Quimica

Magdalena Aguirre Giraldo
Jessica Alarcón Morales
Laboratorio N°9
Tecnología Química

EQUIVALENTE CALORÍFICO, ENTALPÍAS DE REACCIÓN Y DISOLUCIÓN, LEY DE HESS

OBJETIVO
Determinar experimentalmente cálculos de equivalente calorífico, entalpías de reacción y entalpías de disolución.
Aplicar la Ley de Hess en cálculos de ∆H.

PROCEDIMIENTO

PARTE A: Cálculo del equivalente caloríficoen agua del calorímetro

Para medir el intercambio de calor que acompaña a una reacción química se emplea un recipiente cerrado y térmicamente aislado de los alrededores denominado calorímetro. Si la medida del calor se realiza a presión constante, el valor obtenido es la entalpía de reacción, ∆H.
Si en el proceso se libera calor, éste se invertirá en aumentar la temperatura de la mezcla dereacción y parte será transferido al calorímetro. Con el fin de tener esto en cuenta y efectuar las correcciones pertinentes en la medida, se debe estimar la cantidad de calor que el calorímetro absorbe en cada caso. Para ello calcularemos su equivalente calorífico en agua.

Colocar en el calorímetro 80 ml de agua a temperatura ambiente T1. Calentar en un vaso de precipitados otros 80 ml de aguahasta una temperatura T2, veinte grados superior a la anterior, y añadirlos al calorímetro. Anotar el tiempo y agitar suavemente el calorímetro con movimientos circulares. Anotar la temperatura a intervalos de un minuto durante 10 minutos.
Representar gráficamente las temperaturas obtenidas frente al tiempo y extrapolar a tiempo cero para obtener la temperatura Tm.
Suponiendo que la densidad delagua es 1 g/ml y su calor específico, Ce=1 cal/g.K, se calcula el calor cedido por el agua caliente:
qcedido = mcaliente.Ce(T2-Tm).
De igual forma, se calcula el calor ganado por el agua fría:
Qganado = mfría.Ce(Tm-T1).
La diferencia entre estas dos cantidades corresponde al calor ganado por el calorímetro: qcalorímetro = qcedido, agua - qganado, agua
Por último, el cociente entre esevalor y la variación de temperatura es el equivalente calorífico en agua del calorímetro.

PARTE B: Determinación de entalpías y aplicación de la Ley de Hess

En esta parte se determina primero la entalpía de neutralización del HCl(ac) con NH3(ac) y luego la entalpía de disolución del NH4Cl en agua. Esos valores se usarán para calcular la entalpía de descomposición del NH4Cl(s), aplicando laLey de Hess.

1. Determinación de la entalpía de la reacción de ácido clorhídrico con amoniaco
Medir 30 ml de HCl(ac) 2M, vigilar la temperatura, y cuando permanezca estable, ponerlos en el calorímetro.
Luego medir 30 ml de NH3(ac) 2M usando una probeta limpia y seca y anotar la temperatura cuando permanezca estable.
Añadir el NH3 al calorímetro y anotar la temperatura con intervalos de 1minuto, durante 10 minutos, mientras se agita suavemente el calorímetro.
Representar gráficamente la relación temperatura/tiempo obtenido.
Calcular por extrapolación la temperatura Tm.
Calcular el valor de ∆H para: NH3(ac) + HCl(ac)→NH4+(ac) + Cl-(ac)
2. Determinación de la entalpía de disolución del cloruro de amonio
Pesar 5 g de NH4Cl sólido.
Medir 50 ml de agua destilada, anotar sutemperatura cuando permanezca estable y ponerlos en el calorímetro.
Añadir el NH4Cl sólido al calorímetro y anotar la temperatura a intervalos de 1 minuto durante 10 minutos, mientras se agita suavemente el calorímetro.
Representar gráficamente la relación temperatura/tiempo obtenido.
Calcular por extrapolación, la temperatura Tm.
Calcular el valor de ∆H para: NH4Cl(s)→NH4+(ac) + Cl-(ac)
3.Aplicación de la Ley de Hess para calcular ∆H para la reacción de descomposición del cloruro de amonio: NH4Cl(s)→NH3(g) + HCl(g)
Datos necesarios:
* ∆H determinado para la reacción del HCl con NH3
* ∆H determinado para la disolución del NH4Cl
* ∆H = -34640 J/mol para NH3(g)→NH3(ac)
* ∆H = -75140 J/mol para HCl(g)→HCl(ac)

OBSERVACIONES
PARTE A CÁLCULO DEL EQUIVALENTE...