
Los aparatos que se utilizan para determinar el calor de reacción se denominan calorímetros. El calor de una reacción se mide con un cambio de entalpia (ΔH), ya se efectúan de preferencia a presión constante y su valor es igual a la diferencia de la suma de las entalpias de formación de los productos menos la suma de las entalpias de los reactivos.
ΔH=ΣΔHp – ΣΔHr
Por convención, la entalpia molar de formación de los elementos es igual a cero en condiciones estándar de presión (1 atm) y temperatura (25 °c). El cambio de entalpia de n moles de una sustancia puede medirse a volumen constante (ΔU o ΔE) y a presión constante (ΔH).
ΔU= qv = nCvΔT
ΔH = qp = nCpΔT
En general de acuerdo con la ley de Hess, los cambios de entalpia no dependen del camino seguido por la reacción, sino del estado final y del estado inicial. La variación de calor o cambio de entalpia de una reacción química recibe denominaciones diferentes, según la naturaleza de reacción: calor de neutralización, calor de ionización, calor de combustión, calor de formación, calor de hidratación, calor de precipitación, etc.
La reacción de neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte se reduce a la reacción siguiente:
H3O+(ac) + OH-(ac) 2H2O(l)[pic 1]
- PARTE EXPERIMENTAL
MATERIALES Y REACTIVOS:
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PROCEDIMIENTO:
EXPERIMENTO 1 “Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro”
- Primero vertimos al calorímetro 100mL de agua a la temperatura de 18 °C.
- Luego medimos 100mL de agua a una temperatura de 8 °C, e inmediatamente vertimos al calorímetro, cerrándolo inmediatamente.
- Agitamos el calorímetro homogéneamente para luego dar lectura al termómetro el cual nos indica una temperatura, equilibrio de 14 °C.
[pic 2]
EXPERIMENTO 2 “Determinación del calor específico de un metal”
- Medimos 200mL los cuales los verteremos al calorímetro a una temperatura de 18 °C
- Pesamos 15g de zinc, el cual se agregara al tubo de ensayo.
- Colocar el tubo de ensayo en un vaso de precipitado que contenga agua hirviendo y dejar que se mantenga hirviendo en un plazo de 15 min, registramos la temperatura la cual fue 90 °C.
- Agregamos el metal al calorímetro y agitamos homogéneamente para inmediatamente tomar la lectura del termómetro el cual fue 20°C.
[pic 3]
[pic 4]
EXPERIMENTO 3 “Determinación del calor de neutralización del HCl y NaOH”
- Después de acabar el experimento anterior se tuvo que limpiar el calorímetro y dejarlo seco, para introducir 100Ml de NaOH a 0.1M.
- Medimos 100mL. De HCl a 0.1M. en una probeta.
- Enfriamos el HCl hasta alcanzar una temperatura igual al del NaOH la cual fue de 18°C.
- Vertimos el HCl en el calorímetro y tapamos rápidamente, para luego agitarlo y tomar la lectura del termómetro la cual fue de 21°C.
[pic 5][pic 6]
EXPERIMENTO 4 “Determinación del calor de solución del cloruro de calcio”
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