Calorimetria

PRÁCTICA # 10:
CALORIMETRÍA











FECHA DE ENTREGA: 1/07/2011









RESUMEN


En la práctica realizada se determinó el ∆H de fusión del hielo de manera experimental, mediante el uso del calorímetro. Para esto, primero se determinó la capacidad calórica del calorímetro (π) tomando en cuenta que era un calorímetro isobárico e isocórico.

Luego se determinó ∆Hfteniendo en cuenta que el calor transferido es cero (proceso adiabático). Los resultados obtenidos fueron:

❖ π = 30,48 cal/ºC
❖ ∆Hf = 76,603 ± 4,25 %





















INTRODUCCIÓN


Un Calorímetro es un dispositivo que mide la cantidad de calor que se produce en una reacción. Es un sistema adiabático y por lo tanto no permite la transferencia de energíacon el medio ambiente; en tal sentido el calor liberado dentro del calorímetro debe ser totalmente absorbido por él.

El balance del flujo de calor puede escribirse:
Abs= absorbido, lib= liberado

qtotal = 0
qabs + qlib = 0
q (reacción) + q (sistema calorimétrico) = 0

Tipos de calorímetros:

1. Isocórico:
La reacción se efectúa a volumen constante. Se sumerge unrecipiente de acero resistente (bomba) en un gran volumen de agua. Al producirse o absorberse calor por la reacción en el interior del recipiente de alumnio, se transfiere calor hacia o desde un gran volumen de agua. Así, solo pueden producirse cambios muy pequeños de temperatura. No se efectúa trabajo cuando la reacción se verifica en un calorímetro de “bomba” aunque participen gases porque ∆V = 0.Por lo tanto:


∆E = qv (volumen constante)


Para reacciones exotérmicas se puede escribir:


(Cantidad de calor que = (Cantidad de calor que + (cantidad de calor
Se pierde en la reacción) gana el calorímetro) que gana el agua)




La ecuación que queda después de diversos cálculos y sabiendo que ∆E y ∆H son diferentes solo cuando hay gasespresentes, es la siguiente:
∆E (reacc) + ∆H (calorim) + ∆H (agua) = 0


Como el calorímetro y el agua líquida sólo sufren cambios de temperatura (proceso físico) se tiene que:
∆E (reacc) + mCp∆T (calorim) + mCp∆T (ag. Líquida) = 0


El producto mCp de cada calorímetro es una constante, se determina de forma experimental y tiene el símbolo π, por lo quela ecuación anterior queda como:
∆E (reacc) + π ∆T (calorim) + mCp∆T (ag. Líquida) = 0


2. Isobáricos:
Su uso fundamental es para determinar el ∆H de reacciones en solución, las cuales no presentan el efecto pv. El calor transferido en ellos es igual a su ∆H y se puede escribir el balance de calor como:
q=0
q (reacc) + q (calorímetro) + q (solución) = 0

Comola solución está compuesta por el solvente y la mezcla de solutos se puede escribir:
∆H (reacc) + ∆H (calorímetro) + ∆H (solvente) + ∆H (soluto) = 0


Como los experimentos calorimétricos se realizan con pequeñas cantidades de soluto, se puede despreciar el calor transferido por este, quedando entonces:
∆H (reacc) + ∆H (calorímetro) + ∆H (solvente) = 0


Como elcalorímetro y el solvente sólo cambian de temperatura, se puede escribir:
∆H (reacc) + π ∆T (calorim) + mCp∆T (solvente) = 0


OBJETIVOS


❖ Determinar mediante el uso de un calorímetro, el ∆H de fusión del hielo.
❖ Determinar el π del calorímetro.
❖ Comparar el valor obtenido del ∆H (fusión del hielo) con el valor teórico y calcular el % de error.MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales:

❖ Balanza.
❖ Calorímetro.
❖ Vasos de precipitados 150 ml y 400 ml.
❖ Pizetas.
❖ Cilindro graduado de 100 ml.
❖ Cronómetro.
❖ Mufla.
❖ Termómetro.



Reactivos:


❖ Agua destilada.
❖ Hielo.























PARTE...