Calor De Combustion

CALOR DE COMBUSTION

Objetivo:

Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida
Al usar la bomba calorimétrica.

Cuestionario previo:

1. ¿Que estudia la termoquímica?
Se encarga de estudiar las características de una reacción química, con respecto al requerimiento o liberación energética implicada en la realización de los cambios estructuralescorrespondientes.

2. Definir calor de combustión, combustible y comburente

Calor de combustión: es la razón entre la cantidad de calor (Q) que suministrada por determinada masa (m) de un combustible al ser quemada, y la masa considerada.

Qc...Calor de combustión (en cal/g).

Combustible es toda sustancia que emite o desprende energía por combustión controlada
(Energía química) o escisiónnuclear (energía nuclear) capaz de plasmar su contenido energético en trabajo. Es también cualquier sustancia capaz de arder en determinadas condiciones (necesitará un comburente y una energía de activación).

Comburente, Es una sustancia que permite la combustión de un material combustible. El más común es el oxígeno.

3. .Que es una reacción exotérmica y una endotérmica?

Se denomina reacciónexotérmica a cualquier reacción química que desprende calor. Se da principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando esta es intensa puede dar lugar al fuego.

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorbe calor.

4.- Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bomba calorimétrica.

Cuando se trabaja con materiales que pueden llegar a ser muy explosivos yviolentos, ya que el término “bomba calorimétrica” denota la naturaleza explosiva de la reacción (en pequeña escala) en presencia de exceso de oxigeno gaseoso.

5.- Si se trabaja con la bomba calorimétrica ¿cual es la función termodinámica que nos indica la energía asociada a la reacción que se lleva a cabo y que propiedad se mantiene constante?

Puesto que las reacciones en esta bombacalorimétrica como ya se dijo ocurren a volumen constante en lugar de presión constante, el calor transferido corresponde al cambio de energía, ∆E, más que al cambio de entalpía, ∆H. Es posible corregir los cambios de calor medidos para obtener valores de ∆H, pero las correcciones suelen ser pequeñas

Problema
Determinar el calor de combustión de la sustancia problema.

Equipo y Reactivos

PorEquipo
Un calorímetro de volumen constante (Bomba Parr) con accesorios
Una unidad de ignición
Una probeta de 1000 mL
Una pipeta volumétrica de 1 mL
Un vaso de precipitados de 250 mL
Un cronometro
Una broca de 1.5 mm
Dos vidrios de reloj
Una espátula

Oxigeno
10 cm de alambre de ignicion Ni-Cr
1.5 g de acido benzoico
1.5 g de naftaleno
Agua destilada
Por grupo
Un cilindro de oxigenoUna prensa pastilladora
Indicador universal de pH

TECNICA
Esquema del calorímetro a volumen constante empleado:

Manejo del equipo:
El calorímetro consiste en un recipiente adiabático que contiene una cubeta metálica con una cantidad conocida de agua (2000 g), en cuyo interior se introduce la cámara de reacción, que se conoce como bomba calorimétrica, dentro de la cual se pone un pesodeterminado de la sustancia que se va a quemar (1g ), se introduce oxigeno a una presión
de 20 a 25 atm, y por medio de unos electrodos y un alambre de ignición ( 10 cm de longitud) se enciende la mezcla y el calor producido por la reacción eleva la temperatura del agua, la cual se mantiene en agitacion a fin de uniformar la temperatura en todos sus puntos. Partiendo de esta elevación de temperatura yconociendo la cantidad de calor requerido para elevar en un grado la temperatura del calorímetro con su contenido, se puede calcular el calor de combustión por mol de sustancia quemada.
Se procura que la variación de la temperatura sea pequeña utilizando para ello una gran masa de agua, de esta manera, la temperatura final de los productos de reacción queda próxima a la temperatura inicial de...