Práctica No

Universidad de Guanajuato


División de Ciencias Naturales y Exactas

Laboratorio de Fisicoquímica 1

PRÁCTICA No. 12. CALOR DE FUSIÓN

Saúl González Morales
PRÁCTICA No. 12
CALOR DE FUSIÓN


Objetivo:
Calcular el calor de fusión del agua.


Fundamento:

Si se tiene una sustancia pura en estado sólido a la temperatura ambiente y se calienta, manteniendo la presión constante, la sustanciacambiará al estado líquido cuando alcance una temperatura mayor.
La cantidad de calor necesaria para que 1g de una sustancia pase del estado sólido al estado líquido es llamado calor de fusión, sus unidades son cal/g. Una forma matemática para expresar la cantidad de calor necesaria para que una sustancia pase del estado sólido al líquido, en su punto de fusión, está dada por:


Q =cantidad de calor absorbida por la sustancia (cal)
m = masa de la sustancia (g)
f = calor de fusión de la sustancia (cal/g)

Los cambios de estado se pueden explicar de una forma cualitativa tomando en cuenta los siguientes puntos:
En un estado sólido los átomos y moléculas ocupan las posiciones fijas de los nudos de una red cristalina. Un sólido tiene en lugar de fuerzas externas a un volumenfijo y una forma determinada.
Los átomos y moléculas vibran, alrededor de sus posiciones de equilibrio estable, cada vez con mayor amplitud a medida que se incrementa la temperatura. Cuando vencen a las fuerzas de atracción que mantienen a los átomos en sus posiciones fijas, el sólido se convierte en líquido.
Cuando el sólido se convierte en líquido, los átomos y moléculas siguen unidos por lasfuerzas de atracción, pero pueden moverse unos con respecto a otros; debido a esta propiedad los líquidos se pueden adoptar al recipiente que los contiene pero siempre manteniendo un volumen constante.
Cuando se incrementa aún más la temperatura, se vencen las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los átomos y moléculas en el líquido. Las moléculas están alejadas unas de las otras, se puedenmover por todo el recipiente y solamente interaccionan cuando están muy próximas entre sí, en el momento en que chocan. Las características de los gases son que adoptan la forma de recipiente que los contiene y tienen a ocupar todo el volumen disponible de dicho recipiente.






Un ejemplo es el siguiente: Si secoloca a calentamiento un trozo de hielo que inicialmente tiene una temperatura de -25º C y 1 atmósfera de presión, la adición de calor hace que la temperatura del hielo aumente; cabe mencionar que cuando la temperatura esté por debajo de 0º C, la muestra permanecerá congelada. Sin embargo cuando la temperatura llegue a 0º C, el hielo comenzará a fundirse, el calor que se agregue al hielo que seencuentra a 0º C, se utilizará para convertir el hielo en agua, así la temperatura permanecerá constante hasta que todo el hielo se haya fundido., esto puesto que la fusión es un proceso endotérmico. Ya que se haya llegado a este punto, si se sigue adicionando calor, la temperatura del agua líquida seguirá en aumento.
Si se graficara este proceso, dará una curva de calentamiento, la cual esuna gráfica de la temperatura del sistema contra la cantidad de calor agregada, esto se puede ver en la figura I.



Figura I : Curva de calentamiento para la transformación de 1,00 mol de agua de -25 a 125ºC a una presión constante de 1 atmósfera.















Material Reactivos
Calorímetro Agua destilada
Termómetro digital Hielo
Agitador magnético Cera
Cápsula de porcelanaParafina de una vela


Desarrollo Experimental

Primera parte
1.- Medir un volumen de 50 mL de agua destilada y pesarla.
2.- Colocar el agua destilada en el interior del calorímetro, registrar su temperatura(Ti).
3.- Agregar 20 g de hielo al calorímetro e inmediatamente registrar la temperatura (T2)cuando se termine de fundir el hielo
4.- Realizar lo anterior 3 veces más y calcular la...