Memoria de laboratorio TERMODINÁMICA



ÍNDICE
1. Objetivos
2. Introducción……………………………………………………..2
2.1. Conceptos termodinámicos……………………………..2
2.2. Solubilidad………………………………………………...9
3. Procedimiento experimental…………………………………12
3.1. Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro……………………………………………….12
3.2. Determinación de ∆H asociada a la neutralización entre un ácido y base fuerte…………………........................13
3.3.Determinación del calor de disolución de un sólido iónico……………………………………………………..13
3.4. Variación de la solubilidad de KNO3 con la temperatura……………………………………………...14
4. Tratamiento y discusión de datos…………………………..15
4.1. Solubilidad del KNO3…………………………………...15
4.2. Capacidad calorífica del calorímetro………………….18
4.3. Determinación de la entalpía de neutralización del HCl y NaOH…………………………………………………..19
4.4.determinación de la entalpía de disolución del KNO3 y H2O……………………………………………………….20
5. VALORACIÓN………………………………………………...21
6. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………….21






1. OBJETIVOS
El objetivo principal de la práctica es determinar experimentalmente la variación de la entalpía. Por ello la sesión consta de diversas partes. En primer lugar, determinamos la capacidad calorífica del calorímetro debido aque el calorímetro que se va a utilizar no es ideal, es decir, no implica el total aislamiento térmico del sistema y los alrededores. Despuéscalculamos la entalpía de neutralización entre un ácido (HCl) y base (NaOH) fuertes y la entalpía de disolución de un sólido iónico (KNO3). Por último analizamos el efecto de la temperatura sobre la solubilidad del sólido iónico del cual determinamos su calorde disolución (KNO3).

2. INTRODUCCIÓN

2.1. Conceptos termodinámicos
TERMODINÁMICA
Es la rama de la ciencia que estudia la transferencia entre los sistemas físicos y su entorno. Para esta ciencia, un sistema físico o químico es una porción de materia seleccionada para su estudio, y el entorno constituye el resto del universo con el que el sistema interacciona.
La energía de un sistema se puededesglosar en externa e interna.
Energía externa: aquella que el sistema considerado en su conjunto posee a causa de su movimiento o de su posición respecto a la Tierra.
Energía interna, U: aquella que tiene virtud del movimiento y las posiciones relativas de las partículas que lo forman, consideradas de forma individual.
En el estudio de los sistemas químicos solo entra en juego la energía internade las sustancias (la única que hace referencia la Termodinámica)
Hay dos formas de transferir energía a un sistema desde su entorno: haciendo trabajo (W) sobre él, o transfiriéndole energía mediante calor (Q). Por ejemplo, se puede aumentar la energía interna de un gas comprimiéndolo (trabajo de compresión) o calentándolo. Del mismo modo, el gas puede transferir energía al entorno, expandiéndoseen contra de la presión atmosférica (trabajo de expansión) o enfriándose, si el entorno se encuentras a una temperatura más baja.
De acuerdo con el convenio termodinámico moderno:



Cuando un sistema evoluciona, su energía puede modificarse mediante dos mecanismos: intercambiando calor (Q) o por realización de trabajo (W). Esta variación se puede expresar como ΔU = Q + W. De acuerdo con elconvenio de signos de la imagen, la energía comunicada al sistema desde el entorno se considera positiva, ya que hace aumentar la energía interna del sistema (ΔU>0), mientras que la energía cedida por el sistema es negativa, porque en ese caso ΔU<0. Esta expresión matemática es una forma de enunciado del primer principio de la Termodinámica.

Fíjate en que siempre hay la misma cantidad de energía en eluniverso antes y después de la evolución del sistema, pero ha podido variar su distribución: si aumenta en el sistema, disminuye en el entorno, y al revés. Por esa razón se suele decir que la energía no se crea ni se destruye, sino que solamente se transforma de unas formas a otras y se distribuye de unos sistemas a otros.
ΔU > 0 El sistema recibe energía En forma de calor y/o trabajo
ΔU < 0...