Guía 1

Práctica: Calor de reacción de neutralización

1.- DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORÍMETRO.
Tome un vaso de 50 mL limpio y seco, vierta desde una probeta 25 mL de agua (a temperatura ambiente); posteriormente depositar el agua al calorímetro, dejar pasar 1 minuto y anotar la temperatura del agua (Tf). En un vaso de 50 mL, adicionar 25 mL de agua y calentar hastaaproximadamente 60 °C, anotar la temperatura alcanzada (Tc) e inmediatamente añadir al calorímetro e iniciar el cronómetro. Tapar y agitar suavemente el calorímetro con movimientos circulares y a los 30 segundos tomar el primer dato de temperatura. Apuntar los valores de temperatura en los intervalos que se muestran en la tabla de datos que debe entregar al instructor.
Represente gráficamente lastemperaturas obtenidas frente al tiempo y obtenga la ecuación que describe el comportamiento de la temperatura vs el tiempo. Para determinar la temperatura de la disolución To en el instante de la mezcla (t = 0), debe extrapolar a tiempo cero.


Figura 1. Representación Temperatura vs Tiempo.

Cuando se mezcla el agua fría con el agua caliente en el calorímetro ocurre un proceso de transferenciade calor en el proceso de dilución. Debido a que el calorímetro es un sistema adiabáticamente aislado, el calor que pierde el agua caliente será ganado por el agua fría y por el calorímetro. El calor obtenido por las paredes del calorímetro está dado por:


En donde,



Tanto la cantidad de calro cedida como la ganada es expresada en función de la cantidad de agua (m), el calor específico del agua,c y el cambio de temperatura (ΔT) y. Para el agua, cagua = 1 cal/g·K = 4,184 J/g·K.

La capacidad calorífica del calorímetro, o equivalente calorífico en agua del calorímetro está dado por:

Determinando To (temperatura al momento de la mezcla) utilizando la gráfica de Temperatura vs tiempo.


2.- DETERMINACIÓN CALORES DE NEUTRALIZACIÓN. REACCIONES A PRESIÓN CONSTANTE.
Cuando en el calorímetrose lleva a cabo una reacción de neutralización ácido – base se produce la liberación de calor, dicho calor es absorbido por el agua producida en el proceso y también por el calorímetro. Calculada con anterioridad la capacidad calorífica del calorímetro o equivalente calorífico en agua (eqc), la entalpía de la reacción viene dada por:


2.1.- Reacción de neutralización

Vierta desde una bureta 25mL de una solución de NaOH 1.0 M en un vaso de precipitado y cúbralos con un vidrio reloj. Ahora vierta dentro del calorímetro 25 mL de HCl 1.0 M y tápelo. Lea la temperatura del NaOH y del HCl y anote en la Tabla de datos, tenga en cuenta que el termómetro debe ser lavado y secado antes de sumergirlo en las soluciones. Verter rápidamente la solución de NaOH sobre la solución de HCl contenida enel calorímetro. Ese tiempo se conoce como tiempo de mezcla, tenga en cuenta encender el cronómetro en el preciso instante en que ambas soluciones se mezclan. Tapar y agitar en forma circular y tomar la temperatura a los 30 segundos. Lleve el registro temperatura – tiempo en la hoja de datos hasta completar 5 minutos. Por favor evitar salpicaduras durante el vertido y agite cuidadosamente.

Con losdatos obtenidos, realizar la gráfica Temperatura vs tiempo y extrapolar el tramo recto a tiempo cero para determinar To. Para realizar los cálculos, usted debe suponer que la densidad de la mezcla de reacción es aproximadamente 1 g/cm3 y que su calor específico se aproxima a 1 cal/g·K (4,18 J/g· K).

* Repetir el proceso del apartado anterior empleando:
a) 25 mL de una disolución de hidróxido desodio 1 M y 25 mL de una disolución de ácido acético 1M.
b) 25 mL de una disolución de hidróxido de sodio 1 M y 25 mL de una disolución de ácido sulfúrico 1M.


















Integrantes: ____________________________________________________________________________________________________
Datos obtenidos: Calor de reacción de neutralización
1.- DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DEL...