Calor De Disolucion De Carbonato De Sodio

Calor de disolución

Carbonato de Sodio

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza

Resumen:

En este proyecto experimental se determinó el calor de descomposición del Carbonato de Sodio (Na2CO3). Para ello, se adicionaron 0.53g de Na2CO3, dentro de nuestro calorímetro, posteriormente se adicionaron 2ml de H2O con una temperatura aproximada de 84*C e inmediatamente se registraron las variaciones de temperatura que arrojó dicha reacción, hasta que se mantuvieran constantes.

Dicha reacción se tituló con una disolución de H2SO4 para conocer su normalidad.

Introducción:

Los procesos de disolución de sustancias químicas en agua son normalmente espontáneos debido al aumento de entropía del proceso de mezcla. Con respecto al intercambio de calor, suelen ser exotérmicos, aunque también ocasionalmente podemos encontrar algún proceso endotérmico.

La calorimetría nos permite cuantificar qué tanto calor como una forma de la energía absorbida o desprendida está presente en una reacción. Determinar esta energía presente en una reacción es posible bajo dos condiciones termodinámicas; ya sea a presión constante, o a volumen constante.

Para determinar experimentalmente en un calorímetro, la energía absorbida o desprendida de una reacción como es el caso particular del calor de disolución del carbonato de sodio, es conveniente primeramente plantear una ecuación del balance general de calor en el sistema, es decir:

Qganado=Qperdido

En esta ecuación es necesario distinguir, quién gana energía en el sistema y quién la cede. En el caso particular que nos plantea el proyecto experimental, la reacción de disolución, resulta de la forma:

A (s) + B (ac) →AB (ac) + Q disolución

Notamos que al disolverse el compuesto "A" en el disolvente "B"; esta reacción de disolución es la parte del sistema que cede el calor, y por lo tanto la ecuación (1) se transforma en:

Ahora, si analizamos "Q ganado" éste debe corresponder a la cantidad de calor que absorbe la parte del sistema calorímetro-agua contenida y además el soluto "A" que se agrega para realizar la reacción de disolución, por lo tanto tenemos que:

Qcalorimetro+Qcarbonato=Qdisolución

El Calor de reacción (Qr) se define como la energía absorbida por un sistema cuando los productos de una reacción se llevan a la misma temperatura de los reactantes. Para una definición completa de los estados termodinámicos de los productos y de los reactantes, también es necesario especificar la presión. Si se toma la misma presión para ambos, el calor de reacción es igual al cambio de entalpía del sistema, ∆H.

Objetivo: Determinar experimentalmente la entalpia de disolución del carbonato de sodio, llevando a cabo la reacción dentro del micro-calorímetro.

Variables:

Dependientes: Temperatura del agua del calorímetro

Independientes: Calor de disolución Na2CO3

Hipótesis: Al adicionar la cantidad ya mencionada de Na2CO3 al agua depositada en el calorímetro, se producirá una reacción exotérmica la cual se podrá registrar, para posteriormente calcular el valor de su entalpía.

MATERIALES REACTIVOS

Soporte universal

Agua destilada

Pinzas dobles de presión

Na2CO3

Parrilla eléctrica de agitación

H2SO4

Termómetro parcial

Naranja de metilo

Pipeta graduada 2ml

Micro-calorímetro adiabático

Vaso de precipitados

Bureta 10ml

Matráz aforado 10ml

Propiedades de los reactivos:

-Ácido sulfúrico H2SO4

Líquido incoloro, inodoro, denso y viscoso. Esto se refiere al monohidrato el cual puede ser considerado como una composición equimolecular en el calentamiento hasta que aproximadamente a los 338C° resulta un ácido de 98.3%.

Es soluble en todas las proporciones de agua, produciendo una gran cantidad de calor.

Muy fuerte y corrosivo.

Punto de ebullición alto, se puede utilizar para producir ácidos volátiles como HCL

Agente oxidante suave.

Deshidratante.

Peso molecular: 98.08g Punto de fusión: 10.49C° Densidad: 1.8g/cm3

-Carbonato de Sodio Na2CO3

Cristales transparentes o polvo blanco cristalino, inodoro e higroscópico, soluble en agua e insoluble en alcohol. Reacciona con ácido sulfúrico.

Neutraliza ácidos cuando se encuentra en solución.

Se descompone en Na2O y CO.

La solubilidad del Na2CO3 se incrementa al aumentar la temperatura hasta 40¨C.

Procedimiento:

El calor de disolución es la cantidad de calor liberado durante una reacción química, en este experimento se evaluó el calor de disolución del carbonato de sodio anhidro, para ello se agregó una cantidad determinada de carbonato de sodio a 2 ml de agua, esta reacción se llevó a cabo dentro de un micro-calorímetro adiabático. Éste proceso se realizó bajo agitación constante con el fin de poder disolver todo el carbonato posible.

Para este experimento se preparó

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