Calorimetría a presión constante



UNIVERSIDAD DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA
CARRERA DE INGIENERIA QUIMICA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE TRANSFORMACIONES QUIMICAS DE LA MATERIA
Informe de Laboratorio N°1

“Calorimetría a presión constante”

Integrantes
Ames Arcos Claudia Ximena
Mendo Marcos Estephany Katherinne
Segura Piña Carlos Roberto

Profesor
Elena Carmen Flores Barreda

Sección: N Grupo: 3
HorarioQI-1-N

Fecha de realización: 2 de marzo del 2014
Fecha de entrega: 29 de abril del 2014
I. Objetivos

Comprender los conceptos de medición de calor en un sistema aislado (calorímetro).
Medir el calor de reacción de varios procesos químicos, incluyendo disoluciones y neutralizaciones.

II. Introducción
La conservación de la energía es uno de los conceptos más importantes de la física porqueune todos los fenómenos. En este informe presentamos algunos resultados de las experiencias realizadas en el laboratorio sobre varios procesos químicos. El análisis de los datos pone en manifiesto que la conservación de la energía se introduce en mecánica y termodinámica pero no en todos los campos de la física, sino también en de la química.
Para una mejor comprensión es necesario conocer ciertosconceptos como el de la primera de ley de la termodinámica o conservación de la energía, la cual establece que la energía del universo es constante; este se comprende mejor con el siguiente enunciado: “la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”. En otras palabras, esta ley permite especificar el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar lasdiferencias entre trabajo y energía interna, la cual se calcula con la siguiente formula:
∆U = Uf – Ui = Uproductos - Ureactantes
Un ejemplo claro es la combustión, en ella se observa que existe liberación de calor durante la reacción que ocurrió a nivel molecular, después de dicha reacción se obtiene dióxido de carbono y agua por la rotura de las moléculas del hidrocarburo y oxígeno.
C(n) H(2n+2) + (1.5n+0.5) O2 → (n) CO2 + (n+1) H2O
La energía creada por una reacción es liberada o absorbida en forma de calor y/o trabajo, es calculable con la siguiente formula:
∆U = q + w
En muchos casos de reacción química no se produce trabajo y toda la energía es liberada como calor, en la mayoría de casos no ocurre cambio apreciable de presión y esta se le conoce como entalpia (H) ya que lapresión es constante.
La entalpia es importante porque con ella se puede detectar si una reacción requiere energía (calor), o en otros casos que detecta si una reacción se liberó calor, se debe saber qué hacer con dicho calor liberado ya que este puede ocasionar incendios o explosiones.
Es necesario hacer experimentos en laboratorios para averiguar si una reacción es exotérmica (liberación de calor) oendotérmica (absorción de calor).
La calorimetría es la medición de calor e una reacción o cuando cambia de estado, para esto se necesita el instrumento del calorímetro.
qliberado = -qabsorbido
El signo negativo se debe a que el calor absorbido y liberado tiene diferente signo:
qreacción = -(qsolución +qcalorímetro)

MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
Balanza (de preferencia, con unapresión de 0,001g),
Termómetro (de preferencia, en el rango de -10-100C°),
Termocupla,
Calorímetro,
Mechero,
Trípode,
Rejilla,
Probeta 100mL,
Vasos de precipitados dos de 100mL y uno de 400mL,
Espátula pequeña, y
Recipiente para hielo 1 puede ser un vaso de 600mL.

Reactivos
Ácido nítrico, HNO3 1,2 M
Ácido clorhídrico, HCl 1,2M
Hidróxido de sodio, NaOH 1,2M
Magnesio metálico
Aguadestilada
Hielo



IV. Procedimiento

Experiencia N°1

Se midió 150ml de agua destilada en un vaso de precipitados, posteriormente se colocó en un baño de hielo y; midiendo la temperatura con la termocupla se esperó a que llegará a 4°C.
Se colocaron otros 150ml de agua destilada a temperatura ambiente en el calorímetro y luego se midió la temperatura dentro con la termocupla.
Los...