Temperatura

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PRACTICA # 3
CALORES DE NEUTRALIZACIÓN Y DE SOLUCIÓN

Por:
PAOLA ANDREA MONTANEZ GIRALDO
JHONNY ALZATE HURTADO

Laboratorio de Fisicoquímica

2011
OBJETIVOS:

* Evaluar el calor de neutralización para las reacciones que involucran ácidos fuertes o débiles con bases fuertes o débiles. Calcular el calor de solución para varios solutos con el solvente agua.

* Hacer la aplicaciónde la ley de Hess sobre la adición de los calores de reacción para calcular el calor de disociación de ácidos o bases débiles.

MARCO TEÓRICO

El calor de neutralización es el calor intercambiado en la reacción de un ácido con una base a una dada temperatura y presión, para formar un mol de agua. Por ser un Hreacción, su valor depende de:
* la naturaleza química del ácido y baseutilizados
* sus concentraciones
* la temperatura

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 es constante, 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 elcalor 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 = mCpT

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 ciertacantidad 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(es decir, soluto y disolvente) antes de mezclarse. En un calorímetro a presión constante se puede determinar rápidamente H°disolución.

Cada vez que ocurre un cambio químico, existe un intercambiodefinido de calor, German Hess demostró que el valor encontrado para este calor de reacción es independiente del camino seguido para realizarla, según la segunda ley de la termodinámica.

1. Determinación de la capacidad calorífica del vaso Dewar

TABULACIÓN DE DATOS:

MUESTRA | MASA (g) | VOLMUMEN (ml) | T INICIAL ºC | T FINAL ºC |
M1 = Agua fría | 100 | 100 | 23.0 | 38.7 |
M2 = Aguacaliente | 100 | 100 | 57.7 | 38.7 |

* Datos teóricos.
Densidad del agua = 1g/cm3
Capacidad calorífica del agua = 4.185J/g *C
Calor de formación del agua (H) = 68.317Kcal/mol
1cal = 4.185J

Calor de solución
Masa de cloruro de amonio NH4Cl: 3,0071g
Volumen de agua: 90ml
Temperatura inicial (Ti): 23.0ºC
Temperatura final (Tf): 21.5
T: -1.5ºC

1. Determinación del calor deneutralización: modelo para el grupo Y

SOLUCIÓN/REACCION | MOLARIDAD | VOL (ml) | T INICIAL ºC | T FINAL ºC | T |
NaOHHCL | 0.20090.8165 | 10025 | 23.323.4 =23.3 | 25.625.6 | 2.3 |
NH4 OHHCL | 0.20570.8165 | 10025 | 22.823.5 =23.1 | 24.824.8 | 1.7 |
NaOHH2SO4 | 0.20090.4068 | 10025 | 22.623.2 = 22.9 | 25.225.2 | 2.3 |

2. Determinación del calor de solución del cloruro de amonio
.REACTIVO | Masa(g)/Volumen(ml) | T inicial(oC) | T final(oC) | T |
NH4Cl | 3.0071g | 23.0 | 21.5 | -1.5 |
H2O | 90 ml | 23.0 | 21.5 | -1.5 |
CALCULOS Y RESULTADOS:

1.Calcular la capacidad calorífica del vaso Dewar.

2. Calor de neutralización por mol de agua formada para cada una de las reacciones:

RXN 1: HNEUTR, + CpDEWAR x T + mMEZCLA x Cp MEZCLA x T = 0Hneut = - (72.68 J/°C x 2,3°C) – (125 g x 4.185 J/g°C x 2,3°C)
HNEUTR = -1370.35 J

n NaOH= N x vol
n NaOH= 0,2 eq/L x 0,10 L x mol/eq = 0,02 mol

n HCl= N x vol
n HCl= 0,8 eq/L x 0,025 L x mol/eq = 0,02 mol

HNEUTR/ mol= -1370.35J/ 0,02 mol
HNEUTR/ mol= -68517.5 J/mol

RXN 2: HNEUTR, +...
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