Tarea

QUÍMICA APLICADA “A” (63.11) TRABAJO PRÁCTICO Nº 1 - TERMOQUÍMICA
INTRODUCCIÓN
El objetivo general del presente trabajo práctico es aplicar los principios y relaciones termodinámicas a la determinación de la entalpía de neutralización de ácidos fuertes y débiles. La parte experimental se llevará a cabo utilizando un calorímetro adiabático. Los calorímetros se utilizan para determinarexperimentalmente entalpías de reacción en un sentido amplio, es decir que incluyen entre sus posibilidades la determinación de entalpías de cambio de estado, capacidades caloríficas, etc. En el calorímetro de flujo se suministra o extrae calor de modo que la temperatura final del sistema total (calorímetro y sistema bajo estudio) sea igual a la inicial, y se mide indirectamente dicha energía. Un tipo mássencillo de calorímetro opera en forma adiabática, o sea sin intercambio de calor con el exterior, por lo que requiere estar térmicamente aislado. En este caso, el calor liberado o consumido por la reacción es absorbido por el sistema y produce un cambio en su temperatura, que se vincula con el calor de reacción a través de relaciones termodinámicas. La expresión para la variación de entalpía en unsistema homogéneo de masa m en el que cambia la temperatura a presión constante esta dada por: ∆H = m . cp . ∆T a) Dé el nombre de todas las magnitudes que aparecen en la expresión, mencione en qué unidades pueden expresarse y defina dichas unidades. Al producirse una reacción en un calorímetro, como la reacción de neutralización entre n moles de H+ de una solución ácida y n moles de OH- de unasolución básica, a presión constante, la cantidad de calor involucrada será igual a n.∆HN (∆HN es la entalpía de neutralización). - n ∆HN = (Vácido+ Vbase) δsc cpsc ∆T (1)

b) Deduzca la ecuación número (1). Indique en la misma cuáles son las magnitudes medidas y propiedades del sistema. Nombre todas las magnitudes que aparecen en la expresión y dé sus unidades.

PARTE EXPERIMENTAL
Elexperimento consiste en determinar la entalpía de neutralización de dos ácidos fuertes y uno débil, en soluciones acuosas poco concentradas. Se utilizarán soluciones de normalidad conocida de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido acético e hidróxido de sodio.

La reacción se lleva a cabo en un vaso de precipitados, que se encuentra en el interior de un termo que sirve como calorímetro adiabático.Su tapa tiene un orificio por el que se introduce el termómetro. c) Dibuje un esquema del calorímetro que se utiliza en la práctica.

Instrumentos de medición y materiales necesarios:
• • • • Calorímetro (termo con tapa, con orificio para el termómetro). Vaso de precipitados de 150 cm3. Termómetro de mercurio. Probetas graduadas de 100 cm3.

d) Analice la razón por la cual todos los materialese instrumentos de medición deben estar secos. e) Para cada uno de los instrumentos de medición que utilizará, indique qué magnitud medirá con cada uno, y qué rango y precisión poseen, y analice si son adecuados para el experimento.

Procedimiento
1) Asegurarse de que el vaso, el termómetro y la probeta hayan estado a la temperatura ambiente. Asegurarse de que la temperatura ambiente y la delas soluciones ácida y básica no difieran en más de 0,2ºC. 2) Calcular y medir el volumen de solución ácida que contenga 0,1 mol de H+ y colocarla en el vaso de precipitados. Medir su temperatura (Ti). 3) Calcular y medir el volumen de solución básica que contenga 0,1 mol de OH-. 4) Colocar el vaso de precipitados con la solución ácida en el calorímetro. Ubicar el termómetro en su orificio, de modoque el bulbo del mismo quede en el centro del volumen que ocupe la solución final. Tapar. 5) Verter la solución básica en el vaso de precipitados y tapar inmediatamente. Leer la temperatura final (Tf) apenas deje de variar con rapidez. Nota: A medida que pasa el tiempo desde que se completó la reacción, la solución que se encuentra en el vaso de precipitados se pone en equilibrio térmico con el...