Calorimetría

Calorimetría
Resumen
La experiencia realizada en el laboratorio tiene como objeto poner en práctica los conocimientos teóricos sobre la calorimetría. En esta práctica en específico se usaron dos tipos de probetas graduadas, termómetro de mercurio, un vaso de poliestireno utilizado como una bomba calorimétrica a presión constante; cuatro reactivos: hidróxido de sodio (NaOH), ácido clorhídrico(HCl), sulfato de cobre (CuSO4) y Zinc (Zn). De las reacciones realizadas se obtuvieron resultados, calculados y comparados con las ecuaciones correspondientes a la calorimetría, la entalpia (∆H), la entropía (∆S) y la energía libre Gibbs (∆G).
Introducción
El objetivo principal de esta experiencia era hallar el calor producido o absorbido en las reacciones químicas, partiendo de hacer reaccionardiferentes tipos de disoluciones en una bomba calorimétrica a presión constante; teniendo en cuenta conocimientos esenciales para esta práctica, como lo eran el de la calorimetría (la medición de los cambios de calor), sabiendo que en una bomba calorimétrica a presión constante el calor de reacción (qreac) es igual a el cambio de la entalpia (∆H).
Materiales
* Vaso de poliestireno expandido,icopor. (Con su respectiva tapa)

* Termómetro de mercurio

* Agitador magnético

* Pipeta 10 ml
* Probeta graduada 100 ml
* Dos probetas graduadas de 10 ml

* Agua destilada
* Peso electrónico

* Hoja de papel
* Espátula
Reactivos:
Primera reacción
* Hidróxido de sodio (NaOH) 20 ml y 0.5 M

* Ácido Clorhídrico (HCl) 20 ml y 0.5 M

Segundareacción
* Zinc (Zn) 0.5 g

* Sulfato de cobre (CuSO4) 20 ml y una concentración C= 38g/L

Tercera reacción
* Sulfato de cobre (CuSO4) 30 mL y una concentración C= 38g/L

* Hidróxido de sodio (NaOH) 60 mL y 0.5 M

Métodos
Primera reacción:
1. Se tomó con ayuda de la pipeta 20 mL de (NaOH) y se depositó en una probeta de 100 mL, se traspasó al vaso de poliestireno.2. Se lavó la probeta con agua destilada y se procedió a tomar los 20 mL de (HCl). Al igual se traspasó al vaso de poliestireno para dar lugar a la reacción, cuidando tapar el sistema rápidamente e introducir el termómetro.

3. Al terminar la reacción se lavó el vaso de poliestireno con agua destilada
Segunda reacción:
1. Se tomó con ayuda de la pipeta 20 mL de (CuSO4) y se depositóen las dos probetas de 10 mL.

2. Se tomó el peso de una hoja de papel en la balanza electrónica.

3. Se tomó con ayuda de una espátula 0.5 g de (Zn), se depositó en la hoja de papel y se pesó en la balanza electrónica.

4. Antes de agregar el (Zn) y el (CuSO4) se agregó al vaso de poliestireno el agitador magnético. Luego de agregado ambos reactivos se tapó y se introdujo eltermómetro rápidamente.

5. Se agitó el sistema.
6. Al terminar la reacción se lavó el vaso de poliestireno con agua destilada.

Tercera reacción:
1. Se tomó con ayuda de la pipeta 30 mL de (CuSO4) y se depositó en tres probetas de 10 mL cada una.

2. Se tomó con ayuda de la pipeta 60 mL de (NaOH) y se depositó en una probeta de 100 mL.

3. Se agregó ambos reactivos al sistemacuidando tapar e introducir el termómetro rápidamente

4. Se agitó la mezcla.
5. Al terminar la reacción se lavó el vaso de poliestireno con agua destilada.

Resultados

Primera reacción

NaOH(ac) + HCl(ac) NaCl(ac) + H2O(l)

Reactivo | Volumen | Molaridad |
NaOH(ac) | 20 mL | 0.5 M |
HCl(ac) | 20 mL | 0.5 M |

Temperatura Inicial | TemperaturaFinal | ∆ Temperatura |
30°C | 34°C | 4°C |

a) Entalpía
Moles NaOH
0.5 M x 0.02 L = 0.01 moles NaOH x 40 g NaOH / 1 mol NaOH = 0.4 g NaOH
Moles HCl
0.5 M x 0.02 L = 0.01 moles HCl x 36.5 g HCl / 1 mol HCl = 0.36 g HCl
Qreac = -qdis
qdis = mS∆T= (0.4 g + 0.36g) (4.184 J/g°C) (4°C) = 12.8 J
qreac = -12.8 J
∆Hreac = qreac / gramos Reactivo Límite
Reactivo Límite = NaOH = 0.4 g...