CALOR DE NEUTRALIZACIÓN

“CALOR DE NEUTRALIZACIÓN”

OBJETIVO

Determinar el calor de la reacción entre HCl y el NaOH (reacción de neutralización), utilizando un calorímetro experimental.

FUNDAMENTO

Casi todas las reacciones químicas absorben o liberan energía en forma de calor, como se puede apreciar en el siguiente ejemplo:

(2M) (2M) (2M)

HCl(ac)+ NaOH(ac)  H2O(l) + NaCl(ac) + calor

Por definición, el calor es proporcional al cambio de temperatura:

qT

Para igualar la ecuación, es necesario incluir constante:

○1q=CT

La capacidad calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Se expresa como la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de una determinada cantidad de sustancia.

Despejando el calor de la ecuación anterior obtenemos:

C=q/T

Dónde: C= Capacidad calorífica

El calor específico de una sustancia es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia.

Ce= cal/g °C

Utilizando moles en lugar de gramos en la ecuación anterior obtenemos:

○2C(__)=C/n

Dónde: C(__)= Capacidad calorífica molar

Sustituyendo C en ecuación ○1 obtenemos:

q=nC(__)T

Sustituyendo nC(__), por mCe se obtiene:

q=mCeT

Si la reacción química se lleva a cabo en un recipiente aislado térmicamente del exterior, una reacción exotérmica provoca un aumento de temperatura del sistema, mientras que una reacción endotérmica conduce a una disminución de la temperatura. De esta manera, se puede determinar experimentalmente el cambio de entalpia de la reacción midiendo a presión constante el cambio de temperatura que la reacción produce.

Al recipiente aislado térmicamente se le llama calorímetro, el cual contiene agua y una cámara de reacción en su interior. En una reacción exotérmica, el calor que se libera se transmite al agua y la elevación de temperatura resultante se calcula mediante un termómetro sumergido en la cámara de reacción.

METODO

1.- Estandarización del calorímetro (Determinar la capacidad calorífica)

Balance de calor:

∑qi= 0

q(a.c.) + q(a.f.) + qc = 0

ma.c.Cea.c.Ta.c. + ma.f.Cea.f.Ta.f. + mcCecTc

Si ma.c.= 10g ; ma.f.= 10g, entonces:

ma.c.=ma.f.=ma

Cea.c. = Cea.f. = Cea = 1cal/g °C

maCeaTa.c. + maCeaTa.f. + CcTc = 0

CcTc = -maCeaTa.c.- maCeaTa.f.

CcTc = -maCea(Ta.c. + Ta.f.)

Cc = -maCea(Ta.c. + Ta.f.)

Tc

Ta.c. = TF – Ta.c.

Ta.f.

...