historia

CALOR DE NEUTRALIZACIÓN

Objetivos:
•

Conocer y practicar los conceptos básicos sobre el calor de neutralización entre ácidos
fuertes y/o débiles con bases fuertes y/o débiles, además calcular el calor de solución y
aplicar la ley de HESS, sobre la adicción de calores de reacción.

•

Evaluar el calor de solución para las reacciones que involucran ácidos fuertes o débiles
con basesfuertes o débiles. Calcular el calor de solución para un soluto con el solvente
agua.

Marco Teórico:
El calor de neutralización son los calores generados en una reacción de un ácido fuerte o
débil con una base fuerte o débil. La reacción neta de neutralización de un ácido fuerte con
una base fuerte:
H+

+

OH-

=>

H2O

En el caso de ácidos y/o bases débiles el calor no esconstante, ya que, además de la
reacción entre los iones hidronio e hidroxilo, ocurren también la disociación de la base o el
ácido, formación y precipitación de una sal, de tal forma el calor neto del proceso es la
suma de los calores que intervienen. Los calores de neutralización, se evalúan en un
calorimétrico aislado o vaso DEWAR a presión constante, teniendo en cuenta la siguiente
ecuación:
∆H=
QP
=
mCp∆T
El vaso DEWAR por ser aislado cumple:
∑∆H
=
∑QP =
0
El calor de disolución o entalpía de disolución, H°disolución, es el calor generado o absorbido
cuando cierta cantidad de soluto se disuelve en cierta cantidad de disolvente. La cantidad de
H°disolución representa la diferencia entre la entalpía de la disolución final y la entalpía de
los componentes originales(esdecir, soluto y disolvente) antes de mezclarse.
En un calorímetro a presión constante se puede determinar rápidamente H°disolución.

Datos
•

Datos teóricos.

Densidad del agua =
Capacidad calorífica del agua =
Calor de formación del agua (∆H) =
1cal =
Peso molecular de NH4CL
•

1g/cm3
4.185J/
68.317Kcal/mol
4.185J
53.49g

Para el CP del calorímetro

m1(masa del aguacaliente) =
m2(masa del agua fría) =
Tc(Temperatura del agua caliente) =
Tf(Temperatura del agua fría) =
Teq(Temperatura final de equilibrio) =

90g
100g
53.2°C
25.0°C
38.8°C

Tabla #1. datos obtenidos para utilizarlos en los calores de neutralización.
Acidos y Bases
Volumen (ml) Normalidad (N)
T inicial °C
NaOH
100
0.2089
25.6
HNO3
25
0.8177
NaOH
100
0.2089
25
HCOOH
25
0.8138NaOH
100
0.2955
25
H2SO4
25
1.2224
•

Calor de solución

m3(Masa de cloruro de amonio) =
V1(Volumen del agua) =
Ti(Temperatura inicial) =
Tf(Temperatura final) =

2.9932 g
90 ml
25.3°C
22.9°C

T final °C
27.2
27.2
29.0

Calculos y Resultados:
1. Calcular la capacidad calorífica del vaso dewar

Qagua.C + Q Aagua.F + Qdewar = 0 → ∆ H aguaC + ∆ H aguaF + ∆ H dewar = 0m AC C P1AC ∆ T + m AF C P1AF ∆ T + C P0 ∆ T = 0

C P0 =

(

)

(

− m1C PA T e − T C − m2 C PA T e − T F

(T e − T C )

)

C P0 = 24.50 J / grado
2. Calcular el calor de neutralización por mol de agua formada para cada una de las
reacciones de neutralización.

•

Para el NaOH / HNO3

∆ H neutralización + ∆ H mezcla + ∆ H dewar = 0
∆ H neutralización = − mmezcla CPmezcla ∆ T − C Pderwar ∆ T

∆ H neutralización = − 876.2 J
Reactivo limite

η HNO3 = 0.025l * 0.8177 N = 0.02044mol

η NaOH = 0.100 l * 0.2089 N = 0.02089mol
∆ H neutralización = −876.2 J / grado *

1
1cal
*
= −10242.99cal / mol
0.02044mol 4.185 J

•

Para el NaOH / HCOOH

Reactivo limite

η NaOH = 0.100 l * 0.2089 N = 0.02089mol

η HCOOH = 0.025l * 0.8138N = 0.02034mol
∆ Hneutralización = −1204.78 J *

•

1
1cal
*
= −14153.42cal / mol
0.02034mol 4.185 J

para el NaOH/ H2SO4

Reactivo limite

η NaOH = 0.100l * 0.2955N = 0.02955mol
η H 2 S O4 = 0.025l *1.2224 N = 0.0306mol

∆ H neutralización = −2190.5 J *

1
1cal
*
= −17712.92cal / mol
0.02955 4.185 J

3. Calcular el calor de solución por mol de NH4Cl con las moles del agua adicionadas
y...