Determinación De La Entalpia De Neutralización De Una Base Con Acido Clorhídrico

Practica No.3
“Determinación de la entalpia de neutralización de una base con acido clorhídrico”

OBJETIVOS

1. Determinar la constante calorimétrica de un calorímetro
2. Determinar el calor de neutralización del hidróxido de sodio con acido clorhídrico.
3. Determinar el calor de neutralización del amoniaco con acido clorhídrico

INTRODUCCIÓN

El calor de neutralización esdefinido como el calor producido cuando un equivalente gramo de ácido es neutralizado por una base.

Para la neutralización de un acido fuerte con una base fuerte en disoluciones diluidas, el valor de la entalpia molar de neutralización permanece aproximadamente constante en 57,200 J/mol a 25°C. Esto se debe a que ambos en disoluciones diluidas se encuentran totalmente disociados. Por lo tanto elúnico cambio químico responsable del cambio térmico observado es la unión de los iones hidratados hidrogeno e hidroxilo para formar agua no ionizada. Si se escribe la ecuación de neutralización en forma iónica, se tiene que:

Na+(aq)+OH-(aq)+H+(aq)+Cl-(aq) → Na+(aq)+Cl-(aq)+H20(l)

al cancelar los iones comunes en ambos lados de la ecuación, queda la ecuación de neutralización como:OH-(aq)+H+(aq)→ H20(l)

En la neutralización de disoluciones de ácidos débiles por bases fuertes, bases débiles por ácidos fuertes o de ácidos débiles por bases débiles el valor de la ∆H de neutralización difiere del valor determinado para la neutralización de un acido fuerte por una base fuerte, porque la formación del agua a partir de sus iones no es el único proceso químico que acompaña a laneutralización, ya que paralelamente a la combinación de los iones hidratados hidrógeno e hidroxilo, va ocurriendo la ionización de los solutos débiles, siendo el efecto térmico observado la suma de las entalpías de ionización y neutralización.

Para la medición de la entalpia de neutralización, se emplean calorímetros a presión constante.

El calorímetro es un instrumento que sirve para medir lascantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.

Un calorímetro consiste, en esencia, en un recipiente aislado térmicamente y lleno de agua, en la cual se sumerge una cámara de reacción. En una reacción exotérmica, el calor generado setransmite al agua y la elevación de temperatura resultante en ésta se lee mediante un termómetro sumergido en ella. Cuando se trata de una reacción endotérmica, hay que medir la reducción de la temperatura en vez de su incremento.

Para medir la entalpia de neutralización es menester medir la capacidad calorífica del aparato Ccal, esta se determina aplicando la primera ley de la termodinámicamidiendo el calor cedido por una masa determinada de agua caliente q2 a una masa determinada de agua a menor temperatura q1 y al calorímetro q3 y de acuerdo con la primera ley de la termodinámica:

q1+q2+q3=0

Con esta ecuación se puede obtener la capacidad calorífica del aparato y una vez calibrado se puede usar para medir calores o entalpias de reacción.

RESULTADOS

Para la calibración delcalorímetro se obtuvo lo siguiente:

Tabla No. 1 “Resultados de la calibración del calorímetro”
| CALIBRACION 1 | CALIBRACION 2 |
Peso del agua fría | 200 g | 200 g |
Temperatura del agua fría (T1) | 19.79 °C | 21.61 °C |
Peso del agua caliente | 50 g | 50 g |
Temperatura del agua caliente (T2) | 59 °C | 37 °C |
Temperatura en equilibrio (T3) | 26.9 °C | 26.65 °C |

Tabla No. 2“Resultados para cada una de las calibraciones”
CALIBRACION 1 | CALIBRACION 2 |
Tiempo(s) | Temperatura(°C) | Tiempo(s) | Temperatura(°C) |
0 | 26.1 | 0 | 21.6 |
30 | 26.1 | 30 | 21.61 |
60 | 26.1 | 60 | 21.6 |
90 | 26.1 | 90 | 21.61 |
120 | 26 | 120 | 21.6 |
150 | 26 | 150 | 21.61 |
180 | 26 | 180 | 21.61 |
210 | 26 | 210 | 21.61 |
240 | 26 | 240 | 21.6 |
270 | 26 | 270 |...