Calor de combustion

CALOR DE COMBUSTION
Objetivo:
Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida al usar la bomba calorimétrica.

Cuestionario previo:
1. ¿Que estudia la termoquímica?

Estudia los cambios en la energía cuando ocurre una reacción química, es decir, cuando existe un cambio en la estructura interna de la materia.

2. Definir calor de combustión,combustible y comburente

Calor de combustión: es el cambio térmico que sufren los reactivos (combustible y comburente) al estar a temperatura y presión ideales para la combustión transformándose en productos.

Combustible: Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se quema, y luego cambiar o transformar su estructura química.

Comburente: Se denomina comburente a lasustancia que participa en la combustión oxidando al combustible

3. ¿Qué es una reacción exotérmica y una endotérmica?

Una reacción exotérmica es un proceso que emite calor a sus alrededores en el cual ΔrH es negativa.

Una reacción endotérmica es un proceso que absorbe energía de sus alrededores en la cual ΔrH es positiva.

4. Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bombacalorimétrica

Cuando se trabaja con gases y a volumen constante

5. Si se trabaja con la bomba calorimétrica, ¿cuál es la función termodinámica que nos indica la energía asociada a la reacción que se lleva a cabo y que propiedad se mantiene constante?

La función es:
ΔU=q+W , ΔU=q-PΔV como ΔV= 0 entonces ΔU=q

H=MsCvs∆T-e1-e2Mc
H: calor de combustión del combustible
Ms: masa delcalorímetro
Cvs: capacidad térmica del calorímetro
e1: energía de ácidos de nitrógeno y azufre
e2: energía de combustión del filamento de ignición, e2=mh

Problema:
Determinar el calor de combustión de la sustancia problema.

Equipo y Reactivos

Por Equipo
Un calorímetro de volumen constante (Bomba Parr) con accesorios
Una unidad de ignición
Una probeta de 1000 mL
Una pipeta volumétrica de 1mL
Un vaso de precipitados de 250 mL
Un cronometro
Una broca de 1.5 mm
Dos vidrios de reloj
Una espátula
Oxigeno
10 cm de alambre de ignición Ni-Cr
1.5 g de acido benzoico
1.5 g de naftaleno
Agua destilada
Por grupo
Un cilindro de oxigeno
Una prensa pastilladora
Indicador universal de pH

Clave 1212
A. Determinación de la constante del calorímetro:
1. - Pesar 1 g aproximadamentede Acido Benzoico.
2.- Con la prensa pastilladora hacer una pastilla usando el sólido pesado anteriormente. (La técnica para hacer la pastilla será indicada por el profesor)
3.- Atravesar la pastilla por el centro con una broca de 1.5 mm.
4.- Cortar 10 cm. del alambre de ignición.
5.- Pesar la pastilla y el alambre por separado.
6.- Pasar el alambre por el orificio de la pastilla y amarrarlas puntas a los electrodos de la bomba, cuidando que no haya falso contacto.
7.- Poner en el fondo de la bomba 1 ml de agua destilada medida con una pipeta volumétrica.
8.- Colocar la tapa de la bomba, apretando la tuerca anular con la mano. No usar herramientas.
9.- Introducir el oxigeno a la bomba.
a) Conectar el juego de manómetros al cilindro del oxigeno.
b) Conectar la terminalmoleteada a la bomba (apretar con la mano), con la válvula de descarga (4) y de control cerradas (2)
c) Abrir la válvula maestra (1) totalmente o lo suficiente hasta que la presión del tanque se lea en el manómetro M.C. (Ej.: 125 kg/cm2 tanque recién cargado)
d) Abrir con cuidado la válvula de control (2) hasta alcanzar entre 20 o 25 atm. No llegar a presiones superiores de 30 atm, pues puedeexplotar.
e) Cerrar la válvula de control (2) una vez alcanzada la presión deseada.
f) Cerrar la válvula maestra (1).
g) Quitar la conexión moleteadas de la bomba.
10 Preparación del baño de agua:
a) En la cubeta metálica poner 2 litros exactos de agua destilada a 25.5oC aproximadamente (para tener un baño de 25°C).
b) Introducir la cubeta en el recipiente adiabático...
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