Calorimetria y Calor especifico


UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
Facultad De Ciencias Farmacéuticas
Asignatura: Fisicoquímica
Práctica N° 1: CALORIMETRÍA
María Isabel Olivero, Dariela Acevedo, Hernán Esalas y Leonardo Vargas

INTRODUCCIÓN: La termoquímica es una ciencia que desempeña unos papeles supremamente importantes en el estudio de los cambios térmicos y transferencias de calor involucrados en las reacciones químicas quehacen parte de nuestra cotidianidad. Siempre que exista una diferencia de temperatura en el universo, ya sea inducida o espontánea, la energía se transfiere de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura. Dicha energía recibe el nombre de calor, y es una propiedad que será abarcada en el siguiente informe de laboratorio.

Figura #1. Transferencia de calor que resulta en fusión
Acontinuación se describirá la propiedad mencionada anteriormente mediante la realización de dos experimentos, teniendo en cuenta los conceptos fundamentales de la calorimetría (ciencia que estudia el calor), que son: calor específico y capacidad calorífica. Estas dos propiedades son fundamentales para elaborar instrumentos y realizar procedimientos que permitan medir la cantidad de calordesprendida o absorbida en una reacción mecánica, eléctrica, química o de otra índole.
MATERIALES Y MÉTODOS
1. CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN CALORÍMETRO
Para determinar la capacidad calorífica de un calorímetro, se analiza el comportamiento de un Vaso dewar mediante un proceso de calibrado que permita establecer la cantidad de calor que este absorbe que resulte en un determinado aumento de su temperatura.Usualmente, se usa agua como medio que transfiere el calor puesto que está al alcance en los laboratorios, es económica, fácil de trabajar y posee un calor específico estándar que es de 1cal/ gC° lo cual facilita la realización de los cálculos a la hora de presentar un resultado.

Primero se añaden 80mL de agua a temperatura ambiente (Tf) y 80mL en un beaker. Luego, se le suministra calor albeaker hasta que alcance una temperatura de veinte grados superior a la anterior (Tc) a través de la implementación de estufa eléctrica. Después se procede a mezclar rápidamente ambas cantidades de agua en el Vaso Dewar y se tapa usando un tapón de corcho con un orificio pequeño en donde se posiciona un termómetro digital y uno de mercurio con el fin de que arrojan datos confiables que se usaranpara determinar la temperatura de equilibrio (Te). Con la ayuda de un cronometro se establecerán las fluctuaciones de temperatura por minuto por 5 minutos. Posteriormente se elabora una tabla en donde se describan los cambios de temperatura en dicho transcurso de tiempo y se realizan los cálculos respectivos teniendo en cuenta que el calor especifico del agua es 1cal/gC°.

2. DETERMINACIÓN DE CALORESPECÍFICO DE UN LÍQUIDO POR EL MÉTODO DE LAS MEZCLAS

Para determinar el calor específico de un líquido por el método de las mezclas, se empleó como sustancias el agua y el etanol. Primero se tomó 80 mL de etanol en una probeta y 80mL de agua en un Baker. Usando un termómetro se midió sus temperaturas iniciales (Tf). Luego se le suministro calor al beaker usando una estufa eléctrica, hastaque alcance una temperatura de veinte grados superior a la anterior (Tc). Después se vertió los dos líquidos rápidamente dentro del Vaso Dewar y se procedió a taparlo con un tapón de caucho que sirve como aislante térmico. Dicho tapón tiene una abertura, en donde se instaló los termómetros digitales y de mercurio. Con la ayuda de un cronometro se establecerán las fluctuaciones de temperatura porminuto por 5 minutos. Mientras se toman las temperaturas, se agita suavemente el calorímetro, con el fin de que la transferencia de calor entre sustancias y dewar sea más efectiva. Posteriormente se elaboró una tabla en donde se describió los cambios de temperatura en dicho transcurso de tiempo y se realizan los cálculos necesarios para descifrar el calor específico del etanol.



Figura #2....