Capacidad calorífica y calor de neutralización
Páginas: 6 (1267 palabras)
Publicado: 28 de noviembre de 2011
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
Experimento No. 1
Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro.
1) Arme el equipo.
2) Agregue 40 mL de agua destilada (a temperatura ambiente), en el vaso de 100 mL del calorímetro, medidos con la probeta.
3) Observe la temperatura hasta que permanezca constante.
Anote su valor. [pic]
4) Caliente en otro vaso 40 mL deagua destilada, entre 60 °C y 70 °C.
Anote su valor [pic]
5) Tome el vaso con las pinzas y agregue el agua caliente al calorímetro.
6) Tape y agite constantemente.
7) Registre la temperatura de la mezcla cada 10 segundos hasta que se alcance el equilibrio térmico.
|Tiempo (s) |0 |10 |20 |30 |40|50 |60 |
|Temperatura (°C) |20 |42 |42 |42 |41 |41 |41 |
8) Anote el dato de temperatura de equilibrio térmico [pic]
Experimento No. 2.
Determinación del calor de reacción de neutralización.
1) Desaloje la mezcla de agua que tiene en el calorímetro, séquelo y ármelonuevamente.
2) Mida con la probeta, 40 mL de solución 1 M (ácido clorhídrico), agréguelo al vaso interior del calorímetro y registre su temperatura.
Anote su valor. [pic]
3) Mida 40mL de solución 1M de y registre su temperatura.
Anote su valor. [pic]
4) Agregue este reactivo al vaso interior del calorímetro.
5) Coloque la tapa del calorímetro y registre latemperatura que alcanza el sistema hasta que se estabilice (equilibrio térmico).
Anote su valor. [pic]
6) Considere [pic] como el promedio entre [pic] y [pic] [pic].
7) Pese el vaso de 100 mL con su contenido. [pic]
8) Deseche la solución, enjuague y seque el vaso.
9) Pese el vaso. [pic]
CÁLCULOS.
1) Capacidad calorífica del calorímetro.
Formula:[pic]
De aquí tenemos todos los datos excepto la masa de agua y Cp, pero la podemos calcular con la formula de densidad ya que:
[pic]
[pic]
El Cp lo obtenemos de tablas que vienen en el formulario.
[pic]
[pic]
2) Número de moles de agua que se forman en la reacción de neutralización.
Como tenemos que las dos sustancias tienen una concentración 1 M yvolúmenes iguales 40 mL entonces:
[pic]
[pic]
3) Número total de moles de agua por cada mol de compuesto en la solución. Nota: este dato servirá para consultar el valor de Cp de la solución en la gráfica correspondiente.
Tenemos que:
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
4) Calor de neutralización[pic]
[pic]
[pic]
5) Entalpía molar de neutralización
[pic]
CUESTIONARIO
1) ¿Qué interpretación física tiene el valor C del calorímetro?
La capacidad calorífica (C) de una sustancia es la cantidad de calor requerido para elevar en un grado Celsius la temperatura de una cantidad dada de la sustancia. Por lo tanto la “C” es la cantidad de energía que adquiere elmaterial del calorímetro para elevar la temperatura del reactivo.
2) Calcule c para dos calorímetros cuyas masas son de 100 g pero uno ha sido construido en aluminio y otro en vidrio pirex. Consulte sus valores de Cp en la tabla No. 2.
Aluminio: [pic]
[pic]
Vidrio Pirex [pic]
[pic]
3) Complete la ecuación de la reacción de neutralización:
[pic]
4) Tome los datos necesariosde la tabla No. 3 y calcule el valor teórico esperado para [pic]
[pic][pic]
5) ¿Qué diferencia existe en términos de porcentaje, entre el valor experimental obtenido para el calor de reacción de neutralización y el valor teórico esperado?
[pic]
6) ¿Qué es un proceso endotérmico?
Un proceso endotérmico es aquel en el que el sistema absorbe calor del entorno.
7) Cite 5 ejemplos...
Experimento No. 1
Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro.
1) Arme el equipo.
2) Agregue 40 mL de agua destilada (a temperatura ambiente), en el vaso de 100 mL del calorímetro, medidos con la probeta.
3) Observe la temperatura hasta que permanezca constante.
Anote su valor. [pic]
4) Caliente en otro vaso 40 mL deagua destilada, entre 60 °C y 70 °C.
Anote su valor [pic]
5) Tome el vaso con las pinzas y agregue el agua caliente al calorímetro.
6) Tape y agite constantemente.
7) Registre la temperatura de la mezcla cada 10 segundos hasta que se alcance el equilibrio térmico.
|Tiempo (s) |0 |10 |20 |30 |40|50 |60 |
|Temperatura (°C) |20 |42 |42 |42 |41 |41 |41 |
8) Anote el dato de temperatura de equilibrio térmico [pic]
Experimento No. 2.
Determinación del calor de reacción de neutralización.
1) Desaloje la mezcla de agua que tiene en el calorímetro, séquelo y ármelonuevamente.
2) Mida con la probeta, 40 mL de solución 1 M (ácido clorhídrico), agréguelo al vaso interior del calorímetro y registre su temperatura.
Anote su valor. [pic]
3) Mida 40mL de solución 1M de y registre su temperatura.
Anote su valor. [pic]
4) Agregue este reactivo al vaso interior del calorímetro.
5) Coloque la tapa del calorímetro y registre latemperatura que alcanza el sistema hasta que se estabilice (equilibrio térmico).
Anote su valor. [pic]
6) Considere [pic] como el promedio entre [pic] y [pic] [pic].
7) Pese el vaso de 100 mL con su contenido. [pic]
8) Deseche la solución, enjuague y seque el vaso.
9) Pese el vaso. [pic]
CÁLCULOS.
1) Capacidad calorífica del calorímetro.
Formula:[pic]
De aquí tenemos todos los datos excepto la masa de agua y Cp, pero la podemos calcular con la formula de densidad ya que:
[pic]
[pic]
El Cp lo obtenemos de tablas que vienen en el formulario.
[pic]
[pic]
2) Número de moles de agua que se forman en la reacción de neutralización.
Como tenemos que las dos sustancias tienen una concentración 1 M yvolúmenes iguales 40 mL entonces:
[pic]
[pic]
3) Número total de moles de agua por cada mol de compuesto en la solución. Nota: este dato servirá para consultar el valor de Cp de la solución en la gráfica correspondiente.
Tenemos que:
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
4) Calor de neutralización[pic]
[pic]
[pic]
5) Entalpía molar de neutralización
[pic]
CUESTIONARIO
1) ¿Qué interpretación física tiene el valor C del calorímetro?
La capacidad calorífica (C) de una sustancia es la cantidad de calor requerido para elevar en un grado Celsius la temperatura de una cantidad dada de la sustancia. Por lo tanto la “C” es la cantidad de energía que adquiere elmaterial del calorímetro para elevar la temperatura del reactivo.
2) Calcule c para dos calorímetros cuyas masas son de 100 g pero uno ha sido construido en aluminio y otro en vidrio pirex. Consulte sus valores de Cp en la tabla No. 2.
Aluminio: [pic]
[pic]
Vidrio Pirex [pic]
[pic]
3) Complete la ecuación de la reacción de neutralización:
[pic]
4) Tome los datos necesariosde la tabla No. 3 y calcule el valor teórico esperado para [pic]
[pic][pic]
5) ¿Qué diferencia existe en términos de porcentaje, entre el valor experimental obtenido para el calor de reacción de neutralización y el valor teórico esperado?
[pic]
6) ¿Qué es un proceso endotérmico?
Un proceso endotérmico es aquel en el que el sistema absorbe calor del entorno.
7) Cite 5 ejemplos...
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