Calor de combustion

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE UNA
MUESTRA PROBLEMA

Carlyn Durán, Luisa López
Laboratorio de Fisicoquímica (Sección: 66) – Escuela de Ingeniería Química
Universidad de Carabobo

Profesor: Zulmy López
Preparador: José Lugo

RESUMEN

Para determinar el calor de combustión de una muestra problema se hace uso del equipo de calorimetría. Primeramente se determina lacapacidad calorífica de dicho equipo, utilizando para ello una muestra cuyo calor de combustión sea conocido; en este caso, el ácido benzoico. Conociendo la capacidad calorífica del equipo y los calores de combustión estándar del dióxido de carbono (CO2) y del agua (H2O) se determina el calor de combustión de la muestra problema. En la práctica se determinó que la capacidad calorífica del equipo es de0,0013Kcal/g°C. Además, se determinó que la muestra problema presentaba un calor de combustión de 8,8429Kcal/g y un calor de formación de -52,68692Kcal/g siendo entonces benzophenona la muestra estudiada.
Palabras clave: calorimetría, combustión, formación.

INTRODUCCIÓN

El calor de combustión de un compuesto (∆Hc) se define como la cantidad de calor emitido cuando una unidad de estecompuesto de oxida completamente para dar un producto final estable. Al ser las reacciones de oxidación exotérmicas, ∆Hc por convenio es negativo. [1]
La medición del calor de combustión se usa para determinar los calores de formación de todos los compuestos orgánicos que contienen solo carbono, hidrogeno y oxígeno. Estos compuestos arden completamente en el calorímetro formando dióxido de carbono yagua.[2]

METODOLOGÍA

Primeramente se verificó que todos los materiales e instrumentos estuviesen limpios, y que la bomba calorimétrica se presentara limpia, seca y sin partículas de alambre en los terminales. Se pesó la cápsula vacía, con la ayuda de la balanza analítica. Seguidamente, utilizando el mismo equipo, se pesó aproximadamente 1g de ácido benzoico con la ayuda de una espátula y delvidrio de reloj. Luego se pasó cuidadosamente la masa pesada al troquel, donde, con ayuda de la prensa, se ejerció presión y se obtuvo así la pastilla. Posteriormente se desmontó la pastilla usando el troquel, se colocó en la cápsula, se procedió a pesarla en la balanza analítica y se colocó en el soporte de la tapa de la bomba calorimétrica dispuesto para la misma.
Además, se pesó un hilo dealambre de hierro y se ajustó en los terminales de la tapa de la bomba calorimétrica, colocándolo en forma de “V” de manera tal que hiciera contacto únicamente con la pastilla.
Utilizando un cilindro graduado de 10mL de capacidad de añadió 1mL de agua destilada en el interior de la bomba. Se colocó la tapa, y se ajustó cuidadosamente, asegurándose de que la misma quedara bien enroscada. Se cerró laválvula de salida y se conectó el oxígeno en la válvula de entrada. Se le agregó oxígeno hasta que el manómetro indicó 15atm y posteriormente se le agregó mas oxigeno hasta que el manómetro indicó 10atm. Se cerró la válvula, y se presionó el botón de escape para liberar la presión parcial de la manguera, se cerró la válvula del cilindro y se desconecto la manguera de la bomba.
Seguidamente, secolocó en la vasija 1250 mL de agua corriente usando un cilindro graduado de 500 mL de capacidad. Se colocó dicha vasija dentro de la camisa, y a su vez, se colocó la bomba calorimétrica dentro de la vasija, se conectaron los electrodos, se cerró la camisa, se bajó el termómetro y el agitador; procurando que no chocaran con la bomba calorimétrica; y se encendió el calorímetro.
Se esperó hasta que latemperatura del termómetro de la vasija y la del calorímetro fuesen aproximadamente iguales, se presionó el botón “ignición” y se tomó nota de la variación de la temperatura cada 10 segundos hasta que se obtuvo 4 valores de temperatura constantes.
Se apagó el calorímetro, se levantó el termómetro y el agitador, se abrió la tapa de la chaqueta y se desconectaron los electrodos.
Seguidamente,...