Quimica

Jesús Mauro Medina Castillo


Termodinámica

Practica #9 Calor de combustion

Docente: María De La Luz Hernández Antuna

Objetivo
Determinar experimentalmente el calor producido por una combustión de un compuesto orgánico.
Material y equipo
* Calorímetro y bomba calorimétrica
* Termómetro de precisión
* Prensa pastilladora
* Cronometro
* Balanza analítica
*Probeta de 500 a 1000 ml
* Multímetro
Sustancia.
* Acido benzoico ( en cristales)
* Alambre de ignición
* Oxigeno gaseoso
* Agua potable
Compuesto orgánico solido o liquido que se desee quemar para determinar su calor de combustión.
Procedimiento
Para realizar una reacción de combustión en este calorímetro se recomienda el sig. Procedimiento:
I. Si la sustancia que sedesea quemar es un sólido pesar entre 0.5 y 1 gramo y elaborar una tableta en la prensa pastilladora, para luego colocarla en la capsula metálica con que cuenta el calorímetro. De ser un liquido, se coloca directamente en dicha capsula en la misma cantidad citada para el sólido.
II. Después de colocar la capsula sobre el electrodo en forma de anillo se corta un alambre de ignición de 10 a 12 cm ysus extremos se conectan a los electrodos de la bomba calorimétrica. Se recomienda probar la continuidad eléctrica entre los electrodos, en la tapa de la bomba, con ayuda del Multímetro.
III. Se cierra correctamente la bomba y desde el tanque de oxigeno gaseoso se le suministra dicho gas hasta que se registre una presión manométrica de 25 atmosferas. No olvidar purgar la bomba para extraerleel aire el aire que había en su interior.
IV. La bomba se coloca dentro del recipiente metálico, para luego agregarle 2.821 kg de agua potable, cuidado que aquella quede totalmente sumergida en el líquido.
V. A su vez el recipiente metálico se instala en el calorímetro, colocando el termómetro de precisión, las conexiones eléctricas, la tapa superior y poniendo a funcionar el agitador.VI. Debe esperarse el tiempo necesario para que la temperatura no cambie mas y cuando es constante se anota T1.
VII. Se oprime el botón de ignición durante tres a 5 segundos para iniciar la reacción de combustión. La temperatura se registra cada 15 segundos y cuando alcance su máximo valor se le designa por T2.
VIII. En este momento el experimento ha terminado, así que se desensambla elequipo y sobre todo se abre la bomba calorimétrica, previa expulsión de los gases, para verificar que se halla quemado toda la sustancia.
Todo este procedimiento debe realizarse primero con acido benzoico para obtener la contante del calorímetro y enseguida algún compuesto orgánico elegido para calcular su calor de combustión.

Marco teorico.
Durante los años 1840 a 1878, J.P. Joule llevó acabo una serie de experimentos cuidadosos sobre la naturaleza del trabajo y el calor. Estos experimentos son fundamentales para comprender la primera ley de la termodinámica y el concepto moderno de energía.
Los experimentos de Joule eran bastantes sencillos, pero él tomó muchas precauciones para asegurar la exactitud. En su famosa serie de mediciones , Joule colocó cantidades conocidas de aguaen un contenedor aislado y agitó el agua con un agitador giratorio. La cantidad de trabajo hecha sobre el agua por el agitador fue medida con exactitud , anotándose los cambios de temperatura del agua. Joule encontró que se necesitaba una cantidad fija de trabajo por unidad de masa por cada grado de aumento en la temperatura provocado por el agitador, y que la temperatura original del agua podíarestablecerse por la transferencia de calor a través del simple contacto con un objeto más frío. Así fue como Joule mostró de manera concluyente la existencia de una relación cuantitativa entre el trabajo y calor y que, en consecuencia, el calor es una forma de energía. En este tipo de pruebas se añade energía al agua como trabajo, pero se extrae de ésta como calor. Con esto cabe la pregunta de...