Practica Nro11

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CURSO BASICO
LABORATORIO QUIMICA GENERAL

QMC 100 - L
SEM 2/2014

PRÁCTICA Nº 11
CALORIMETRÍA
9.1 OBJETIVO GENERAL


Comprobar la ley de conservación de la energía, en sistemas sin reacción química

9.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS





Construir un calorímetro
Medir temperaturas
Determinar calores específicos
Determinar temperaturas deequilibrio

9.3 FUNDAMENTO TEÓRICO

El capítulo de la química que estudia los cambios energéticos que acompañan a una reacción
química se denomina Termoquímica. Las reacciones químicas van acompañadas de transferencia
de energía, que puede manifestarse en forma de calor absorbido (reacción endotérmica) ó calor
desprendido (reacción exotérmica)
Reactivos -----+ Productos +/- Calor
Cuando una reacción selleva a cabo a presión constante, los cambios de calor que ocurren se
denominan entalpía (H)
La Entalpía de reacción se expresa normalmente en unidades de Calorías/mol ya sea de reactivo ó
producto Por convención se establece que la entalpía es de Signo negativo para procesos
exotérmicos.
La medida del calor intercambiado durante un proceso se realiza mediante un calorímetro que
básicamente es undispositivo aislado con una cámara de reacción rodeada de agua donde se
detectan los cambios de temperatura con ayuda de un termómetro y a través de estas medidas
medir la cantidad de calor intercambiado.
El calor desarrollado por reacción u otro proceso físico Qp en la camara de reacciónque se halla
inicialmente a una temperatura T1, actúa de tal modo que la temperatura final del calorímetrocambia hasta T2. Por el principio de conservación de la energía se puede expresar:
Calor cedido por reacción u otro proceso físico = Calor ganado por el calorímetro
El calor ganado por el calorímetro es:
Q p  ma ce agua (T2  T1 )  mc ce cal (T2  T1 )
Donde: ma es la masa del agua que rodea al erlenmeyer
ce agua es el calor específico del agua
mc es la masa de los componentes del calorímetro (vasode precipitados, termómetro, agitador,
etc.)
ce cal es el calor específico promedio de los componentes del calorímetro.
Si el calor ganado es igual al calor perdido:

CALORIMETRÍA

Q p  Qg
Q p  ma ce agua (T2  T1 )  mc ce cal (T2  T1 )
Q p  (ma ce agua  mc ce cal )(T2  T1 )
Y si definimos la capacidad calorífica del calorímetro como:
Ccal  ma ce agua  mc ce cal
Podemos escribir laecuación como:
Q p  Ccal (T2  T1 )
De tal modo que conociendo la capacidad del calorímetro y las temperaturas inicial y final se
puede determinar el calor cedido por la reacción ocurrida en el matraz erlenmeyer.
En el proceso de calibración del calorímetro se determina la capacidad calorífica del calorímetro
C cal. En este proceso se introduce una masa ma de agua a temperatura de ebullición Tb en elmatraz erlenmeyer y se espera hasta que el sistema alcance el equilibrio térmico con temperatura
T2 .
El calor perdido por el agua caliente en el matraz erlenmeyer será:
Q p   ma ce agua (T2  Tb )
Por lo tanto:
Q p   ma ce agua (T2  Tb )  Ccal (T2  T1 )
Y el valor de C cal se puede calcular por:
 ma ce agua (T2  Tb )
Ccal 
(T2  T1 )
Nótese que la capacidad del calorímetro es función delas masas de los componentes del
calorímetro y del agua que rodea al erlenmeyer, por lo tanto ni la masa de agua ni los
componentes deben cambiar durante la sesión experimental.
9.4 MATERIALES Y REACTIVOS
9.4.1 MATERIALES
ITEM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

MATERIAL
Calorímetro
Vaso de precipitados
Termómetro
Matraz erlenmeyer
Hornilla
Vaso de precipitado
Termómetros termocupla
Balanza
Varilla devidrio
Piseta
Esferas metálicas

CARACTERÍSTICA
600 cm3
125 cm 3
250 ml
Eléctrica

CANTIDAD
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

CALORIMETRÍA

9.4.2 REACTIVOS
ITEM
REACTIVO
1
Agua destilada
2
Hielo

CARACTERÍSTICA

CANTIDAD
50 g
50 g

9.5 PROCEDIMIENTO
a) Construcción del calorímetro.
 Una caja de material aislante de aproximadamente 15 cm x 15 cm x 15 cm, con espacio
suficiente...