Calculo Constante K Del Calorimetro

LABORATORIO N° 3: ENTALPIA DE FUSION DEL HIELO

Macarena Bustos Villalobos
m.bustosvillalobos@uandresbello.edu
Christopher González Salazar
c.gonzlezsalazar@uandresbello.edu


RESUMEN: Con la utilización de un calorímetro se determinó la entalpía de fusión del hielo, para eso fue necesario determinar la constante del calorímetro (K). Se utilizó agua fría y agua caliente para determinarel calor de cada uno y, al ser un sistema adiabático el calor total del sistema debe ser cero por lo que despejando se obtiene como K=-9,322 cal/°C. Luego el calor de fusión del hielo es igual a la masa del hielo por la entalpía de fusión. Una vez calculado el calor de cada proceso implicado se obtiene como valor para la entalpía 67,739 cal/g, valor menor al descrito en la literatura 79,9 cal/g.La diferencia observada entre ambos valores se puede deber a que al momento de medir la temperatura, el calorímetro estaba mal cerrado o bien a que el calorímetro no se encontraba completamente aislado lo cual produjo una pérdida de calor.

PALABRAS CLAVE: Calor de reacción, Calorímetro, Entalpía de fusión.

INTRODUCCIÓN

Una sustancia cambia de estado (sólido, líquido o gaseoso) a travésde variación de temperatura y presión. Los sólidos tienen volumen y forma definida, esto ocurre por sus átomos fijos en una red cristalina, los líquidos tienen volumen definido no así su forma, esto ocurre porque sus átomos están solamente unidos por fuerzas de atracción, y por último los gaseosos que no tienen ni volumen ni forma definidos (1).
La entalpía es la energía transferida comocalor cuando el sistema se halla libre para cambiar el volumen (2), por lo que si un proceso es inverso, o sea de líquido a sólido, es la misma cantidad de calor pero de signo contrario (negativo).
Para calcular la entalpía de fusión del hielo utilizaremos un calorímetro, pero antes es necesario saber que es la calorimetría. La calorimetría es el estudio de la transferencia de calor duranteprocesos físicos y químicos. Un calorímetro es un dispositivo para medir la transferencia de energía como calor, es una bomba calorimétrica adiabática, por lo que no intercambia calor con el medio ambiente (2), en este práctico se usará el método de mezclas, en el cual se mezclan dos sustancias distintas o dos sustancias iguales en diferente estado a diferentes temperaturas. En este caso mezclando agua yhielo.


OBJETIVOS

Determinar la entalpía de fusión del agua sólida utilizando el método de las mezclas.

MATERIALES Y REACTIVOS

Calorímetro
2 Termómetros
Agua
Hielo
Balanza granataria ± 0,005

DESARROLLO EXPERIMENTAL

DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO K

Se pesó el calorímetro. Luego se midió 80 mL de agua a temperatura ambiente, se agregó al calorímetro yse pesó nuevamente. A la masa obtenida se le restó la masa del calorímetro obteniendo la masa del agua fría.
Luego se midió 80 mL de agua caliente (aproximadamente 10ºC por sobre la temperatura ambiente), se colocó en el calorímetro y se pesó nuevamente. A la masa obtenida se le restó la masa obtenida del calorímetro mas el agua fría obteniendo así la masa del agua caliente.
Luego se procedió aagitar suavemente el calorímetro con el fin de homogenizar el agua, hasta que no se notara cambio de temperatura, una vez logrado eso se anotó el valor obtenido.

DETERMINACION DE LA ENTALPIA DE FUSION DEL HIELO

Se pesó el calorímetro con el agua dentro, se midió su temperatura y se procedió a colocar dentro del calorímetro una cantidad de hielo. Se pesó nuevamente el calorímetro y pordiferencia se obtiene la masa de hielo agregada. Se procede a agitar suavemente el calorímetro con el fin de homogenizar hasta no observar un cambio en la temperatura. Se anotó el valor obtenido.


RESULTADOS

DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO K

Datos:
Masa calorímetro (Mcal): 211,4 g
Masa agua fría (Mf): 79,2 g
Masa agua caliente (Mc): 75,8 g
Temperatura agua fría (T1):...