calor de combustión de una muestra problema

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE UNA MUESTRA PROBLEMA


Laboratorio de Fisicoquímica)- Escuela de Ingeniería Química
Universidad de Carabobo


RESUMEN

El objetivo de la práctica es determinar el calor de combustión y de formación de una muestra problema, por medio de la calorimetría, primero se determinó la capacidad calorífica del equipo (calorímetro). Se empleó el de ácidobenzoico (sustancia patrón) que se quemó en el interior de una bomba calorimétrica presurizada a 25 atmósferas, en forma de pastilla, empleando un hilo de hierro conectado a electrodos (ignición), se añadió 1 mL de agua destilada al interior de la bomba calorimétrica. La bomba se encontraba dentro en una vasija con 1250 mL de agua corriente. Se procedió a colocarla dentro del equipo, se llevó lacombustión. Fue necesario la titulación del líquido que se encontraba dentro de la bomba con hidróxido de sodio 0,0667 N. La capacidad calorífica del calorímetro fue de , la muestra problema fue identificada como anhidro ftálico, su calor de combustión fue de 5,5190 y de formación de .
Palabras clave: calor, combustión, formación, calorímetro, capacidad, calorífica.


INTRODUCCIÓN

Lacalorimetría es una técnica de análisis térmico que permite medir los cambios energéticos de una sustancia en presencia de un material de referencia. Se aplica en casos como el estudio de polímeros, de productos farmacéuticos y de alimentos. Mediante la calorimetría se puede medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un instrumento llamado calorímetro [1].
En un sentido amplio,la calorimetría se desarrolló históricamente como una técnica destinada a fabricar aparatos y procedimientos que permitieran medir la cantidad de calor desprendida o absorbida en una reacción química, eléctrica, mecánica o de otra índole. Esta disciplina, rama de la termodinámica, se ha especializado sobre todo, con el paso del tiempo, en la determinación del calor específico de los cuerpos y lossistemas físicos [2].

METODOLOGÍA

Inicialmente se pesó 1 g de ácido benzoico (C7H6O2) sobre un vidrio de reloj en la balanza analítica digital previamente tarada, con el mismo se procedió a hacer una pastilla mediante un troquel y ejerciendo presión con la prensa sobre el mismo; la pastilla formada se retiró hacia la cápsula de la bomba calorimétrica, donde luego fue pesada con la muestra ensu interior en la balanza analítica.
Se colocó la cápsula en la tapa de la bomba calorimétrica, y se le ajustó en los terminales de la misma un alambre fino de hierro (Fe), el cual únicamente tuvo contacto con los terminales y con la pastilla. Luego, se añadió (1,0 ± 0,05) mL de agua destilada en el interior de la bomba calorimétrica, y se cerró con su respectiva tapa.
Seguidamente, sepresurizó la bomba calorimétrica con oxígeno (O2), en dos adiciones de 15 atm, dejando escapar la presión de la manguera por cada adición de oxígeno. Posteriormente, se agregaron (1250,0 ± 15) mL de agua de corriente en el interior de la vasija del calorímetro, luego se introdujo la bomba calorimétrica dentro de la misma y se le conectaron los electrodos, para luego cerrar el calorímetro. Seguidamente,se introdujo el termómetro digital en el orificio correspondiente y se encendió el agitador. Se esperó a que la temperatura del enchaquetado y del agua de la vasija del calorímetro alcanzara el equilibrio térmico, esto fue cuando ambos termómetros registraron un delta de temperatura mínimo.
Se proporcionó la chispa de ignición a la muestra problema, al mismo tiempo que se tomó y registró lecturasde la temperatura del interior de la vasija cada (10,00 ± 0,01) s hasta que la temperatura se mantuvo constante. Se procedió a abrir el calorímetro, se retiró la bomba calorimétrica y se dejó escapar los gases de combustión de la bomba calorimétrica en la campana extractora. Al abrir la bomba calorimétrica, se verificó la combustión completa de la muestra y luego se retiró el hierro remanente...