Determinacion de un calor de neutralizacion

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RESULTADOS

Experiencia 1. Determinación de la constante del calorímetro.

Datos:
- Masa calorímetro = 195.93 g
- Masa calorímetro + agua fría = 239.12 g
- Tº inicial agua fría = T1= 17.8 º C
- Tº inicial agua caliente = T2= 46.3 ºC
- Tº final de equilibrio = T3= 32.9º C
- Masa agua caliente= mc = 52.07 g
- Masa agua fría = mf= 43.19 g

Calculo de la constante delcalorímetro K

qced + qabs + qcal = 0

mc Cpagua ( T3 – T2) + mf Cpagua ( T3- T1) + K ( T3- T1) = 0

K= 3.0178 cal/K

Experiencia 2. Determinación ΔHN en forma directa.

Datos:
- Masa calorímetro = 195.93 g
- Masa calorímetro + 50 ml HCl 1.0 M = 246.00 g
- Masa calorímetro + 50 ml HCl 1.0 M + 50 ml NaOH 1.0 M = 296.48 g
- Tº inicial calorímetro = T4= 18.9 ºC
- Tº inicial NaOH = T5=19.5 ºC
- Tº inicial HCl = 18.9 ºC
- Tº final de equilibrio = T6= 24.8 ºC
- Moles de HCl en reacción = 0.05
- Volumen probeta = 50 ml = 0.05 L
- Moles obtenidos de HCl = 1.373
- Masa HCl = 50.07 g
- Masa NaOH = 50.48 g

Calculo calor de neutralización

qN + mNaOH CpNaOH ( T6 – T5) + mHCl CpHCl ( T6 – T4) + K ( T6 – T4) = 0

qN = - 580.767 cal

Calculo ΔHN

ΔHN = qN / molesΔHN = - 1165.34 cal /mol

Experiencia 3. Determinación de qdis.

Datos:
- Masa calorímetro = 199.94 g
- Masa calorímetro + 100 ml agua = 297.49 g
- Masa de agua = 97.55 g
- Masa calorímetro + agua + NaOH (sol) = 339.54 g
- Tº inicial agua = T7 = 18.7 ºC
- Tº calorímetro = 18.7 ºC
- Tº final de equilibrio = 22.8 ºC

Calculo calor de disolución

qdis + mHCl CpHCl ( T8 – T7)+ K ( T8 – T7) = 0

mNaOH CpNaOH (ΔT) , CpNaOH = 0 , por lo que todo el termino se hace 0.

qdis = -412.328 cal

Experiencia 4. Determinación de calor de neutralización q`N.

Datos:
- Masa calorimetro = 195.93 g
- Masa calorimetro + HCl 0.5 M 100 ml = 294.87 g
- Masa calorimetro + HCl + NaOH (s) = 298.88 g
- Masa HCl = 98.94 g
- Masa NaOH = 4.01 g
- Tº inicial HCl = T9 = 18.2 ºC
-Tº calorimetro = 18.2 ºC
- Tº final de equilibrio = T10= 40.0 ºC
- Moles NaOH en la reaccion = 0.1
- Moles obtenidos HCl = 2.714
- Volumen probeta = 50 ml

Calculo calor de neutralización

q`N + mNaOH CpNaOH ( T10 – T9) + mHCl CpHCl ( T10 – T9) + K ( T10 – T9) = 0

CpNaOH = CpHCl = Cpagua

q`N = - 2310.09 cal

Calculo ΔHN en forma indirecta

Aplicando Ley de Hess

qN =q`N - qdis

qN = - 1897.76 cal

ΔHN = qN / moles

ΔHN = - 18977.6 cal /mol

Magnitudes Termodinámicas buscadas en bibliografía, con respecto a nuestro experimento llevado a cabo:

HCl (ac) + NaOH (s) → NaCl (ac) + H2O (liq)
(-167.2 kJ/mol) (-469.6 kJ/ mol) (-285.83 kJ/mol) (-407.1kJ/mol)

Se calcula, con estos datos el ΔHºrex (entalpía de reacción estándar a 25ºC y 1 atm) (1)

ΔHºrex = ΔHºPRODUCTOS - ΔHºREACTANTES

ΔHºrex = - 56.13 kJ/mol =13.43 kcal/ mol

DISCUSION

El primer punto a discutir es la diferencia de los valores de la entalpía de neutralización obtenida de forma directa e indirecta. En este punto, un factor importante que nos pudo arrojardistintos valores es la diferencia obtenida en el calor de neutralización, es decir, la masa que se utilizo correspondiente al NaOH. Respecto a esta masa, si bien la diferencia de la masa determinada teóricamente es bastante pequeña a la masada en la balanza granataria, no deja de ser un determinante en la obtención de los distintos valores. Por otro lado, la masa de NaOH que no reaccionaestequiometricamente con el HCl puede también afectar los cálculos debido a la liberación de calor de disolución presente en la reacción.

Comparando los valores de entalpía de reacción estándar obtenidos desde la bibliografía y los valores de entalpía de neutralización calculados experimentalmente, nos arroja una pequeña diferencia entre la forma directa de haberlo calculado y la forma en donde...
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