Calor de neutralizacion

Calor de Reacción por Métodos Calorimétricos

Berroa
Universidad de Panamá, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología,
Escuela de Química, Depto. de Química Física, Lab. 5-23

Escuela de Química, Universidad de Panamá
Fecha: 06/05/2011

Introducción

Este informe presenta los resultados sobre el estudio calorimétrico de las reacciones de neutralización y disolución.En primera instancia utilizaremos el HNO3 2.0 M y NaOH 2.0 M para realizar la neutralización, luego de esto con la sal formada NaNO3, trataremos de obtener el calor de disolución y no solamente esto sino también comprobar el enunciado de Hess que dice que el calor es una variable independiente del número de etapas ya sea un proceso isocórico o isobárico.

Objetivos

* Calcular la capacidadcalorífica de un calorímetro Dewar
* Demostrar experimental mente la Ley de Hess
* Determinar la entalpia de neutralización de una acido fuerte con una base fuerte.

Metodología

Determinación de la constante del calorímetro Dewar
1. Coloque 500mL de agua temperatura ambiente dentro del calorímetro Dewar y mida la temperatura. Adicione 100mL de agua a 50 °C. coloque cuidadosamentela tapa del calorímetro y agite lea inmediatamente la temperatura que se alcance en esta mezcla

Calculo del calor de neutralización de un ácido y una base fuerte
1. Coloque en el calorímetro 100mL de una solución 2.0M de HNO3, mida la temperatura de la solución.
2. Mida en un vaso químico 500mL de NaOH, tome su temperatura e iguálela a la del ácido nítrico.
3. Adicione el NaOH alcalorímetro Dewar, tápelo agítelo y mida rápidamente la mayor temperatura alcanzada.
Calculo del calor de disolución de la sal formada en la neutralización
1. Calcule la cantidad en gramos de la sal que se formó en la experiencia anterior en este caso NaNO3.
2. Pese la cantidad de sal antes calculada
3. Coloque 500mL de agua en el calorímetro y mida su temperatura.
4. Adicione elNaNO3 pesado anteriormente, agite y tome la lectura de la temperatura.

Resultados
Determinación de la Capacidad Calorífica del Calorímetro de Dewar
Datos:
Temperatura del agua dentro del calorímetro= 28.09 ° C (temperatura de agua fría)
Temperatura del agua caliente= 50 ° C
Temperatura que alcanzó la mezcla= 31.58 ° C (temperatura final)
Tomando en cuenta la densidad de agua tenemos que:Masa del agua fría= 500 g
Masa del agua caliente= 100 g

Utilizando la siguiente igualdad podemos determinar la Capacidad calorífica del calorímetro

Calor perdido por el H2Ocaliente =Calor ganado por el H2Ofría+Calor ganado por el calorimétro

-qH2Ocaliente=qH2Ofría + qcalorímetro

-mH2Ocaliente×CH2O×Tfinal -TH2Ocaliente=mH2Ofría ×CH2O +Ccalorímetro×Tfinal -TH2Ofría-mH2Ocaliente×CH2O×Tfinal -TH2OcalienteTfinal -TH2Ofría - mH2Ofría ×CH2O =Ccalorímetro

-100 g×1calg ° C×31.58 ° C -50 ° C31.58 ° C -28.09 ° C – 500 g × 1calg ° C = Ccalorímetro

27.79cal° C= Ccalorímetro

Cálculo del calor de neutralización de un ácido y una base fuerte
Datos:
Asumir que la capacidad calorífica de la solución es la misma que la del agua
= 4,184 J/g x °, al igual que ladensidad (1,0 g/mL)
1cal = 4,184 joules
Solución de HNO3 2M : 100 mL
Solución de NaOH 2M : 500 mL
Masa de la solución= 100 g de HNO3 + 500 g de NaOH = 600 g
Temperatura de la solución de HNO3 = 28.72 ° C (Temperatura inicial)
Temperatura de la solución de NaOH = 28.72 ° C
Temperatura alcanzada en la neutralización = 30.34 ° C (Temperatura final)

Utilizando la siguiente igualdadpodemos determinar el calor de neutralización
-qneutralización=qsolución + qcalorímetro
-qneutralización=msolución ×Csolución+ Ccalorímetro × Tfinal - Tinicial

-qneutralización=600 g×1calg ° C+ 27.79cal° C × 30.34 ° C- 28.72 ° C

-qneutralización=1017.02 cal
qneutralización=-1017.02 cal
qneutralización=-42552.12 KJ

Como el calor de neutralización es una función de estado...