Nutricion

Química General e Inorgánica I – Trabajo Práctico Nº 4 – 1er. cuatrimestre de 2004

TRABAJO PRÁCTICO N° 4
°
CALORIMETRÍA Y TERMOQUÍMICA
Objetivo

Estudiar procesos químicos en los cuales se producen cambios
térmicos. Aplicar la ley de Hess..

Introducción
Se utilizará como calorímetro sencillo un termo de vidrio y se medirán las
temperaturas con un termómetro graduado a la décima degrado.
Durante todas las experiencias deberá agitarse suave y continuamente el
contenido del calorímetro. Para ello, tome con cuidado el termo y describa con él suaves
movimientos circulares sin separarlo de la mesada.
Nota: No agitar con el termómetro para evitar roturas. Agite con una varilla
protegiendo el termómetro

1. Determinación de la constante del calorímetro
Antes de utilizar uncalorímetro es necesario conocer el valor de su constante
(Ck). Se denomina constante del calorímetro a la cantidad de calor absorbida o liberada
por las distintas partes del mismo (paredes internas, termómetro, tapa) cando se aumenta
o se disminuye, respectivamente, su temperatura en 1 °C.
Durante todas las experiencias las medidas deben realizarse con un volumen de
líquido constante ya que,si este varía, cambiará la constante del calorímetro (¿por
qué?).
Para realizar la determinación se coloca dentro del calorímetro una masa
conocida de agua (m1) y se determina su temperatura inicial (T1). Se agrega otra masa
conocida de agua (m2) a una temperatura conocida (T2). Se determina la temperatura
final del sistema (Tf) y se calcula la constante del calorímetro a partir de lasiguiente
relación (que se obtiene considerando que el calorímetro es un recipiente adiabático):
m1.Cp.(Tf – T1) + Ck.(Tf – T1) + m2.Cp.(Tf – T2) = 0
donde Cp es la capacidad calorífica del agua 4,184 J g-1 °C-1).
Para realizar la determinación se emplearán dos termómetros de escalas
adecuadas: uno de 0 - 50 °C graduado cada 0,1 °C (que nunca debe ser expuesto a
una temperatura mayor que 50 °cporque se rompe) y el termómetro del cajón (0 250 °C). Para calibrar dichos termómetros se los sumerge en un vaso de precipitados
con agua a temperatura ambiente. Se emplea un termómetro como patrón y se adopta
como corrección para el segundo termómetro la diferencia de lecturas observadas entre
ambos. Usar el termómetro más preciso como patrón.
Calentar 50 mL de agua en un vaso de precipitadospreviamente pesado. Cuando
la temperatura alcance un valor aproximado de 60 °C (controlar la temperatura con el
termómetro adecuado), volcar el agua en el calorímetro y tapar. Pesar nuevamente el
43

Química General e Inorgánica I – Trabajo Práctico Nº 4 – 1er. cuatrimestre de 2004

vaso de precipitados y obtener por diferencia la masa de agua agregada. Controlar la
temperatura con eltermómetro de 0-250 °C y, cuando se verifique que la temperatura es
de 50 °C o un par de grados menor, cambiar el termómetro por el de 0 - 50°C.
Manteniendo siempre el calorímetro tapado medir la temperatura cada 30 segundos y
graficarla en función del tiempo (el gráfico debe tener una pendiente constante). A los 4
o 5 minutos, utilizando una vaso tarado, se agregan aproximadamente 50 mL de agua atemperatura ambiente. Para ello, se introduce un embudo a través de la tapa del
calorímetro, en el orificio preparado para tal fin, y se vierte el líquido lo más
rápidamente posible. Una vez concluido el agregado, se retira el embudo de la tapa (la
ranura de goma se cierra disminuyendo la pérdida de calor) y se agita suavemente
efectuando movimientos circulares con el calorímetro, sinlevantarlo de la mesada. A
continuación, se pesa nuevamente el vaso para conocer la masa de agua volcada por
diferencia.
Las variaciones de temperatura deberán ser similares a las indicadas en la figura:
50

T / °C
48

T1
46

44
o
C

T /

42

40

38

Tf

36
0

200

400

600

ta

800

1000

t / s

Importante: antes de introducir el agua en el calorímetro debe...