PRACTICA Nº 2 Capacidad calorífica y calor de neutralización
raullopez1990Práctica o problema4 de Octubre de 2016
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PRACTICA Nº 2
Capacidad calorífica y calor de neutralización
Objetivos
- Conocer y analizar las funciones que tiene un calorímetro, así como también darle una interpretación física al valor C del calorímetro
- Conocer que en una reacción de neutralización se lleva acabo un desprendimiento de calor, en una forma significativa
- Determinaremos experimentalmente la entalpia molar de la reacción para una neutralización en un calorímetro.
- Reconoceremos experimentalmente un proceso endotérmico y exotérmico.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA.
Dentro de la Termofísica existe un tema muy importante, el cual es la capacidad calorífica de un cuerpo y se refiere al cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En decir, la energía necesaria para aumentar 1 °K la temperatura de una determinada cantidad de una sustancia. Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión.
La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica o calor específico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor», y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica.
Dentro de la misma práctica realizaremos el experimento para encontrar el calor de neutralización de una reacción, siendo este el calor intercambiado en la reacción de un ácido con una base a una dad temperatura y presión, para formar un mol de agua. Por ser un DHreacción, su valor depende de:
- La naturaleza química del ácido y base utilizados
- Sus concentraciones
- La temperatura
En el caso de los ácidos y bases fuertes muy diluidas, el calor de neutralización puede considerarse independiente de la naturaleza química de los reactivos debido a que cuando reaccionan, oxihidrilos y protones ya se encuentran solvatados.
MATERIAL UTILIZADO
MATERIAL | CLASIFICACIÓN | MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN | DESCRIPCIÓN | IMAGEN |
Probeta 100mL | Utensilio volumétrico | Vidrio | Es un tubo con forma cilíndrica de diámetro constante, que es utilizado para contener y medir el volumen de algunos líquidos. | [pic 2] |
Mechero de bunsen | Utensilio de uso especifico. | Metálico. | Tiene una base la cual sostiene a un tubo pequeño por donde sale el gas, sirve para calentar algunas sustancias tiene niveladores de intensidad de la flama. | [pic 3] |
Vasos de precipitado (500 ml y 2 de 100 ml) | Utensilio volumétrico | Vidrio | Tiene forma de cilíndrica, el cual tiene un diámetro constante, esta graduado, y tiene bordes superiores para la decantación de los líquidos. | [pic 4] |
Termómetro | Utensilio especifico | Vidrio | Tiene una forma de varilla, su estructura es de vidrio y en el extremo inferior hay un bulbo. | [pic 5] |
Soporte universal. | Utensilio de sostén | metálico | Tiene una base en forma cuadrada, la cual soporta a una varilla delga que en su externo de esta adaptada para poner algún tipo de soporte. | [pic 6] |
Pinzas de crisol | Utensilio de uso especifico | Metálico | Es un utensilio metálico muy ligero, que tiene como objetivo evitar que las personas tengan contacto directo con el vaso de precipitado caliente | [pic 7] |
Agitador | Utensilio de uso especifico | Vidrio | Sirve para poder uniformizar una mezcla. | [pic 8] |
MATERIAL | CLASIFICACIÓN | MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN | DESCRIPCIÓN | IMAGEN |
Calorímetro | Aparato | Vidrio y madera bihoradada | Es utilizado para contener el calor de un sistema, siempre y cuando este dentro de el. | [pic 9] |
Cronometro | Aparato | Varios | Se emplea para determinar o medir tiempos, en este caso para conocer el aumento de la temperatura. | [pic 10] |
Sustancia | Formula (química) | Descripción |
Acido cloridrico 1M | HCl | No tiene un color y su aroma es muy penetrante, siendo una sustancia irritante para la piel. |
Hidróxido de sodio | NaOH | se disuelve en agua o se neutraliza con un ácido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente como para encender materiales combustibles |
Agua destilada | H2O | Insabora, incolora y inolora. |
DESARROLLO EXPERIMENTAL
1.- Armamos el equipo del calorímetro[pic 11]
2.- Agregamos 40 ml de agua destilada a temperatura ambienten el vaso de 100 ml que medimos con la probeta y lo metimos en el calorímetro[pic 12]
3.- Observamos la temperatura a la que se encontraba el agua destilada y obtuvimos la T1= 21°C[pic 13]
4.- En otro vaso calentamos 40 ml de agua destilada y obtuvimos T2= 68 °C[pic 14]
5.- Tomamos con las pinzas el vaso que calentamos y lo agregamos al vaso del calorímetro.[pic 15]
6.- Con la varilla de vidrio agitamos el agua para que se mezclara bien los 40 ml de agua que calentamos con los 40 ml de agua al tiempo[pic 16]
7.- Registramos la temperatura de la mezcla que hicimos cada 10 segundos hasta que se estabilice alcanzando el equilibrio térmico, y lo registramos en la siguiente tabla
Tiempo (s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
Temperatura (°C) | 43 | 42 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
8.- Con los datos de la tabla anterior fue posible obtener el la temperatura de equilibrio Teq = 40 °C
Experimento 2: Determinación del calor de reacción de neutralización.
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