informe 3 Fisicoquimica I (unab)determinacion de la entalpia de fusion del hielo








INFORME Nº3:
DETERMINACION DE LA ENTALPÍA DE FUSIÓN DE HIELO




Integrantes: Eduardo Valderrama
Vanesa Salinas
Carrera: Química y Farmacia
Sección: 3










Introducción

Una sustancia puede variar su estado de agregación (sólido, líquido o gaseoso) a través de variación de temperatura y presión. Los sólidos presentan un volumen yuna forma concreta, los líquidos tienen volumen definido pera la forma no es así, esto ocurre porque sus átomos se distribuyen alrededor dependiendo de las fuerzas de atracción, finalmente en los gaseosos no se presenta ni volumen ni forma definida.
La calorimetría es el estudio de la transferencia de calor durante procesos físicos y químicos. Un calorímetro es un sistema que sirve para medir latransferencia de energía como calor, siendo esta una bomba calorimétrica adiabática, y por lo tanto no intercambia calor con el medio ambiente (1).
La entalpía es igual a la energía transferida como calor cuando un sistema se encuentra a una presión constante, como puede ser en un calorímetro. Y para que una sustancia realice un cambio de fase (variar su estado de agregación) podemos suministrarenergía en forma de calor, a la cual denominamos entalpia de cambio de estado. Si este cambio se realiza desde un estado solido a uno líquido lo denominamos como entalpia de fusión ΔHf (2).
Se puede calcular la entalpia de fusión de una sustancia como el agua al utilizar el método de las mezclas, es decir agua liquida con hielo en un calorímetro, donde el sistema es aislado y su variación deenergía interna permanece constante y donde solo existe variación de la temperatura. Entonces se cumple que el calor absorbido por el hielo (qh) sumado al calor cedido por el agua liquida (ql) y sumado al calor absorbido por el calorímetro (qcal), permanece constante (2):
qh + ql + qcal = 0 q= cp m (ΔT) ΔT= temperatura final – temperatura inicial
Donde m es la masa de lasustancia, cp el calor especifico o capacidad calorífica a presión constante y ΔT la variación de la temperatura.

Antes de calcular la entalpia de fusión debemos calibrar el calorímetro, es decir encontrar su constante (k) y se puede hacer mezclando por ejemplo dos masas de agua, una caliente (mc) y otra fría (mf), esperando a que lleguen a un equilibrio térmico, donde sabemos el cp del agua (2):mc cp (Te – T1) + K(Te –T1) + mf cp (Te –T2) = 0 ccal mcal = K

Y finalmente para determinar la entalpia de fusión del hielo (ΔHf), se debe mezclar una masa hielo (mha) con la masa del agua contenido en el calorímetro para encontrar una temperatura de equilibrio cuando el hielo se convierta en agua liquida. Entonces el calor cedido por el agua más el calorímetro es igual alcalor absorbido por el hielo al fundirse más el calor necesario para llevar esta agua a la temperatura de equilibrio (2):

mhaΔHf + mhbcp(Te – T f ) + K(Te –Ti) + ma cp (Te –Ti) = 0

Donde Ti es la temperatura inicial existente en el calorímetro, Tf es la temperatura de fusión del hielo y mhb la cantidad de hielo convertido en agua y Te la temperatura de equilibrio alcanzada.Objetivos

Calibrar un calorímetro, determinando su capacidad calorífica a partir de su constante k.

Encontrar la entalpia de fusión del hielo a través del método de las mezclas, previamente determinada la capacidad calorífica del calorímetro.


Materiales y Métodos
• Termómetro
• Calorímetro
• Agua (caliente, fría, hielo)
• Vaso precipitado
• Balanza Granataria
• probeta
• Vasoprecipitado
• Vidrio de reloj

Se comenzó colocando en el interior del calorímetro un vaso precipitado y acomodando el termómetro en su lugar, procedimos a pesar de esta forma el calorímetro. En el vaso precipitado agregamos 40ml de agua caliente (40° C) y esperamos a q el calorímetro se ambientara a la temperatura luego volvimos a medir la temperatura la cual estaba en 36° C ya teniendo la...