Quimica combustion

Facultad de Química, UNAM CALOR DE COMBUSTION Objetivo: Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida al usar la bomba calorimétrica. Cuestionario previo: 1. ¿Qué estudia la termoquímica? 2. Definir calor de combustión, combustible y commburente 3. ¿Qué es una reacción exotérmica y una endotermica? 4. Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bombacalorimétrica 5. Si se trabaja con la bomba calorimétrica, ¿cuál es la función termodinámica que nos indica la energía asociada a la reacción que se lleva a cabo y que propiedad se mantiene constante? Problema Determinar el calor de combustión de la sustancia problema. Equipo y Reactivos Por Equipo Un calorímetro de volumen constante (Bomba Parr) con accesorios Una unidad de ignición Una probeta de 1000mL Una pipeta volumétrica de 1 mL Un vaso de precipitados de 250 mL Un cronómetro Una broca de 1.5 mm Dos vidrios de reloj Una espátula

Oxígeno 10 cm de alambre de ignición Ni-Cr 1.5 g de ácido benzoico 1.5 g de naftaleno Agua destilada

Por grupo Un cilindro de oxígeno Una prensa pastilladora Indicador universal de pH

TÉCNICA Esquema del calorímetro a volumen constante empleado:
Manejodel equipo: El calorímetro consiste en un recipiente adiabático que contiene una cubeta metálica con una cantidad conocida de agua (2000 g), en cuyo interior se introduce la cámara de reacción, que se conoce como bomba calorimétrica, dentro de la cual se pone un peso determinado de la sustancia que se va a quemar (1g ), se introduce oxígeno a una presión de 20 a 25 atm, y por medio de unoselectrodos y un alambre de ignición ( 10 cm de longitud) se enciende la mezcla y el calor producido por la reacción eleva la temperatura del agua, la cual se mantiene en agitación a fin de uniformar la temperatura en todos sus puntos. Partiendo de esta elevación de temperatura y conociendo la cantidad de calor requerido para elevar en un grado la temperatura del calorímetro con su contenido, se puedecalcular el calor de combustión por mol de sustancia quemada. Se procura que la variación de la temperatura sea pequeña utilizando para ello una gran masa de agua, de esta manera, la temperatura final de los productos de reacción queda próxima a la temperatura inicial de los reactivos.

A. Determinación de la constante del calorímetro: 1. - Pesar 1 g aproximadamente de Acido Benzoico. 2.- Con laprensa pastilladora hacer una pastilla usando el sólido pesado anteriormente. (la técnica para hacer la pastilla será indicada por el profesor) 3.- Atravesar la pastilla por el centro con una broca de 1.5 mm. 4.- Cortar 10 cm. del alambre de ignición. 5.- Pesar la pastilla y el alambre por separado. 6.- Pasar el alambre por el orificio de la pastilla y amarrar las puntas a los electrodos de la bomba,cuidando que no haya falso contacto.

7.- Poner en el fondo de la bomba 1 ml de agua destilada medida con una pipeta volumétrica. 8.- Colocar la tapa de la bomba, apretando la tuerca anular con la mano. No usar herramientas. 9.- Introducir el oxígeno a la bomba.

a) Conectar el juego de manómetros al cilindro del oxígeno. b) Conectar la terminal moleteada a la bomba (apretar con la mano), conla válvula de descarga (4) y de control cerradas (2) c) Abrir la válvula maestra (1) totalmente o lo suficiente hasta que la presión del tanque se lea en el manómetro M.C. (Ej.: 125 kg/cm2 tanque recién cargado) d) Abrir con cuidado la válvula de control (2) hasta alcanzar entre 20 ó 25 atm. No llegar a presiones superiores de 10 atm, pues puede explotar. e) Cerrar la válvula de control (2) unavez alcanzada la presión deseada. f) Cerrar la válvula maestra (1). g) Quitar la conexión moleteadas de la bomba. 10 Preparación del baño de agua: a) En la cubeta metálica poner 2 litros exactos de agua destilada a 25.5ºC aproximadamente (para tener un baño de 25ºC). b) Introducir la cubeta en el recipiente adiabático cuidando que quede en el lugar correcto. c) Poner dentro de la cubeta la...