Pr ctica 9

Objetivos:
1. Conocer el concepto sobre el cual se basa el funcionamiento de las compresas instantáneas “frías” o “calientes”.
2. Determinar si la entalpía de disolución (ΔHd) en agua del cloruro de calcio (CaCl2), y del nitrato de amonio (NH4NO3) corresponden a procesos endotérmicos o exotérmicos.
3. Cuantificar las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentescantidades de CaCl2.
4. Cuantificar las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentes cantidades de NH4NO3 en determinada masa de agua.

Introducción:
La termodinámica química (termoquímica) se encarga del estudio de los cambios energéticos que acompañan cualquier reacción química. Tales cambios energéticos son unos de los factores preponderantes para determinar qué tan rápido y quétan eficientemente se lleva a cabo dicha reacción química.
Cuando una reacción se lleva a cabo a presión constante, como sucede cuando se realiza en un recipiente abierto, el calor absorbido o liberado en la reacción es igual al cambio de entalpía (ΔHr) de dicha reacción. En otras palabras, la entalpía de reacción es la energía involucrada en la formación de determinado producto a partir deciertos reactivos en una reacción química que se lleva a cabo a presión constante. Por convenio, si se libera calor en una reacción (reacción exotérmica), el signo de la ΔHr es negativo; en cambio, si se absorbe calor (reacción endotérmica), el ΔHr tendrá un signo positivo.
LA entalpía de disolución (ΔHd) de una sustancia es la energía involucrada en el proceso de disolución. El cambio de entalpía quese observa al preparar una disolución puede considerarse como la suma de dos energías: la energía requerida para romper determinados enlaces (soluto-soluto y disolvente-disolvente) y la energía liberada para la formación de enlaces nuevos (soluto-disolvente). El valor de la entalpía de disolución depende de la concentración de la disolución final.
Comúnmente, los deportistas utilizan compresasinstantáneas “frías’ o “calientes” para los primeros auxilios en el tratamiento de contusiones. Estos dispositivos funcionan empleando el concepto de calor de disolución que se estudiará en esta práctica.
Desarrollo de la práctica:

Actividad 1:
Como sucede en cada práctica el profesor se encargó de explicarnos los procedimientos que se iban a llevar a cargo a lo largo de la práctica así como elmaterial que íbamos a usar y cómo utilizarlos.
Actividad 2:
La actividad consistió en medir la temperatura de nuestro sistema, en este caso nuestro sistema consistía en un calorímetro en el cual vertimos 100 [g] de agua, anotamos la temperatura inciial del sistema. Fuimos añadiendo Cloruro de calcio, primero 1 [g], después 2 [g], posteriormente 3 [g], hasta agregar 7 [g], las temperaturas obtenidas semuestran en la siguiente tabla.
[g] CaCl2 adicionados
[g] CaCl2 totales
T. inicial [˚C]
T. final [˚C]
ΔT [˚C]
0
0
24.5
24.5
0
1
1
24.5
25.5
1
2
3
25.5
26.9
1.4
3
6
26.9
29
2.1
4
10
29
32
3
5
15
32
35.5
3.5
6
21
35.5
39.3
3.8
7
28
39.3
44
4.7

Actividad 3:
En esta actividad repetimos los pasos realizados en la actividad pasada, sin embargo ahora utilizamos Nitrato de amonio en lugar de Cloruro decalcio, los registros obtenidos se presentan en la siguiente tabla.
[g] NH4NO3 adicionados
[g] NH4NO3 totales
T. inicial [˚C]
T. final [˚C]
ΔT [˚C]
0
0
24.5
24.5
0
1
1
24.5
24
-0.5
2
3
24
22.5
-1.5
3
6
22.5
20.5
-2
4
10
20.5
18.3
-2.2
5
15
18.3
15.8
-2.5
6
21
15.8
13
-2.8
7
28
13
10
-3

Actividad 4:
1. Con base en las observaciones, determinamos el signo ΔHd para cada uno de los solutos.

ΔHddel primer sistema < 0, ya que perdió energía en forma de calor, por lo tanto es exotérmica.

ΔHd del segundo sistema > 0, ya que ganó energía, por lo tanto es endotérmica.

2. Para cada uno de los solutos, realice una gráfica de ΔT vs mtotal [g], colocando en el eje de las abscisas la variable independiente y en elde de las ordenadas la variable dependiente.







3. Para cada soluto, obtenga...