Termoquimica

Termoquímica y termodinámica

El estudio de la energía y sus transformaciones se conoce como termodinámica. Este campo de estudio se inicio durante la Revolución Industrial cuando se estudiaron las relaciones entre calor, trabajo y el contenido de los combustibles, en un esfuerzo por obtener el máximo de rendimiento de las maquinas de vapor. Hoy en día, la termodinámica tiene una importancia enorme en todas las áreas de la ciencia e ingeniería(Brown et al, 2004).

Las relaciones entre las reacciones químicas y los cambios de energía en que interviene el calor se denomina termoquímica (Brown et al, 2004). Las reacciones químicas pueden absorber o desprender calor. El calor desprendido puede medirse en un aparato llamado calorímetro y expresado en Joule (J, unidad SI). Un calorímetro es un recipiente sencillo con paredes aisladas de manera que el calor no pueda intercambiase entre lo que contiene el calorímetro y sus alrededores (Chaverri, 1983).

En este experimento se midieron los cambios de temperatura de varias reacciones en el calorímetro, con el fin de comprender mejor estos conceptos.

SECCIÓN EXPERIMENTAL:

Se siguió el experimento termoquímica y termodinámica del Manual de Laboratorio de Gil Chaverri. Solamente se realizaron las partes que requerían calorímetro de cobre de los experimentos E y F.

RESULTADOS:

Cuadro I: Calor de neutralización de NaOH con HOAc

Dato Valor I Valor II

Temperatura de 10, 0 ml de NaOH 25 °C 25 °C

Temperatura final de la reacción 27 °C 27 °C

Calor de neutralización de la reacción en J 289 J 289 J

Calor de neutralización de la reacción en J/mol 28,9 J/mol 28,9 J/mol

Color del papel tornasol azul Azul Azul

Color del papel tornasol rojo Azul Azul

Cuadro II: Calor de reacción de CuSO4 con Mg

Dato Valor I Valor II

Temperatura de 20,0 ml de CuSO4 24 °C 21 °C

Temperatura máxima de la reacción 36 °C 37 °C

Color final de la reacción Celeste verdoso Celeste verdoso

Calor de reacción en J 1734 J 2312 J

Calor de reacción en J/mol 86,7 J/mol 115,6 J/mol

DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

Según Bailey et al, el proceso de neutralización entre un acido y una base, es exotérmico, es decir se produce un aumento de la temperatura del entorno del sistema respecto al estado inicial. En el experimento realizado con NaOH y HOAc, se pudo observar que la temperatura final de la reacción aumento con respecto a la inicial.

Si una gota de la solución analizada puesta sobre el papel azul lo tiñe de rojo, la reacción de la solución es acida. Si una gota de la solución analizada puesta sobre el papel rojo lo tiñe de azul, la solución es básica (Castillo y Meligeni, 2011). Como se puede observar en el cuadro I, el papel azul no cambio de color, mientras que el papel rojo se tiño de azul, lo cual significa que la solución resultante es una base.

De acuerdo con Bailey et al, independientemente del acido y de la base que se utilice, la reacción de neutralización sería

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