bomba calorimetrica

Páginas: 11 (2509 palabras) Publicado: 21 de octubre de 2014
Introducción

La Entalpía es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.
La entalpía de neutralización es la energía liberada al reaccionar un ácido con una base. Si tanto el ácido como labase son fuertes, el calor generado en la reacción por mol de agua formado es constante e independiente de la naturaleza de los reactantes. Mientras que si en la reacción hay una base o ácido débil, el calor generado en la reacción no es constante. En éstas ocurre además de la reacción entre los iones hidronio con los iones hidroxilo, la disociación de la baso o ácido débil o formación de una sal,de tal forma que el calor neto del proceso es la suma de los calores de todas las reacciones que ocurren.
Para la disolución de una sal en agua hay que tener en cuenta dos procesos. Primero, el “desmoronamiento” de la estructura sólida, para lo que se requiere una absorción de energía ya que hay que vencer la unión iónica catión/anión y ΔH > 0, cuando sea el caso.
En el segundo caso, lainteracción de los iones con el disolvente (H2O) proceso normalmente exotérmico (para iones y moléculas polares, en un disolvente polar como el agua) esta energía es llamada hidratación.

Datos y Caculos
Masa de H2O caliente; 100g
Temperatura H2O caliente Tc: 60,1ºC
Masa de H2O fría: 100g
Temperatura H2O fria Tf: 23ºC
Temperatura final del equilibrio Te: ºC



Tabla 1. Calor de NeutralizaciónÁcidos y Bases V(mL) Molaridad (M) Temp (ºC)
Ti Tf
HCl
NaOH 25 1.2030 23.3 25.4
100 0.5085
HCl
NH4OH 25 1.2030 23.0 25.8
100 0.2110
H2SO4
NaOH 25 1.0930 23.05 25.4
100 0.5085


Tabla 2. Calor de Solución
WNH4Cl (g) VH2O(mL) Temp (ºC)
Ti Tf
3,010g 90 23.1 22.9

Temperatura agua caliente= 60.1°C
Temperatura agua fría= 23°C
〖Cp〗_(d= ) (-(Ma.c.x Cpagua x∆Tac+Ma.f x Cpagua x ∆Ta.f))/∆Td
〖Cp〗_(d= ) (-(100g x 4.185J/g x 18.6t+100g x 4.185J/g x-18.5))/(-18.5)=2,26J/°C

Calor de Neutralización:

Ácido clohidrico e Hidróxido de Sodio:

HCl_((ac))+NaOH_ac → H_2 O_((L))+Na〖Cl〗_((ac))
∆H_N=-Cp_dewar ∆T-m_mezcla Cp_mezcla ∆T
=(-2.26Jg^(-1) )(2.1)-(125g)(4.185Jg^(-1) )(2.1)

∆H_N=-1103.30J/ºC

Ácido clohidrico y NH4OH:
〖NH〗_4 〖OH〗_((ac))+HCl_ac→ H_2 O_((L))+NH_4 Cl_((ac))

∆H_N=-Cp_dewar ∆T-m_mezcla Cp_mezcla ∆T
=(-2.26Jg^(-1) )(2.8)-(125g)(4.185Jg^(-1) )(2.8)

∆H_N=1471.07J/ºC

Hidróxido de Sodio y H2SO4:
H_2 〖SO4〗_((ac) )+NaOH_ac→H_2 O_((L) )+HSO4〖Na〗_((ac) )

∆H_N=-Cp_dewar ∆T-m_mezcla Cp_mezcla ∆T
=(-2.26Jg^(-1) )(2.35)-(125g)(4.185Jg^(-1) )(2.35)

∆H_N=1234.65J/°C
Calor de Solución por mol NH4Cl

∆H_Sol=-Cp_dewar∆T-m_mezcla Cp_mezcla ∆T

=(-2.26Jg^(-1) )(-0.2)-(93g)(4.185Jg^(-1) )(-0.2)

∆H_Sol=78.3
Valor del coeficiente de agua

Moles de〖 NH〗_4 Cl=3,010g ×(1 mol 〖NH〗_4 CL)/(53,49g 〖NH〗_4 CL)=0,0562 mol 〖NH〗_4 CL
Moles H_2 O=90,0 ml × 1 g/ml×(1 mol H_2 O)/(18g H_2 O)=5 mol H_2 O
Hmezcla = M mezcla * Cp mezcla *∆T
〖H〗_mezcla=(3,010g +90g)×0.01527 J/(g.K)×(295.9–296.1)K
〖H〗_mezcla=-0,284 J〖∆H〗_SOLUCION=〖∆H〗_mezcla/(Moles 〖NH〗_4 Cl)
〖∆H〗_SOLUCION=(-0,284 J)/(-0,0574 mol)=4,94J/mol
La ley de Hess establece que el cambio calórico a presión constante o a volumen constante de una reacción química dada, es el mismo tanto si se tiene lugar en una etapa como si se verifica en varias etapas. El calor desprendido en una reacción dada debe ser independiente de la manera particular en quese verifica. Es función de los estados inicial y final del sistema pero no interviene el número de etapas entre los reactivos y productos. Estableciendo de una manera distinta, si una reacción procede en varias etapas, el calor de una reacción total será la suma algebraica de los calores de las distintas etapas, y a su vez, esta suma es idéntica a la que tendrá lugar por absorción o...
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