LABORATORIO SOBRE TERMOQUÍMICA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Seminario  Química  II

LABORATORIO SOBRE TERMOQUÍMICA

Cambios energéticos en las reacciones químicas

La  energía  es una propiedad de la materia y se manifiesta en diferentes  formas interconvertibles unas en otras.

 En este laboratorio se centrará el interés en la energía química y su transformación  a energía térmica durante las reacciones o sea en la termoquímica. Casi todas las reacciones químicas absorben  o liberan energía, generalmente en forma de calor. La ganancia o pérdida de calor se puede atribuir a un cambio en el contenido calorífico o entalpía de las sustancias que toman parte en la reacción. La entalpía se simboliza con la letra H 

 El calor se define como la energía térmica que se transfiere entre dos cuerpos que están a diferente temperatura, por esto se habla de “flujo de calor” desde un objeto de mayor temperatura hacia uno de menor temperatura.

Cuando se produce un cambio químico los átomos se conservan, pero hay una redistribución de ellos; por lo tanto, debe haber ruptura y formación de nuevos enlaces. Para que se rompa un enlace se necesita energía y cuando se forma un nuevo enlace  se libera energía, lo que ocasiona siempre en una reacción química una variación de energía llamada calor de reacción. 

Para analizar los cambios de energía asociados a una  reacción, a la sustancia o mezcla de sustancias implicadas en el cambio físico o químico, se llama sistema y   todo lo que está en la proximidad del sistema lo circundante o alrededores. Como la energía no se crea ni se destruye cualquier pérdida de energía por el sistema la deben ganar  los alrededores o sea que el sistema cede calor  (Q). Éste  proceso es exotérmico; en este caso la energía total de los productos es menor que la energía total de los reactivos; el ΔH    es negativo.

Calor de reacción (ΔH)   =  H productos  -  H reactivos

 Cuando el sistema absorbe calor de los alrededores se tiene un proceso endotérmico,  ya que la energía  total de los productos es  mayor que la energía total de los reactivos, el ΔH es positivo.  

Experimentalmente se nota que en la reacción exotérmica el recipiente donde sucede la reacción  inicialmente se calienta y en la reacción endotérmica  el recipiente inicialmente se enfría.

El calor producido o consumido en una reacción se puede medir usando  un calorímetro.

Q = m Ce (Tf   -  Ti )    Calor =masa.Calor específico. Diferencia de temperatura

Calor  cedido es igual a calor ganado:         Q cedido   =    Q ganado

Q ganado por calorímetro = Q cedido por  agua caliente –Q absorbido  agua fría  

Q cedido por  agua caliente = m agua caliente C agua (T agua caliente - T agua fría)

Q reacción =  ΔH   

Sustenta  ante tu profesor(a)  los  procesos que  vas a realizar y la secuencia que seguirás. Procede cuidadosamente, sigue con atención el proceso y toma nota de todos los detalles.

Asegúrate de usar los implementos bien limpios y secos

Material:

• Cápsula de porcelana
• espátula
• Trípode
• Malla de asbesto
• Mechero de gas o de alcohol
• 2 vasos desechables de icopor
• tapa de icopor para el vaso con 2 orificios
• Probeta de 100mL
• Beaker de 100mL
• termómetro
• agitador
• balanza
• HCl 0.5 M
• CoCl2 . 6H2 O
• KOH
• Fósforos
• Agua

Procedimiento

1. En una cápsula de porcelana deposita una pequeña porción de  CoCl2.6H2O observa detenidamente  y  descríbela.
2. Coloca la cápsula sobre un trípode con malla de asbesto y calienta. Observa y registra los cambios. Clasifica el  fenómeno desde el punto de  vista energético. Deje  enfriar la cápsula  Observa y registra los cambios. Clasifica el  fenómeno desde el punto de  vista energético
3. Explica cómo funciona el mechero que estas usando. Observa detalladamente la llama, descríbela, identifica las zonas que  hay en ella. Clasifica el  fenómeno desde el punto de  vista energético .Escribe la ecuación correspondiente.

1. Determinación del calor especifico del calorímetro.

4.1. Pesa un  vaso de icopor limpio y seco.

4.2. Mide 50mL de agua. Viértela en el vaso de  icopor. Mide  y registra la temperatura del agua.

4.3. Mide 80mL de agua  y ponla a  calentar hasta  70°C, de esta agua mide 50mL y cuando este  a 60°C viértela sobre  el agua  que tienes en el calorímetro. Rápidamente tapa el calorímetro, agita y mide la  temperatura cada minuto durante 5  a 10 minutos, cuando  esté  estable la temperatura registra ese valor.

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