PRACTICA QUIMICA 4

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS
“WILFRIDO MASSIEU”

LABORATORIO QUÍMICA IV
PRACTICA NO. 1
CALOR DE REACCIÓN. REACCIONES EXOTÉRMICAS Y ENDOTÉRMICAS
UNIDAD DIDÁCTICA NO 2
TEMA: TERMOQUÍMICA
1. OBJETIVO.- Identifica las reacciones endotérmicas y las exotérmicas mediante el calor presente en cada proceso.
2. INVESTIGACIÓN PREVIA
I.- Los motores decombustión interna al quemar la gasolina, generan una gran cantidad de calor, explica desde el punto de vista termoquímico cual es la función química de la gasolina para que los motores funcionen.
II. Analiza algunos de los alimentos que consumes en forma cotidiana e investiga su contenido calórico y como afecta este en el organismo.

3. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de procesos químicos comoreacciones químicas, transformaciones de fases, formación de diluciones, etc., van acompañados de cambios energéticos en forma de calor absorbido o cedido por el sistema y de trabajo de expansión o comprensión si en el proceso intervienen sustancias gaseosas. Estos cambios energéticos se rigen por la ley de conservación y transformación de la energía que matemáticamente puede expresarse como:
Dónde: ΔE=Q-W
ΔE= variación de energía interna del sistema
Q= calor absorbido o cedido por el sistema
W= trabajo realizado por el sistema o sobre el sistema
De acuerdo con el convenio de signos establecido se considera positivo el calor absorbido y negativo el calor cedido. Con relación al trabajo, se considera positivo el realizado por el sistema y negativo el realizado sobre el mismo. Calor (Q) sedefine como la transferencia de energía entre dos sistemas debido a una diferencia de temperatura entre ellos.
En todo proceso químico existe una absorción o un desprendimiento de energía como consecuencia de la ruptura de los enlaces de las substancias reaccionantes y la formación de otros nuevos productos de reacción. Si se produce calor (energía térmica) desde el sistema reaccionante hacia losalrededores, la reacción es EXOTERMICA. Si se absorbe calor por parte del sistema desde los alrededores, la reacción se denomina ENDOTERMICA. La energía en forma de calor, involucrada en estos procesos se puede determinar de las siguientes maneras:
a) Mediante calorimetría. Un calorímetro es un recipiente aislado del exterior que permite determinar la cantidad de calor, que se absorbe o se desprendeen una reacción al introducir las sustancias reaccionantes en él, por lo que impide el intercambio de calor con el medio. Por ejemplo, en una reacción exotérmica:
Calor cedido en la reacción= calor ganado por la disolución + calor ganado por el calorímetro
La determinación del cambio de temperatura en la reacción permite el cálculo de calor de la reacción a partir de la ecuación fundamental decalorimetría
Q= mCeΔT=mCe (Tfinal-Tinicial)
Q= es el calor ganado o perdido en la reacción
m= masa (g)
Ce= calor especifico (cal/g °C)
ΔT= variación de temperatura que se produce
Si en el proceso se realiza a presión constante, como es en el caso de la presente práctica, el calor en esta reacción (Qp), también se llama variación de entalpia de la reacción (ΔHR).
b) En función de los calores deformación. Se define entalpía estándar de formación (ΔHr°) como el calor necesario en el proceso de formación de un mol de un compuesto en estado estándar a partir de sus elementos en sus estados estándar a una presión de 1 atm. El superíndice “°” representa las condiciones del estado estándar (1 atm, actualmente IUPAC se recomienda 1 bar). A pesar de que el estado estándar no especifica unatemperatura, generalmente se utilizan los valores de ΔHr° a 25° C. La entalpía estándar de una reacción ΔHr°, se puede calcular a partir de las entalpías de formación de los reaccionantes y de los productos.
ΔHr°=ΔΣHr° (productos)-ΔΣHr° (reaccionantes)
Ley de Hess. “La entalpía de una reacción química es la misma tanto si se verifica en una etapa como si se realiza en varias etapas” La variación de...