Reporte

RESUMEN

Se determino la capacidad calorífica de un calorímetro fabricado y el calor de neutralización de un ácido fuerte (Ácido clorhídrico HCl) y una base fuerte (Hidróxido de potasio KOH). Para esto se calibró el calorímetro mezclando agua a 24 y 94 ºC. Para la neutralización se realizó una mezcla entre el ácido y la base.

Se trabajó a condiciones de 24 ºC y 0.98atm y se determinó, por medio de las ecuaciones necesarias, que la capacidad calorífica del calorímetro fue de 68.84J/ºC con una desviación de ±4.69 y el calor de neutralización obtenido fue de -64410.23J con una desviación de ± 5721.12J

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OBJETIVOS

Objetivo general:

Determinar el calor de la reacción de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte.

Objetivos específicos.

Conocer el funcionamiento de un calorímetro.

Determinar la capacidad calorífica del calorímetro.

MARCO TEÓRICO

Calor de reacción:

En un sistema termodinámico cerrado en el que tenga lugar una reacción: aA+bB ---> cC+dD. Se produce una rotura de enlaces y formación de otros, por lo que habrá una variación de la energía del sistema.

El calor de reacción es el cambio de energía que se presenta por el rompimiento o formación de enlaces químicos. El calor de reacción se expresa generalmente en términos de calorías. Actualmente también se utiliza el joule como medida de energía.

Reacciones exotérmicas y endotérmicas:

Durante las reacciones químicas puede producirse absorción o liberación de energía.

Reacciones endotérmicas: Son reacciones que absorben calor, lo que significa que la energía de las moléculas de los productos es mayor a la de los reactivos.

Reacciones exotérmicas: Reacciones en las cuales se libera calor.

Calor específico y capacidad calorífica:

La capacidad calorífica se puede expresar como la cantidad de calor requerida para elevar en 1ºC, la temperatura de una determinada cantidad de sustancia. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica de una sustancia, mayor será la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura. La capacidad calorífica es una propiedad extensiva, se expresa como "calor" sobre "grados centígrados" y, por tanto, tiene las siguientes unidades: J/ºC.

El calor específico es una propiedad intensiva, no depende de la materia, y es un valor fijo para cada sustancia. El cual se entiende como la cantidad de calor que puede absorber una sustancia, cuanto mayor sea el calor específico, mayor cantidad de calor podrá absorber esa sustancia sin calentarse significativamente. El calor específico se expresa en J/gºC

Entalpía

La entalpía es el contenido calórico de una sustancia, se representa con la letra H. La variación de entalpía en un sistema, AH, es igual a la entalpía de los productos menos la entalpía de los reactivos Un AH negativo indica que hay desprendimiento de calor. Un AH positivo indica que hay absorción de energía.

Calorímetro:

Un calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos, es decir, que determina el calor específico de un cuerpo o determina las cantidades de calor que libera o absorbe un cuerpo. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro, la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente.

Reacciones acido-base:

Una reacción ácido-base o reacción de neutralizacion es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base. Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.

El calor de neutralización es definido como el calor producido cuando un equivalente gramo de ácido es neutralizado por una base. El calor de neutralización tiene un valor aproximadamente constante, en la neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte, ya que en esta reacción se obtiene como producto en todos los casos un mol de agua

Diagramas de entalpía:

La variación de entalpía de una reacción se puede expresar gráficamente con ayuda de los diagramas entálpicos, en los que se representa sobre una escala de energías la entalpía de reactivos y productos. Al no poder conocer el valor absoluto, la escala de entalpías (en ordenadas) tiene un origen arbitrario.

MARCO METODOLÓGICO

Se lavó y preparó la cristalería a utilizar.

Para el calorímetro:

Se colocó un vaso de duroport dentro de un beacker de 400 ml.

Se introdujo algodón en el espacio que queda entre el vaso de duroport y el beacker.

Se colocó una tapadera al vaso de duroport y se realizaron dos orificios en la tapa.

Se introdujo una pajilla y un termómetro en cada uno de los orificios de la tapa.

Se agregaron 20ml de agua al calorímetro fabricado.

Se midió su temperatura.

Se colocó un beacker sobre una plancha, se introdujo un termómetro en el beacker y se sostuvo con ayuda de un soporte universal y pinzas.

Se calentaron 60ml de agua a temperatura de ebullición.

Se vertieron los 60ml de agua caliente en el calorímetro. Se esperó a que alcanzara su equilibrio térmico y se midió la temperatura.

Se analizó el pH con fenolftaleína.

Se desechó la mezcla

Se repitieron los pasos del 5 al 11 dos veces mas.

Para la neutralización:

En un balón de 200ml, se prepararon 200ml de solución de HCl, utilizando la campana de extracción.

Se pesó la cantidad necesaria de KOH.

Se diluyó el KOH pesado en 50ml de agua en un beacker.

Se agrego la disolución a un balón de 200ml y luego se llenó el balón con agua hasta el aforo.

Con una pipeta, se midieron 50 ml de cada disolución y se colocó cada muestra en beackers separados.

Se midió la temperatura de cada disolución y se comprobó que tuvieran la misma. De lo contrario se esperó a que adquieran la del ambiente.

Se vertieron rápidamente ambas disoluciones en el calorímetro.

Se tapó el calorímetro y se agitó suavemente.

Se midió la temperatura máxima alcanzada.

Se comprobó que la reacción se neutralizara, para luego desecharla.

Se

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