Determinación de la entalpía de Neutralización de una base con ácido Clorhídrico

Objetivos

• Determinar la constante calorimétrica de un calorímetro.
• Determinar el calor de neutralización del hidróxido de sodio con ácido clorhídrico.
• Determinar el calor de neutralización del amoniaco con ácido clorhídrico.

Resultados

Experimento 1. Calibración del calorímetro. 

Al calibrar el calorímetro, tomamos la temperatura cada 30 segundos y se obtuvieron los siguientes resultados.

Tabla 1. Registro de las temperaturas de la calibración del calorímetro.

Para obtener la constante calorimétrica necesitamos ciertos datos para realizar los cálculos, que son:

Tabla 2. Resultados de la calibración del calorímetro.

Constante calorimétrica: [pic 7]

Experimento 2. Determinación del calor de neutralización.

Tabla 3. Concentraciones de los reactivos utilizados.

Para base débil.

Para esta parte del experimento en donde tenemos nuestra base NH4OH y nuestro ácido que es HCl. Tomamos las temperaturas de estos antes de que la reacción se lleve a cabo (Temperatura A y B). Posteriormente, en el momento de la reacción (Temperatura AB) volvemos a tomar la temperatura.

Tabla 4. Temperaturas de los reactivos utilizados.

Tabla 5. Datos finales de la neutralización de la base débil.

Por lo tanto, el calor de neutralización es

[pic 12]

Para base fuerte.

Utilizando los datos obtenidos por el equipo 1, registramos las temperaturas del experimento.

Tabla 6. Temperaturas de los reactivos utilizados.

Tabla 7. Datos finales de la neutralización de la base fuerte.

De esta manera, en la memoria de cálculo se muestra como llegamos a que el calor de neutralización es:

[pic 17]

Memoria de calculo

Conversión de mililitros de agua a gramos

Los datos registrados durante el experimento fueron en mL, sin embargo, necesitamos la conversión a masa en gramos. Utilizando la fórmula de la densidad, que relaciona el volumen y la masa tenemos:

[pic 18]

La densidad del agua es 1 g/mL. Sustituyendo en la fórmula despejada:

[pic 19]

[pic 20]

Determinación de la constante calorimétrica del calorímetro.

Para obtener el valor de la constante del calorímetro se tiene la siguiente formula:

[pic 21]

En donde:

• capacidad calorífica del agua [cal/g][pic 22][pic 23]
• temperatura de la mezcla [][pic 24][pic 25]
• temperatura del agua caliente [][pic 26][pic 27]
• temperatura del agua fría [][pic 28][pic 29]

•  masa del agua caliente [g][pic 30]

•  masa del agua fría [g][pic 31]

[pic 32]

Determinación del calor de neutralización.

Base fuerte (NaOH)

Para este caso se utiliza la siguiente formula:

[pic 33]

En donde:

•  [g][pic 34]
•  [g][pic 35]
•  [][pic 36][pic 37]
•  [][pic 38][pic 39]
•  [][pic 40][pic 41]

Para obtener las masas del ácido y la base convertimos el valor de mililitros que conocemos experimentalmente a gramos con el uso de la densidad.

1. Obteniendo  ácido clorhídrico (HCl):[pic 42]

[pic 43]

1. Obteniendo  Hidróxido de sodio (NaOH):[pic 44]

[pic 45]

Por lo tanto nuestro calor de reacción es:

[pic 46]

[pic 47]

 cal[pic 48]

Para calcular la entalpía de la reacción tenemos la formula:

[pic 49]

[pic 50]

Considerando que 1 cal = 4.185 J

[pic 51]

El número de moles en la base se obtiene multiplicando la normalidad por los litros

...