informe 4 fisicoquimica I





Informe de Laboratorio Nº4:
Entalpía de Neutralización de un ácido fuerte





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






Introducción
En cualquier reacción química siempre se obedece a los principios de la conservación de la masa y de la energía, de esta manera la reacción en un sistema puede absorber energía desu entorno (reacción endotérmica) o liberar energía hacia el entorno (reacción exotérmica).
El cambio de entalpía de la reacción se define como el calor liberado o absorbido por un sistema a presión constante.
Cuando el calculo de la entalpia de una reacción valor de  es independiente y ocurre en una o varias etapas se puede calcular a través de la ley de Hess, en donde se indica que si unareacción como anteriormente nombramos se realiza por varias etapas conociendo para cada una el valor del cambio de entalpia (, el valor de  debe ser igual a la suma de todas las variaciones de entalpia, según la ecuación:
(2)
Una reacción de neutralización cuando un ácido reacciona con una base, produce una cantidad considerable de calor, llamada entalpia de neutralización (), cuandoreacciona hidróxido de sodio (base fuerte) con acido clorhídrico (acido fuerte) obtenemos la siguiente reacción:
(1)  +   (2)
El calor de disolución () se conoce como el calor generado o absorbido cuando cierta cantidad de soluto se disuelve en cierta cantidad de disolvente. Cuando disolvemos hidróxido de sodio en agua obtenemos la siguiente reacción:
(2) +     (2)El calor de neutralización () de ácido clorhídrico disuelto en agua con hidróxido de sodio solido se observa en la siguiente reacción:
 +   + H2O  (2)
Aplicando la ley de Hess (2), al invertir la ecuación 2 y sumarla a la ecuación 3 obtenemos la ecuación 1:
(4)
Aplicando el método de las mezclas se puede determinar el calor de neutralización del acido clorhídrico de maneradirecta o indirecta:
De forma directa, se mezclan unas masas de acido clorhídrico (mHCl) con hidróxido de sodio (mNAOH) en un calorímetro donde el calor de neutralización (qn) es absorbido tanto por la mezcla como por el calorímetro llegando a una temperatura de equilibrio (Teq) y al ser ambas disoluciones conformadas principalmente por agua, se puede aproximar las capacidad caloríficas de cadacomponente a la del agua (CpH2O). Se obtiene el siguiente cálculo:
qn + mHCl CpH2O (Teq – THCl) + mNAOH(ac) CpH2O (Teq – TNaOH) + K(Teq –THCl) = 0
La constante del calorímetro (k) la obtenemos al calibrar el calorímetro.
De manera indirecta primero se determina el calor de disolución (qdis) de una masa de hidróxido de sodio solido (mNaOH) en agua (mH2O) contenida en el calorímetro, entonces seproduce el calor de disolución donde se llega a una temperatura de equilibrio (Teq2)entre el agua, la base y el calorímetro. Se obtiene el siguiente cálculo:
qdis + mH2O cpH2O (Teq2– TH2O) + mNaOH(s) cp NaOH (Teq2– TH2O) + K (Teq2–TH2O) = 0
Luego calculamos el calor de neutralización (qN2) donde agregamos NaOH sólido necesarios para neutralizar la solución de ácido en el calorímetro. En donde elcalor libera se absorbe por el calorímetro y la mezcla alcanzando una temperatura de equilibrio (Teq3). De esto se obtiene el siguiente cálculo.
qn2 + m’HCl cH2O (Teq3 – T’Hcl) + m’NaOH(s) cp NaOH (Teq3–T’HCl) + K (Teq3 –T’HCl) = 0
Finalmente ocupando la formula 4 obtenemos el calor de neutralización de forma indirecta.
Para obtener la entalpia molar de neutralización dividimos el calor deneutralización por los moles neutralizados de acido en la reacción:

Objetivos
Determinar la entalpía de neutralización de la reacción entre el ácido clorhídrico e hidróxido de sodio en disolución, en un calorímetro, de manera directa e indirecta.
Comparar los valores obtenidos para la entalpia de neutralización, en la forma directa e indirecta mediante la ley de Hess.


Parte Experimental...