Calor de nautralizacion

INTRODUCCION

En esta práctica se determinará la cantidad de calor desprendido en una neutralización ácido-base con una base fuerte (NaOH) y diferentes ácidos (HCl), (H2SO4) y (CH3COOH). Para ello se empleará un procedimiento calorimétrico consistente en la medida de la variación de la temperatura de las diferentes sustancias implicadas y de su mezcla. También habrá que considerar el calorabsorbido por el material calorimétrico, así que deberemos calcular la capacidad calorífica de éste.

OBJETIVOS

Objetivos generales
• Determinar por el método del calorímetro el calor de neutralización que se desprende de la reaccion de un acido fuerte con una base fuerte y de un acido debil con una base fuerte.

Objetivos especificos

• Determinar el calor de reacción para la neutralizaciónde un ácido fuerte con una base fuerte y con acido acético por el método colorimétrico.

MARCO TEORICO

Calor de neutralización.
La neutralización de soluciones acuosas diluidas de un ácido por medio de una solución acuosa diluida de una base, es un tipo particular de reacción química; es una reacción de neutralización. La neutralización de una solución acuosa de HCl con una solución de NaOHpuede ser representada por la siguiente ecuación:

HCl (ac) + NaOH (ac) → NaCl (ac) + H2O (l) (3)
El calor de reacción ΔHº25°C puede calcularse a partir de los respectivos calores de formación ΔHºf, a saber:

ΔHºf NaOH (ac) -112,236 kcal
ΔHºf HCl (ac) -40,023 kcal
ΔHºf NaCl (ac) -97,302 kcal
ΔHºf H2O (l) 683,17 kcal

Según la ecuación (2), el calor standard de reacción para la ecuación(3) será:
ΔHº 25°C = [(-97,302) + (-68,317)] – [ (-112,236) + (-40,023) ] = -13,680 kcal (4)
El símbolo (ac) empleado a continuación de la fórmula del soluto, representa por convención, que la solución acuosa es lo suficientemente diluida como para que una dilución adicional no produzca efectos térmicos; en consecuencia, por ejemplo, el calor de la formación del NaOH(ac),
ΔHºf = - 112236 cal,será igual a la suma algebraica del calor de formación de un mol de NaOH en infinitos moles de agua; esto es, el calor de la disolución a dilución infinita.
Los calores de neutralización pueden determinarse por mediciones calorimétricas directas, a partir de mediciones en serie efectuadas sobre soluciones de concentraciones finitas que progresivamente se van diluyendo y extrapolando a dilucióninfinita. Se indican a continuación, algunos valores de calores de neutralización basados en tal procedimiento:
HCl( ac) + LiOH (ac) → Li Cl (ac) + H2O ΔHº 25°C = -13680 cal (5)
HNO3 (ac) + KOH (ac) → KNO3 (ac) + H2O ΔHº25°C = - 13675 cal (6)
½ H2SO4 (ac) + KOH (ac)→ ½ K2SO4 (ac) + H2O ΔHº 25°C = - 13673 cal (7)
Obsérvese que el calor de neutralización de ácidos fuertes con bases fuertes ensolución
diluída, es prácticamente constante cuando 1 mol de agua se forma en la reacción. La explicación de este hecho reside en que tanto los ácidos como las bases fuertes y sus sales derivadas están completamente disociados en sus respectivos iones cuando se hallan en solución acuosa suficientemente diluida. Desde este punto de vista, una solución diluida de HCl consiste solamente en iones H+ y Cl-en solución acuosa; y similarmente, una solución diluida de NaOH consiste en iones Na+ e OH- en solución acuosa. Después de la neutralización, la solución restante contiene solamente iones Na+ y Cl-. La reacción (3) puede ser interpretada como iónica de la siguiente manera:

Na+ (ac) + OH- (ac) + H+ (ac) + Cl- (ac) → Na+ (ac) + Cl- (ac) + H2O (l), o sea cancelando los términos comunes:

OH-(ac) + H+ (ac) → H2O (l) ΔH 25°C = -13680 cal (8)
En la neutralización de soluciones diluídas de ácidos débiles y bases débiles, el calor desprendido es menor que 13680 cal. Por ejemplo, en la neutralización del ácido acético (CH3COOH) con NaOH, el calor desarrollado es de sólo 13300 cal por mol de agua formado. La diferencia de calor no desarrollado (13680-13300 = 0,380 cal), puede ser...