Calor de reaccion y ley de hess

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Resumen
En el trabajo realizado se determino la entalpia estándar de formación de NH4Cl usando la ley de Hess, a partir del calor de disolución de NH4Cl con NH3 y de las entalpias estándar de formación (ΔHf,298) de HCl y NH3 en solución acuosa.

Además se utilizo un calorímetro adiabático (no permite intercambio de calor) el cual permitió calcular el calor del proceso a través de ladiferencias de temperaturas obtenidas al agregar los reaccionantes correspondientes y la capacidad calórica del sistema.

Se utilizo la siguiente formula: ΔH = n cp° ΔT; ΔT = Tf – Ti.

El ΔH°f NH4Cl(s) es - 269.2 KJ/mol.

Introducción

Calor de reacción es la cantidad de calor liberada o absorbida en una reacción química. La mayoría de las reacciones químicas se producen a presión constante,donde el cambio de entalpia es igual al calor (ΔH = qp°). La reacción es exotérmica cuando se desprende calor del sistema al entorno (q < 0) por tanto la reacción es endotérmica si se absorbe calor y el calor de reacción es positivo ( q> 0).

A presión constante, ΔH =0 pero al ser medido el calor de reacción bajo condiciones adiabáticas q = 0 y ΔH por cambio de temperatura. ΔH = ncp° ΔT; ΔT=Tf – Ti.

El calor de reacción se calcula gracias al calorímetro adiabático que es un recipiente que mantiene al sistema totalmente aislado por lo tanto no hay flujo de calor desde o hacia el sistema. En aquel recipiente se agregan las soluciones reaccionantes y se mide la temperatura luego se agrega la otra solución reaccionarte y una ves que la reacción se ha completado se mide latemperatura inicial. El calor del proceso se mide a partir del cambio de temperatura (Tf - Ti ) y la capacidad calorífica del sistema.(1)

Se designa como entalpía estándar de formación (ΔH°f,298) o "calor estándar de formación" de un compuesto a la variación de entalpía que acompaña la formación de 1 mol de una sustancia en su estado estándar a partir de sus elementos constituyentes en su estadoestándar (la forma más estable de un elemento es a 1 atmósfera de presión y una determinada temperatura, que suele ser 298 K ó 25 ºC). Se denota por ΔHfO.
La variación de entalpía estándar de formación se mide en unidades de energía por cantidad de sustancia. Se suelen dar en kilojulios por mol (kJ mol-1), pero puede venir dada en cualquier unidad con las mismas dimensiones.
La entalpía de solución (oentalpía de disolución) es el cambio de entalpía asociado a la disolución de 1 mol de una sustancia en un solvente a presión constante.(2)
La aplicación de la Ley de Hess demuestra que a presión y temperatura constante la suma de las reacciones individuales correspondientes a la variación de entalpía de formación para cada sustancia en la reacción es igual a el cambio en entalpía para lareacción total, independientemente del camino seguido o del número de reacciones involucradas en el cálculo.(3)
Objetivos: Determinar la entalpia estándar de formación de NH4Cl usando la ley de Hess, apartir del calor de disolución de NH4Cl, del calor de neutralización del HCl con NH3 y de las entalpias estándar de formación de HCL y NH3 en solución acuosa (valores teoricos).

Resultados

Tablasde datos:

|HCl |Temperatura inicial |19.0 °C |
|HCl + NH3 |Temperatura final |20.0 °C |

|H2O |Temperatura inicial |19.0 °C |
|H2O + NH4Cl |Temperatura final |15.0 °C |

Datosteóricos:

ΔH°f HCl(ac) = -167.46 KJ/mol

ΔH°f NH3(ac) = -80.83 KJ/mol

1 cal = 4.184 J

CP°H20 = 1 cal/g°C

Calculos:

• ½N2(g) + 2H2(g) + ½ Cl2(g) ( NH4Cl(s) ΔH formación

ΔH° NH3(ac) + HCl(ac) ( NH4Cl(ac)

30ml 30ml

2.0 M 2.0M

Moles: 0.060 0.060 0.060

ΔH = q neutralización = q H2O = m H2O m cp° ΔT

1 cal = 4,184...
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