Termodinámica

Trabajo Práctico N° 4: “ Termoquímica y calorimetría”

Termoquímica

OBJETIVOS:
Comprobación cualitativa de la absorción o liberación de calor que acompaña a las reacciones químicas.
Determinación del calor asociado a reacciones químicas.


EXPERIENCIA 1: Comprobación cualitativa de la absorción o liberación de calor que acompaña a las reacciones químicas.

a- En un tubo de ensayocolocar 5 cm3 de agua y agregarle con cuidado 1 cm3
de ácido sulfúrico concentrado. Palpar con la mano la superficie externa del tubo.
+ (ac)
(ac) ---------> 2 (ac) + (ac) ; ∆H < 0 (Exotérmica)

b- En un tubo de ensayo colocar 5 cm3 de agua y agregarle 1 lenteja de
hidróxido de sodio. Palpar con la mano la superficie externa deltubo.
+ (s)
(s) ---------> (ac) + (ac) ; ∆H > 0 (Endotérmica)


c- En un tubo de ensayo colocar una punta de espátula de ioduro de potasio
sólido y agregarle 5 cm3 de agua para que se disuelva. Palpar con la mano la
superficie externa del tubo.
+ (s)
(s) ---------> (ac) + (ac) ;∆H > 0 (Endotérmica)
d_ En un tubo de ensayo colocar una punta de espátula de sulfato de amonio y
agregarle 5 cm3 de agua para que se disuelva. Palpar con la mano la superficie
externa del tubo.
+ (s)
(s) ---------> 2(ac) + (ac) ; ∆H > 0 (Endotérmica)

Calorimetría
INTRODUCCION
Las determinaciones del calor absorbido o cedido enuna reacción química pueden realizarse bajo dos condiciones:
- A volumen constante y se lleva a cabo en una ¨bomba calorimétrica
- A presión constante en un calorímetro. Este último dispositivo es un recipiente abierto que puede estar formado por un vaso de precipitado recubierto de amianto, un agitador, un termómetro y una tapa de corcho o poliestireno. El calor que interviene en una reacciónpuede calcularse a partir de una ecuación que relaciona el calor con la variación de temperatura, y es la siguiente:
Q= m. Ce. ∆T
Donde m es la masa y Ce es el calor específico. Esta ecuación no puede usarse directamente porque debe tenerse en cuenta que parte del calor liberado durante la reacción química es absorbido por el calorímetro. Por lo tanto es necesario calibrar previamente el sistemautilizando una reacción de la cual ya se conoce la cantidad de calor que libera o absorbe. La ecuación que se aplica en este caso es:
Q= k. ∆T
Donde k es una constante que depende de la masa y del calor específico del sistema; se la denomina capacidad calorífica y se define como la cantidad de calor necesaria para elevar un grado la temperatura del sistema. Las unidades son cal/ º o joule/ º.
k=m. Ce
La calibración del sistema consiste en averiguar la capacidad calorífica del mismo, en la cual intervienen todos los componentes del calorímetro (vaso, agitador, termómetro) por medio de una reacción química de la cual se conoce el calor en juego y a la que se mide la variación de la temperatura.
Q= k. ∆T (1)
Una vez conocido ese valor se realiza la medición de la variación de latemperatura de la reacción cuyo calor quiere averiguarse y se aplica la misma fórmula.
PROCEDIMIENTO:
EXPERIENCIA 2:
Determinación de la entalpía de fusión del hielo.
Para determinar el calor de reacción el dispositivo utilizado es un calorímetro, constituido por un tubo de vidrio de paredes gruesas, ubicado en el interior de un vaso recubierto por amianto en su exterior. El tubo de vidrio estáseparado del vaso por trozos de telgopor, para asegurar un mejor aislamiento térmico del tubo de vidrio y por consiguiente una mínima pérdida de calor. En el interior del tubo de vidrio se coloca un termómetro y un agitador de vidrio o alambre.
Cuando se efectúen las mediciones es conveniente tapar el extremo abierto del tubo con un tapón de telgopor que permita el paso del termómetro y el agitador....