Calor De Solucion

Desde el punto de vista de la ingeniería química resulta de gran importancia saber, que gran cantidad de las industrias químicas utilizan ampliamente la transferencia de calor en sus procesos. Pero si bien es cierto que la Termoquímica establece las bases teóricas del manejo del calor en las reacciones químicas, desde el punto de vista experimental, la calorimetría nos permite cuantificar qué tanto calor como una forma de la energía absorbida o desprendida está presente en una reacción. Determinar esta energía presente en una reacción es posible bajo dos condiciones termodinámicas; ya sea a presión constante, o a volumen constante.

Para determinar experimentalmente en un calorímetro, la energía absorbida o desprendida de una reacción como es el caso particular del calor de disolución del carbonato de sodio, es conveniente primeramente plantear una ecuación del balance general de calor en el sistema, es decir:

.

(1)

.

En esta ecuación es necesario distinguir, quién gana energía en el sistema y quién la cede. En el caso particular que nos plantea el proyecto experimental, la reacción de disolución, resulta de la forma:

A (s) + B (ac) →AB (ac) + Q disolución (2)

.

notamos que al disolverse el compuesto "A" en el disolvente "B"; esta reacción de disolución es la parte del sistema que cede el calor, y por lo tanto la ecuación (1) se transforma en:

(3)

.

ahora, si analizamos "Qganado" éste debe corresponder a la cantidad de calor que absorbe la parte del sistema calorímetro-agua contenida y además el soluto "A" que se agrega para realizar la reacción de disolución, por lo tanto tenemos que:

.

(4)

Si el proceso se realiza a "P = cte." entonces:

(5)

(6)

Aquí definimos los valores de "m Cp ΔT" como "K", la constante del calorímetro, que es la cantidad de calor que absorbe el calorímetro por grado de temperatura. El término siguiente corresponde al calor que absorbe el soluto (Na2CO3) cuando a éste se le incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente hasta una temperatura mayor (a la temperatura de la transición hidrato-sal anhidra, en este caso particular aproximadamente 35ºC). Por lo tanto la ecuación (4) se transforma en la ecuación (6), la cual nos permite plantear el balance de calor en el calorímetro, para la reacción de disolución del carbonato de sodio (A), y así determinar el calor de disolución.

OBJETIVO

El objetivo principal que se pretende lograr en éste experimento es que el alumno determine de manera empírica la entalpía de disolución de una sustancia en un medio acuoso, así como el porcentaje de error del valor experimental.

Para ello se introducirá al alumno en el manejo e interpretación de la termodinámica denominada calorimetría y a través de ella familiarizar al estudiante con la determinación experimental de los cambios energéticos y la forma de cuantificarlos. Empleando para este fin un calorímetro construido por ellos mismos teniendo en consideración los mecanismos de transmisión del calor para su diseño y llevando a cabo la determinación de la constante del mismo así como; algunas reacciones sencillas que permitan al estudiante cuantificar los cambios de la entalpía de un sistema.

JUSTIFICACIÓN

Este proyecto experimental tiene como finalidad que el alumno aplique los conocimientos adquiridos en la ciencia de la química, en la parte correspondiente a calorimetría, y para servir como un antecedente en las asignaturas de fisicoquímica, en lo referente a termoquímica y como una introducción

...