Combustión
Páginas: 9 (2158 palabras)
Publicado: 18 de marzo de 2012
DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN USANDO LA BOMBA CALORIMÉTRICA
Objetivo: Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida al usar la bomba calorimétrica.
Cuestionario previo: 1.- ¿Qué estudia la termoquímica? 2.- ¿Qué estudia la calorimetría? 3.- Definir calor de reacción 4.- Definir calor de combustión 5.- ¿Qué es una reacción exotérmica? 6.- ¿Qué esuna reacción endotérmica? 7.- Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bomba calorimétrica 8.- ¿Qué propiedad se mantiene constante al usar la bomba calorimétrica? 9.- ¿Cómo se determina la capacidad térmica de la bomba calorimétrica? 10.- Si se trabaja con la bomba calorimétrica, ¿cuál es la función termodinámica que nos indica la energía asociada a la reacción que se lleva a cabo? 11.-Definir combustible 12.- Definir comburente Problema: Determinar el calor de combustión de la sustancia problema.
A continuación se reproduce un esquema de este tipo de calorímetro.
El calorímetro consiste en un recipiente adiabático que contiene una cubeta metálica con una cantidad conocida de agua (2000 g), en cuyo interior se introduce la cámara de reacción, que se conoce como bombacalorimétrica, dentro de la cual se pone un peso determinado de la sustancia que se va a quemar (1g ), se introduce oxígeno a una presión de 20 a 25 atm, y por medio de unos electrodos y un alambre de ignición ( 10 cm de longitud) se enciende la mezcla y el calor producido por la reacción eleva la temperatura del agua, la cual se mantiene en agitación a fin de uniformar la temperatura en todos sus puntos.Partiendo de esta elevación de temperatura y conociendo la cantidad de calor requerido para elevar en un grado la temperatura del calorímetro con su contenido, se puede calcular el calor de combustión por mol de sustancia quemada. Se procura que la variación de la temperatura sea pequeña utilizando para ello una gran masa de agua, de esta manera, la temperatura final de los productos de reacciónqueda próxima a la temperatura inicial de los reactivos.
Equipo y Reactivos • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Un calorímetro de volumen constante (Bomba Parr) con accesorios Una unidad de ignición Un cilindro de oxígeno Una bureta de 50 mL Un soporte para bureta Unas pinzas para bureta Una probeta de 1000 mL Una pipeta volumétrica de 1 mL Un matraz volumétrico de 1L Un vaso deprecipitados de 250 mL Un matraz Erlenmeyer de 250 mL Un cronómetro Una broca de 1.5 mm Una prensa pastilladora Dos vidrios de reloj Una espátula Oxígeno 10 cm de alambre de ignición Ni-Cr 1.5 g de ácido benzoico 1.5 g de naftaleno Agua destilada Anaranjado de metilo Solución 0.0725N de carbonato de sodio
TÉCNICA La técnica es la misma para la sustancia (ácido benzoico) con la que se calcula lacapacidad térmica del calorímetro y para la sustancia (naftaleno) a la que se le calcula el calor de combustión, lo único que varía es el tratamiento de los datos. 1. - Pesar 1 g aproximadamente del sólido que se va a utilizar. 2.- Con la prensa pastilladora hacer una pastilla usando el sólido pesado anteriormente. (la técnica para hacer la pastilla será indicada por el profesor) 3.- Atravesar lapastilla por el centro con una broca de 1.5 mm. 4.- Cortar 10 cm. del alambre de ignición. 5.- Pesar la pastilla y el alambre por separado.
6.- Pasar el alambre por el orificio de la pastilla y amarrar las puntas a los electrodos de la bomba, cuidando que no haya falso contacto.
7.- Poner en el fondo de la bomba 1 ml de agua destilada medida con una pipeta volumétrica. 8.- Colocar la tapa de labomba, apretando la tuerca anular con la mano. No usar herramientas. 9.- Introducir el oxígeno a la bomba.
a) Conectar el juego de manómetros al cilindro del oxígeno.
b) Conectar la terminal moleteada a la bomba (apretar con la mano), con la válvula de descarga (4) y de control cerradas (2). c) Abrir la válvula maestra (1) totalmente o lo suficiente hasta que la presión del tanque se...
Objetivo: Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida al usar la bomba calorimétrica.
Cuestionario previo: 1.- ¿Qué estudia la termoquímica? 2.- ¿Qué estudia la calorimetría? 3.- Definir calor de reacción 4.- Definir calor de combustión 5.- ¿Qué es una reacción exotérmica? 6.- ¿Qué esuna reacción endotérmica? 7.- Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bomba calorimétrica 8.- ¿Qué propiedad se mantiene constante al usar la bomba calorimétrica? 9.- ¿Cómo se determina la capacidad térmica de la bomba calorimétrica? 10.- Si se trabaja con la bomba calorimétrica, ¿cuál es la función termodinámica que nos indica la energía asociada a la reacción que se lleva a cabo? 11.-Definir combustible 12.- Definir comburente Problema: Determinar el calor de combustión de la sustancia problema.
A continuación se reproduce un esquema de este tipo de calorímetro.
El calorímetro consiste en un recipiente adiabático que contiene una cubeta metálica con una cantidad conocida de agua (2000 g), en cuyo interior se introduce la cámara de reacción, que se conoce como bombacalorimétrica, dentro de la cual se pone un peso determinado de la sustancia que se va a quemar (1g ), se introduce oxígeno a una presión de 20 a 25 atm, y por medio de unos electrodos y un alambre de ignición ( 10 cm de longitud) se enciende la mezcla y el calor producido por la reacción eleva la temperatura del agua, la cual se mantiene en agitación a fin de uniformar la temperatura en todos sus puntos.Partiendo de esta elevación de temperatura y conociendo la cantidad de calor requerido para elevar en un grado la temperatura del calorímetro con su contenido, se puede calcular el calor de combustión por mol de sustancia quemada. Se procura que la variación de la temperatura sea pequeña utilizando para ello una gran masa de agua, de esta manera, la temperatura final de los productos de reacciónqueda próxima a la temperatura inicial de los reactivos.
Equipo y Reactivos • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Un calorímetro de volumen constante (Bomba Parr) con accesorios Una unidad de ignición Un cilindro de oxígeno Una bureta de 50 mL Un soporte para bureta Unas pinzas para bureta Una probeta de 1000 mL Una pipeta volumétrica de 1 mL Un matraz volumétrico de 1L Un vaso deprecipitados de 250 mL Un matraz Erlenmeyer de 250 mL Un cronómetro Una broca de 1.5 mm Una prensa pastilladora Dos vidrios de reloj Una espátula Oxígeno 10 cm de alambre de ignición Ni-Cr 1.5 g de ácido benzoico 1.5 g de naftaleno Agua destilada Anaranjado de metilo Solución 0.0725N de carbonato de sodio
TÉCNICA La técnica es la misma para la sustancia (ácido benzoico) con la que se calcula lacapacidad térmica del calorímetro y para la sustancia (naftaleno) a la que se le calcula el calor de combustión, lo único que varía es el tratamiento de los datos. 1. - Pesar 1 g aproximadamente del sólido que se va a utilizar. 2.- Con la prensa pastilladora hacer una pastilla usando el sólido pesado anteriormente. (la técnica para hacer la pastilla será indicada por el profesor) 3.- Atravesar lapastilla por el centro con una broca de 1.5 mm. 4.- Cortar 10 cm. del alambre de ignición. 5.- Pesar la pastilla y el alambre por separado.
6.- Pasar el alambre por el orificio de la pastilla y amarrar las puntas a los electrodos de la bomba, cuidando que no haya falso contacto.
7.- Poner en el fondo de la bomba 1 ml de agua destilada medida con una pipeta volumétrica. 8.- Colocar la tapa de labomba, apretando la tuerca anular con la mano. No usar herramientas. 9.- Introducir el oxígeno a la bomba.
a) Conectar el juego de manómetros al cilindro del oxígeno.
b) Conectar la terminal moleteada a la bomba (apretar con la mano), con la válvula de descarga (4) y de control cerradas (2). c) Abrir la válvula maestra (1) totalmente o lo suficiente hasta que la presión del tanque se...
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