Capacidad Calorifica Del Calorimetro

CAPACIDAD CALORIFICA DEL CALORIMETRO
CALOR DE REACCION DE NEUTRALIZACION
CALOR ESPECIFICO PARA METALES

Objetivo
Conocer cuantitativamente el valor de la capacidad calorífica del calorímetro, la cantidad de calor cedida o absorbida en dos tipos de reacciones y la capacidad calorífica de los metales
Resumen
En esta práctica, se llevo a cabo la determinación de la capacidad calorífica delcalorímetro elaborado manualmente, como también se determinara la cantidad de calor de reacción para algunas reacciones químicas iónicas y el calor especifico de los metales, para ello en primera medida se calibro el calorímetro con agua a diferentes temperaturas; cada una de estas reacciones se llevan a cabo dentro del calorímetro a presión constante, de la misma forma que se hace para losmetales que empiezan a ceder calor habiéndolo adquirido antes en agua, a temperatura de ebullición.
Preguntas preliminares
Calorimetría a volumen constante
Para medir el calor de combustión se coloca una masa conocida de un compuesto en un recipiente de acero, denominado bomba calorimétrica a volumen constante, que se llena con oxígeno, a más o menos 30 atm de presión. La bomba cerrada sesumerge en una cantidad conocida de agua. La muestra se enciende eléctricamente y el calor producido por la reacción de combustión se puede calcular con exactitud al registrar el aumento en la temperatura del agua. El calor liberado por la muestra es absorbido por el agua y por el calorímetro. El diseño especial de la bomba calorimétrica permite suponer que no hay pérdida de calor (o de masa) hacialos alrededores durante el tiempo en que se hacen las mediciones.
Como consecuencia, se puede decir que la bomba calorimétrica y el agua en que se sumerge constituyen un sistema aislado. Debido a que no entra ni sale calor del sistema durante el proceso, se puede escribir:


donde qagua, qbomba y qreacción son los cambios de calor del agua, de la bomba y de la reacción, respectivamente.Así:

La cantidad qagua se obtiene por:


El producto de la masa de la bomba por su calor específico es la capacidad calorífica de la bomba, que permanece constante para todos los experimentos efectuados en dicha bomba calorimétrica:
De aquí


Como es una bomba calorimétrica las reacciones ocurren bajo condiciones de volumen constante y no de presión constante, los cambios de calorno corresponden al cambio de entalpía ΔH. Es posible corregir las mediciones en los cambios de calor de forma que correspondan a los valores de ΔH, pero debido que la correcciσn es muy pequeña.
Calorimetría a presión constante
El calorímetro a presión constante debe tener un regulador de presión, que puede ser simplemente un agujero que permita que la presión sea la misma que la presiónatmosférica Para aquellas reacciones que se hacen en agua en disoluciones diluidas, el calor específico de la disolución será aproximadamente igual al del agua, esto es, 4.18 J g-1 K-1 El calor absorbido por una disolución acuosa es igual al calor liberado por la reacción de los solutos:
qdisolución = -qrxn
Si la reacción libera calor, es una reacción exotérmica y el DH es negativa. La entalpía delos productos es menor que la de los reactivos
DH = Hproductos-Hreactivos
En un calorímetro con una disolución acuosa, si la reacción de los solutos es exotérmica, la disolución absorberá el calor producido por la reacción y se observará un incremento en la temperatura.
De manera que para una reacción exotérmica:
• Los solutos tienen una entalpía final menor después de la reacción (DHnegativa)
• La disolución tiene una entalpía final mayor después de la reacción (DH positiva)
De manera que para determinar el valor de DHrxn debemos invertir el signo de DHsoln (es decir el valor medido)
Transferencia de calor
Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto solido o un fluido, esta a una...