LABORATORIO DE TERMODINÁMICA PRACTICA N° 5: TERMOQUIMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

PRACTICA N° 5:    TERMOQUIMICA

PROFESOR:   MSC.  ALFREDO R. LEGUIZAMON O.

INTEGRANTES

• SERGIO ACOSTA
• CAMILA FIGUEREDO
• FERNANDA MAQUEDA
• MAGALI MEZA
• DIANA MOREL
• NARVEL NARVÁEZ
• INGRI OTTO

San Lorenzo - Paraguay

         2019

INTRODUCCION

En la siguiente práctica se busca comprender la termoquímica que estudia el intercambio de calor que acompaña a las reacciones químicas de forma experimental.

Se aplicaran ecuaciones termoquímicas, analizar el calor de reacción las leyes termoquímicas Lavoisier laplaca y ley de hess.

Se utilizara al etanol como fuente de energía térmica para su aprovechamiento como combustible.

OBJETIVO ESPECÍFICO:

• Determinar el calor aprovechable de un combustible líquido a presión constante.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

La termoquímica estudia el intercambio de calor que acompaña a las reacciones químicas. Dicho intercambio depende del camino seguido para pasar del estado inicial al final. Las medidas en el laboratorio se hace a P o V constante. Si el proceso es a V: cte., de acuerdo con el Primer Principio de la Termodinámica, se cumple que Qv = ΔE y si el proceso es a P: cte., Qp = ΔH.

Calor de reacción: diferencia entre el contenido calorífico total de los productos resultantes y de las sustancias reaccionantes a T y P constante.

Qp = ΔH = ΣHp - ΣHr

Las leyes termoquímicas: están basados en el principio de la conservación de la energía.

• Lavoisier y Laplace: “el cambio térmico que acompaña a una reacción química en una dirección es de magnitud exactamente igual pero de signo opuesto, al que va asociado con la misma reacción en sentido inverso”.
• Ley de Hess o Ley de suma constante de calores: “el cambio térmico a presión o volumen constante de una reacción química dado es el mismo tanto si se tiene lugar en una sola etapa como si de verificase en varias etapas”. Por lo que el calor de reacción final depende únicamente de los estados inicial y final y no de las etapas intermedias como consecuencias las ecuaciones termoquímicas se pueden sumar o restar al igual que las reacciones algebraicas.

Entalpía de Formación: es el ΔH involucrado en la formación de un mol del compuesto a 1 atm y 298°K y en el estado de agregación considerado a partir de sus elementos tipos. Se simboliza como ΔH°f, 298

Calor de combustión: es el cambio térmico que acompaña a la oxidación completa de 1 mol de compuesto a una T dada y 1 atm de presión. Éste calor de combustión puede determinarse teóricamente a través de: calor de formación. Reglas conociendo la fórmula del compuesto, Energía de enlace.

Calor de formación: incremento en el contenido calorífico originado cuando se pone un mol de la sustancia a partir de sus elementos a P y T dadas. El valor de ΔH depende del estado y condiciones físicas de las sustancias empleadas.

Se deben especificar estados tipo:

• Gases: 1 atm o presiones bajas (ideales)
• Líquidos y sólidos: formas estables a T ambiente y 1 atm de presión.
• Soluto: actividad unitaria.

Calor de disolución: cada sustancia tiene una cantidad de energía almacenada o contenido de calor característico y definido. Este contenido de calor se llama entalpía y se representa por H.

El efecto calorífico de una reacción es la diferencia entre los contenidos de calor:                                  ΔH = Hp - Hr

Si la reacción es exotérmica: ΔH es (-)

Si la reacción es endotérmica: ΔH es (+)

MATERIALES

• Vasos de precipitados de 250 ml
• Probeta graduada de 100 ml
• Termómetro
• Pipeta
• Cápsula de porcelana
• Soporte universal

REACTIVOS

• Agua destilada
• Etanol

ACTIVIDADAD DE APRENDIZAJE

Calor de combustión.

En este experimento utilizaremos el etanol como fuente de energía térmica para su aprovechamiento como combustible. Al quemar un volumen definido de etanol libera una cantidad de calor apreciable que es la que se va a determinar, mediante una masa definida de agua en el cual se insertará un termómetro el cual servirá para medir la variación de temperatura desde la inicial a la máxima a la que llega la masa de agua. El calor cedido por el alcohol al quemarse (Qalc) es absorbido por la masa de agua (Qagua), por el vidrio (Qvidrio) y partes se disipa en el medio (Qambiente) el calor que produce el alcohol Qalc. Además es consumido por el agua líquida (4%, Qv) que se evapora en el proceso.

Los cambios térmicos se puedes representar como sigue:

∑Q=0       ͢      Qalcohol – Qv= -(Qagua + Qvidrio + Qamb)

Debe considerarse que el calor producido por el alcohol se utilizará para aumentar la temperatura del agua y la del vidrio de un vaso de precipitados.

Despreciaremos otras pérdidas al exterior. Recuérdese que se necesita 1,0 cal para variar la temperatura de un gramo de agua en un centígrado. Se necesitan 0,2 cal para variar la temperatura en un grado centígrado de un gramo de vidrio.

PROCEDIMIENTO

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