calor de combustion

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE UNA MUESTRA PROBLEMA

Páez Fedor, Rodríguez Diego

Laboratorio de fisicoquímica (Sección: 65)-Escuela de Ingeniería Química
Universidad de Carabobo

Profesor: Auxilia Mallía
Preparador: David Ferrer

RESUMEN

El objetivo principal de esta experiencia práctica es la determinación del calor de combustión de una muestra problema desconocida,a partir de una sustancia conocida (referencia) que es el ácido benzoico. Mediante el uso de un calorímetro adiabático, se pudo determinar dicho calor de combustión, ya que la reacción de combustión ocurrió en la bomba calorimétrica que se ubica en el interior del calorímetro. La combustión se da entre un alambre de hierro al que se le aplica una diferencia de potencial por medio de los electrodosde la bomba y una pastilla de ácido benzoico o de la muestra problema previamente preparadas. Para obtener la capacidad calorífica de la bomba, se pesó lo que quedó del alambre de hierro durante la reacción utilizando ácido benzoico y se realizó el mismo procedimiento con la muestra problema que resultó ser la benzofenona. Se obtuvo un calor de combustión experimental de (9 ± 2) kcal/g, quecomparándolo con el valor teórico (10,3 kcal/g), se obtuvo una desviación de (4,2± 0,2) %.
Palabras clave: bomba calorimétrica, calor de combustión, combustión.



INTRODUCCIÓN

La experiencia práctica se basa en determinar la capacidad calorífica del equipo a partir de la combustión de una sustancia conocida que en este caso es el ácido benzoico, determinar el calor de combustión de unasustancia problema, además de calcular el calor de formación de la sustancia problema a partir del calor de combustión determinado anteriormente y los calores de formación estándar del CO2 y del H2O. La calorimetría estudia el intercambio de calor en diferentes procesos, mediante un instrumento denominado calorímetro, que mide el cambio de energía en un sistema al operar un proceso; que puede serfísico, químico o biológico. La construcción de calorímetros ayuda a entender la ciencia de la energía y sus transformaciones, con un experimento simple se puede deducir el cambio de calor, pero implica el conocimiento de conceptos como; capacidad calorífica, entalpía, poder calorífico, potencia térmica, etc. [1]

METODOLOGÍA
Como paso inicial, se preparó una pastilla de 1g aproximadamente de ácidobenzoico con el uso de un troquel y una prensa. Posteriormente, se conectó el calorimétrico adiabático y se pesó la cápsula de la bomba y el alambre de hierro en la balanza analítica, luego se desmontó la pastilla previamente preparada y se colocó en dicha cápsula para volverla a pesar. Se procedió a agregar (1,00 ± 0,05) mL de agua destilada en la bomba y se conectó el alambre de hierro a losterminales de la bomba cuidando que hiciera contacto con la pastilla. Como paso seguido, se cerró la bomba y se le suministró oxígeno, presurizándola primero hasta 10 atm y luego hasta 15 atm. Luego, se agregaron 1250 mL de agua corriente en la vasija del calorímetro y se colocó en el interior de dicho calorímetro, conectando los electrodos a la bomba calorimétrica. Se procedió a cerrar elcalorímetro asegurándolo con la palanca lateral derecha y se introdujo el termómetro digital. Una vez que se observó una cercanía entre las temperaturas de la camisa y de la vasija, se pulsó la tecla de ignición y se empezó a anotar los valores observados en el termómetro digital de la temperatura del interior de la vasija cada 10 segundos hasta que la temperatura se mantuviera constante por hasta 4mediciones. Luego, se abrió el calorímetro para retirar la bomba y dejar escapar los gases producidos en la combustión en la campana extractora mediante la apertura de la válvula respectiva. Se procedió a pesar el hierro sobrante del alambre verificando la combustión completa del ácido benzoico. Se lavó el interior de la bomba con agua destilada y se agregó en una fiola de 100 mL, para luego titular...