quimica industrial

OBJETIVOS
El alumno determinara experimentalmente la capacidad calorífica de un calorímetro.
El alumno determinara experimentalmente la entalpia molar de reacción para un par ácido fuerte-base fuerte (calor de reacción de neutralización a presión constante).

INTRODUCCION TEORICA
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
La ley del equilibrio térmico, la ley cero de la termodinámica, es otro principioimportante. La importancia de esta ley para el conecto de temperatura no se comprendió hasta que otros aspectos de la termodinámica alcanzaron un estado bastante avanzado de desarrollo, de ahí su peculiar nombre de ley cero.

Figura (a): sistemas aislados figura (b): sistemas en contacto térmico
Para ilustrar la ley cero, consideremos dos muestras de gas. Una muestra está confirmada enun volumen y la otra en el volumen dos . Las presiones son P1 y P2 respectivamente. Al comienzo, los dos sistemas están aislados y se encuentran en completo equilibrio. El volumen de cada recipiente es fijo y suponemos que cada uno tiene un manómetro como se indica en la figura (a).
Los dos sistemas se ponen en contacto a través de una pared. Hay dos posibilidades, o se influyen mutuamente o no.Si no se influyen, la pared es aislante o adiabática. Por supuesto, en esta situación no se afectan las presiones de los dos sistemas al ponerlos en contacto, la lectura en los manómetros cambia con el tiempo, alcanzando finalmente dos nuevos valores presión uno y presión dos que permanecen constantes con el tiempo figura (b). En esta situación, la pared es térmica conductora, los sistemas estánen contacto térmico. Cuando las propiedades de dos sistemas en contacto térmico se estabilizan en valores que no cambian con el tiempo, los sistemas se hayan en equilibrio térmico. Los dos sistemas tienen una propiedad en común, están en mutuo equilibrio térmico.
Consideremos tres sistemas A, B y C dispuestos como se indica la figura 6.2 (a). Los sistemas A y B están en contacto térmico, al igualque los sistemas B y C. Al sistema compuesto se le da tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio térmico. Entonces A estará en equilibrio térmico con B, y C en equilibrio térmico con B. ahora eliminamos el contacto de A y C con B y los colocamos en contacto térmico mutuo fig. 6.2 (b). Observamos que no tiene lugar cambio alguno con el tiempo en las propiedades de A y C están, por lo tanto, enequilibrio térmico entre si. Esta experiencia se resume en la ley cero de la termodinámica: dos sistemas que están en equilibrio térmico con un tercero están en equilibrio térmico entre si.

El concepto de temperatura puede establecerse precisamente por: (1) los sistemas que están en equilibrio térmico entre si tienen la misma temperatura. (2) los sistemas que no están en equilibrio térmicoentre si tienen diferentes temperaturas. La ley cero, por tanto, nos da una definición operacional de la temperatura que no depende de la sensación fisiológica de “caliente” o “frio”. Esta definición esta de acuerdo con la fisiológica. La ley cero se basa en la experiencia de que sistemas en contacto térmico no están en completo equilibrio entre si mientras no tengan el mismo grado de calor, esdecir, la misma temperatura.
CALOR DE NEUTRALIZACION
El calor de neutralización de un ácido -ácido clorhídrico, ácido nítrico o ácido acético- y una base -hidróxido sódico, hidróxido amónico- se determina midiendo la máxima temperatura que se alcanza en un calorímetro al mezclar sendas disoluciones diluidas de ambos reactivos. Previamente, se determina el equivalente en agua del calorímetro. Conlos datos experimentales se procede al cálculo de las magnitudes: ΔH0neutr, ΔS0neutr y ΔG0neutr.
Toda transformación química se acompaña de absorción o liberación de energía que suele manifestarse en forma de calor y los procesos químicos pueden clasificarse en endotérmicos y exotérmicos respectivamente. En las reacciones químicas esta variación calorífica representa la diferencia entre el...