Quimica
Páginas: 5 (1234 palabras)
Publicado: 10 de julio de 2014
Calor de Combustión
1) Objetivo:
Medir del calor desprendido en la combustión del naftaleno a volumen constante, calcular la entalpía de combustión y analizar los errores asociados. 2) Introducción:
El experimento calorimétrico:
La Bomba de Mahler:
Hay tres formas de transferencia de energía: conducción, convección y radiación. Latransferencia de energía por conducción se realiza de dos maneras. El primer mecanismo es el de la interacción molecular, en el cual el aumento del movimiento de una partícula a un nivel de energía más alto, imparte energía a las moléculas adyacentes que se encuentran en niveles más bajos. Está presente, en cierto grado, en todos los sistemas en los que existe un gradiente de temperatura. Ademásdeben encontrarse moléculas de sólido, líquido o gas. El segundo mecanismo es el de transferencia de calor por medio de electrones " libres ". Este tipo es importante, principalmente en los sólidos puramente metálicos. La ecuación básica que sirve para describir el proceso de conducción es:
Donde qx es la rapidez de transferencia de calor en la dirección de x; A es el área normal a la direcciónde flujo de calor; k es la conductividad térmica y
es el gradiente de temperatura en la dirección x. Está ecuación es la ley de Fourier de conducción de calor.
3)Equipo y Diagrama Experimental:
Equipo Experimental:
Equipo Fabricante Placa U.C.R.
Calorímetro de bomba Parr 4764
Unidad de ignición Parr 124660
Empastillador Parr 120762
Termómetro Cole-Parmer 08003-10
Cronómetro Accusplit126541
-Pizeta con agua destilada
Reactivos:
-Acido Benzoico
-Naftaleno
Experiencia:
Pesar en balanza analítica al 0,1 mg unos 15 cm de alambre de hierro, hacerle en el centro tres o cuatro espiras de unos tres mm de diámetro. Formar en el pastillero una pastilla de naftaleno de aproximadamente 1 gr con el arrollamiento de alambre en su interior. Los extremos del alambre debensobresalir unos tres a cuatro cm, que se usarán para suspender la pastilla entre el tubo de entrada de oxígeno (G) y el electrodo aislado (H) con la tapa de la bomba colocada en el soporte. Cerrar la bomba, apretar a mano la tapa a rosca. Con las válvulas de entrada (E) y salida (F) de oxígeno abiertas, conectar el sistema al cilindro de oxígeno y hacer circular el gas lentamente durante algunosminutos para eliminar el aire de la bomba (el nitrógeno forma ácido nítrico durante la combustión). Cerrar la válvula de salida, cargar en la bomba 25 atm de oxígeno y cerrar la válvula de entrada.
Probar que la bomba no pierda sumergiéndola en agua. Secarla bien y colocarla dentro del recipiente (J) que ya contendrá 2600 gr de agua destilada. Colocar el agitador, conectar mediante cables adecuadoslos terminales de la bomba con el tablero de ignición. Si hay continuidad en el circuito debe encenderse la luz roja en el tablero.
Colocar el termómetro Beckmann que previamente se ajustó para leer un aumento de temperatura de por lo menos 4 ºC. Tapar el calorímetro, poner en marcha el agitador y esperar unos minutos. Comenzar a hacer lecturas de temperatura, una por minuto durante 15 minutos.Cerrar el circuito de combustión oprimiendo el pulsador en el tablero por un instante. La luz roja debe apagarse. Cortar la corriente en el tablero con la llave bipolar (debe apagarse la lámpara esmerilada). Leer la temperatura cada 15 segundos hasta que lecturas sucesivas muestren poca diferencia. Hacer después 15 lecturas más, una cada minuto. Apagar la agitación, desconectar y sacar la bomba delcalorímetro, y eliminar los gases de combustión y el exceso de oxígeno abriendo la válvula (F). Abrir la bomba y observar si la combustión fue total (ausencia de residuos carbonosos). Si quedan restos de alambre sin quemar, pesarlos y restarlos a la cantidad original.
Datos:
-Rxn: C10H8 + 12O 2→ 10CO2 +4H2O + Calor
-Acido Benzoico:
m (luna de reloj) =25,4232g
m (alambre Fe)=...
1) Objetivo:
Medir del calor desprendido en la combustión del naftaleno a volumen constante, calcular la entalpía de combustión y analizar los errores asociados. 2) Introducción:
El experimento calorimétrico:
La Bomba de Mahler:
Hay tres formas de transferencia de energía: conducción, convección y radiación. Latransferencia de energía por conducción se realiza de dos maneras. El primer mecanismo es el de la interacción molecular, en el cual el aumento del movimiento de una partícula a un nivel de energía más alto, imparte energía a las moléculas adyacentes que se encuentran en niveles más bajos. Está presente, en cierto grado, en todos los sistemas en los que existe un gradiente de temperatura. Ademásdeben encontrarse moléculas de sólido, líquido o gas. El segundo mecanismo es el de transferencia de calor por medio de electrones " libres ". Este tipo es importante, principalmente en los sólidos puramente metálicos. La ecuación básica que sirve para describir el proceso de conducción es:
Donde qx es la rapidez de transferencia de calor en la dirección de x; A es el área normal a la direcciónde flujo de calor; k es la conductividad térmica y
es el gradiente de temperatura en la dirección x. Está ecuación es la ley de Fourier de conducción de calor.
3)Equipo y Diagrama Experimental:
Equipo Experimental:
Equipo Fabricante Placa U.C.R.
Calorímetro de bomba Parr 4764
Unidad de ignición Parr 124660
Empastillador Parr 120762
Termómetro Cole-Parmer 08003-10
Cronómetro Accusplit126541
-Pizeta con agua destilada
Reactivos:
-Acido Benzoico
-Naftaleno
Experiencia:
Pesar en balanza analítica al 0,1 mg unos 15 cm de alambre de hierro, hacerle en el centro tres o cuatro espiras de unos tres mm de diámetro. Formar en el pastillero una pastilla de naftaleno de aproximadamente 1 gr con el arrollamiento de alambre en su interior. Los extremos del alambre debensobresalir unos tres a cuatro cm, que se usarán para suspender la pastilla entre el tubo de entrada de oxígeno (G) y el electrodo aislado (H) con la tapa de la bomba colocada en el soporte. Cerrar la bomba, apretar a mano la tapa a rosca. Con las válvulas de entrada (E) y salida (F) de oxígeno abiertas, conectar el sistema al cilindro de oxígeno y hacer circular el gas lentamente durante algunosminutos para eliminar el aire de la bomba (el nitrógeno forma ácido nítrico durante la combustión). Cerrar la válvula de salida, cargar en la bomba 25 atm de oxígeno y cerrar la válvula de entrada.
Probar que la bomba no pierda sumergiéndola en agua. Secarla bien y colocarla dentro del recipiente (J) que ya contendrá 2600 gr de agua destilada. Colocar el agitador, conectar mediante cables adecuadoslos terminales de la bomba con el tablero de ignición. Si hay continuidad en el circuito debe encenderse la luz roja en el tablero.
Colocar el termómetro Beckmann que previamente se ajustó para leer un aumento de temperatura de por lo menos 4 ºC. Tapar el calorímetro, poner en marcha el agitador y esperar unos minutos. Comenzar a hacer lecturas de temperatura, una por minuto durante 15 minutos.Cerrar el circuito de combustión oprimiendo el pulsador en el tablero por un instante. La luz roja debe apagarse. Cortar la corriente en el tablero con la llave bipolar (debe apagarse la lámpara esmerilada). Leer la temperatura cada 15 segundos hasta que lecturas sucesivas muestren poca diferencia. Hacer después 15 lecturas más, una cada minuto. Apagar la agitación, desconectar y sacar la bomba delcalorímetro, y eliminar los gases de combustión y el exceso de oxígeno abriendo la válvula (F). Abrir la bomba y observar si la combustión fue total (ausencia de residuos carbonosos). Si quedan restos de alambre sin quemar, pesarlos y restarlos a la cantidad original.
Datos:
-Rxn: C10H8 + 12O 2→ 10CO2 +4H2O + Calor
-Acido Benzoico:
m (luna de reloj) =25,4232g
m (alambre Fe)=...
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