Practica 3 Quimica Industrial Upiicsa

PRÁCTICA 3
“ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN (TIPO PHYWE)”

I. Objetivos de la práctica

1. Determinar el calor de combustión a volumen constante de sustancias sólidas, aplicando el método calorímetro.
2. Calcular el calor de combustión a presión constante, mediante la corrección del calor de reacción del calor a volumen constante.



II. Marco teórico

Termoquímica
El estudio de laTermoquímica implica la introducción como concepto significativo, de la energía asociada a la estructuración química de la materia. Este concepto se agrega así a los componentes térmicos de la energía (cinética, rotación, vibración) que eran los que considerábamos hasta ahora. Por lo tanto desde este momento debemos tener presente que la energía de un sistema (rigurosamente cualquiera como es obvio) tendráuna componente térmica y otra componente química o estructural:
ET = componente térmica o energía térmica
EQ = componente química o energía química
LUEGO:
ES= energía del sistema = ET + EQ
Sabemos que la energía de un sistema puede ser evaluada de acuerdo al tipo de proceso con que se trabaja como E o como H, pero aún así sigue siendo válido que siempre existirá una componente térmica y otraquímica.
De acuerdo a ello se puede plantear:
QV = ∆E = ∆ET + ∆EQ
QP = ∆H = ∆H T + ∆HQ
Energías térmicas y químicas: su interrelación con el sistema-entorno o medio ambiente.
La energía de un sistema tiene componentes químicos con su correspondiente Energía Química o estructural, Energías Térmicas en sus diferentes formas, y las Energías de los núcleos de los átomos (que por supuesto son lasde mayor magnitud, pero como en los procesos que estudia la Termoquímica se mantienen constantes no las consideraremos). De acuerdo a ello vamos a esquematizar:
ET = componente térmica o energías térmicas
EQ = componente química o energía química
Luego:
ES = ENERGÍA DEL SISTEMA = ETÉRMICAS + EQUÍMICAS
Naturalmente cuando un sistema reacciona y cambia su composición química, habrá unavariación en su energía química y podrá haberlo en las térmicas si la energía del proceso no se intercambia con el medio ambiente.
Los cambios de energías de un sistema pueden ser evaluados de acuerdo al tipo de proceso con que se trabaja tomando en cuenta E (energía interna, si es a volumen constante) o H (entalpía, a presión constante), pero aún así, sigue siendo válido que siempre existirá unacomponente térmica y otra química.
De acuerdo a ello se puede plantear:
QV = ∆E = ∆ET + ∆EQ
QP = ∆H = ∆HT + ∆HQ

Al número -2 le corresponde un ∆H°-2
¿Qué otra operación sencilla podemos hacer con los calores de reacción?
Supongamos tener una reacción química teórica como la que sigue:
aA + bB → cC + dD ∆H°1
Ahora observamos la misma pero con éstas variaciones, que surgen de usar como factorcomún el número de moles de A (nA= a)
a/a A + b/a B → c/a C + d/a D DH °2= ???
En este caso el ∆H°2 = ∆H°1/a o lo que es lo mismo:
∆H°1 = a ∆H°2
Calorimetría
La calorimetría se encarga de medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un calorímetro. La calorimetría indirecta calcula el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono yde nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.
A cualquier temperatura sobre el cero absoluto, los átomos poseen distintas cantidades de energía cinética por la vibración. Ya que los átomos vecinos colisionan entre sí, esta energía se transfiere. Aunque la energía de los átomos individuales puede variar como resultado de estas colisiones, una serie de átomos aislados delmundo exterior tiene una cantidad de energía que no cambia porque va pasando de átomo a átomo. Conceptualmente, la energía promedio por átomo puede calcularse dividiendo la energía total por el número de átomos. La calorimetría se encarga de medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un calorímetro. La calorimetría indirecta calcula el calor que los organismos vivos...