Fisicoquimica Algunas Aplicaciones

Tomás Montiel Santillán

APLICACIÓN DE LEY DE HESS

Prelaboratorio ¿La entalpía es función de estado o función de trayectoria? ¿Cuál es la utilidad de saber que una variable es función de estado? ¿Qué es una reacción química de formación? Investigue el concepto de calor de disolución ¿Qué se considera un ácido mono, di y triprótico?

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Tomás Montiel SantillánAPLICACIÓN DE LA LEY DE HESS
Objetivo general Utilizar una metodología indirecta para obtener las entalpías de formación de algunas sales comunes obtenidas de la neutralización de un ácido con una base.

Objetivos específicos a) Proponer una ruta de reacción para obtener calores de formación utilizando una metodología indirecta. b) Determinar las entalpías de neutralización de una base contres ácidos: monoprótico, diprótico y triprótico. c) Obtener la entalpía de disolución de las sales obtenidas en las reacciones de neutralización. d) Utilizar resultados experimentales y datos teóricos para obtener las entalpías de formación de algunas sales derivadas de reacciones de neutralización ácidobase. Consideraciones teóricas Una reacción química de formación se define como aquellareacción en la cual se forma un mol de un sólo compuesto a partir de sus elementos constituyentes. Esta reacción tiene asociado un cambio de entalpía que se conoce como calor de formación o entalpía de formación, H f . Por convención, dichos cambios de entalpía se reportan en condiciones estándar, es decir; con las especies que intervienen en la reacción en sus formas más estables a 1bar de presión y auna temperatura que generalmente es de 298 K.

Algunas ocasiones los calores de formación se pueden medir directamente. Es decir, en un reactor químico se colocan los reactivos, a las condiciones óptimas que permitan la síntesis del compuesto de interés, y una vez acabada la reacción se mide directamente el calor liberado o absorbido. No obstante, para la mayoría de los compuestos no esaplicable la metodología directa para obtener el H f . Esto se debe a que en algunos casos, la reacción no procede o procede muy lentamente. En otros, se forman subproductos y aun cuando es

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Tomás Montiel Santillán posible medir el efecto calorífico, dicho efecto no puede atribuirse a un compuesto en particular. En estos casos se recurre al método indirecto paraobtener los calores de formación.

La metodología indirecta se basa en la llamada Ley de Hess, la cual establece que: la energía desprendida o absorbida en forma de calor por una reacción dada debe ser independiente de la manera en que ésta se verifica. En otras palabras, cuando los reactivos son convertidos a productos, el cambio en la entalpía es el mismo sin importar si dicha reacción se lleva enuna o en varias etapas. Así, bajo la perspectiva de la Ley de Hess una reacción química puede ser visualizada como la suma algebraica de varias reacciones. Por
 lo tanto, si se conocen las entalpías de reacción individuales es factible determinar el H RQ

para la reacción de interés. La ley de Hess tiene su respaldo matemático en el hecho de que la entalpía es una función de estado y por lotanto un cambio en dicha propiedad es independiente de la trayectoria seguida para alcanzar dicho cambio de estado.

En el experimento se utilizará un calorímetro cuasi-adiabático para determinar, tanto el calor de neutralización entre una base y distintos ácidos; como el calor de disolución de las sales formadas. A partir de esta información y de datos de la literatura se obtendrán loscorrespondientes calores de formación.

Material Vasos de precipitados de 500, 100 y 50 mL Quemador de Bunsen, anillo metálico y tela de asbesto Varilla de vidrio Probeta de 100 mL Contenedor de sólidos Espátula

Equipo Calorímetro adiabático con tapón monohoradado24 Placa de agitación magnética y barra de agitación 2 Termómetros Cronómetro Balanza analítica

Reactivos Agua destilada

NaOH...