Calor de Neutralización





UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
INGENIERÍA QUÍMICA
Reporte de Práctica 2
Calor de Neutralización

Fisicoquímica y Laboratorio


OBJETIVO
Determinar experimentalmente y con precisión el calor de neutralización de una base fuerte con un ácido fuerte usando la técnica calorimétrica.

FUNDAMENTO
El proceso de neutralización de bases con ácidosfuertes ésta acompañado por desprendimiento de calor y este es de -13360 calorías por cada gramo mol de agua formado a 25ºC.

En este proceso el único cambio químico que tiene lugar es la reacción entre los iones hidrógeno y los iones hidróxido para formar agua. Los ácidos, las bases fuertes y sus sales pueden considerarse completamente disociados en soluciones diluidas. El calor liberado cuandose neutraliza un ácido fuerte con una base fuerte se considera debido a la reacción anterior.

Para ácidos y bases débiles, el calor de neutralización es menor debido a que parte de la energía se absorbe en la disociación de estos ácidos y bases.

El calor generado al neutralizar ciertas cantidades de base con un ácido, puede calcularse con la siguiente ecuación:(1)

Dónde:
Q = Calor generado de la neutralización (Joules)
C = Capacidad calorífica del calorímetro (Joules/ºC)
T = Incremento de Temperatura en la neutralización (ºC)
mt = Masatotal de las soluciones (g)
Cp = Calor específico del agua (Joules/gºC)
ΔT = Cambio de la temperatura en el sistema (Tf - Ti) (ºC)

Se acostumbra evaluar la capacidad calorífica del calorímetro efectuando en él un proceso de mezclado de agua a temperaturas diferentes y evaluando prácticamente la temperatura final, lo cual conlleva a decir que:

Calor generado por agua fría = Calor cedido porel sistema combinado
Es decir:

(2)

Donde:
m1 = Masa de agua fría a temperatura Tº (g)
m2 = Masa de agua a temperatura ambiente (g)
Cp = Calor específico del agua (4.184 Joules / gºC)
Tº = Temperatura inicial del agua fría (m1)
Tf = Temperatura final del sistema(ºC)
T’o = Temperatura inicial del calorímetro y de agua (m2) (ºC)
C = Capacidad calorífica del calorímetro (Joules/ ºC)

Resolviendo para C de la ecuación (2)


(3)


Para medir el calor de neutralización prácticamente se usa la ecuación (1), con laúnica restricción de emplear la misma cantidad de agua usada en la determinación de la capacidad calorífica del calorímetro. Este calor puede referirse a los moles neutralizados de la siguiente manera:


(4)

Donde:
n = moles de agua formados en la neutralización.
MATERIAL YEQUIPO A UTILIZAR
Termo Dewar
Termómetro de escala expandida
Probeta de 500 ml
Pipeta de 50 ml
Vaso de precipitado de 250 a 600 ml
Termómetro Taylor de (0-100 )º C














SUSTANCIAS
Hidróxido de Sodio.





Propiedades Toxicas:
Peligroso, corrosivo, higroscópico. Reacciona con agua, ácidos y otros materiales. Causa quemaduras en la piel y ojos, puedeocasionar irritación severa de tracto respiratorio y digestivo con posibles quemaduras. En casos crónicos puede producir cáncer en el esófago y dermatitis por contacto prolongado con la piel.
Manejo y Almacenamiento:
Utilizar los elementos de protección personal así sea muy corta la exposición o la actividad a realizar con la sustancia; mantener estrictas normas de higiene. No fumar ni beber en el...