Tp4 Calorimetría y Termoquímica

QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA

CORRECCION

TP4 Calorimetría y Termoquímica
























Objetivos:

Conocer la constante del calorímetro.
Estudiar procesos químicos en los cuales se producen cambios térmicos.
Aplicar la ley de Hess.

A. Determinación de la constante del calorímetro

A.1. Esquema del ciclo termoquímicoempleado:

ΔH=0
Ck (T1) + H2O (T1, m1) (l) + H2O (T2, m2) (l) Ck (Tf) + H2O(m1+m2;Tf)(l)

ΔH1 = Cp. m1. ∆T1 ΔH2 = Cp. m2. ∆T2 + Ck .∆T1

Ck (T1) + H2O (Tf, m1) (l) + H2O (T2, m2) (l)

ΔH = ΔH1 + ΔH2

A.2. Expresiónmatemática que permite calcular la constante del calorímetro:

Ck = | -Cp.(m1. ∆T1 + m2.∆T2) |
| ∆T1 |

B. Determinación del calor de fusión del hielo

B.1. Esquema del ciclo termoquímico empleado:

ΔH=0
Ck (T1) + H2O (T1, m1) (l) + H2O (T2, m2) (s) Ck (Tf) + H2O (m1+m2;Tf) (l)ΔH1 = n2. ΔHfusion(H2O) ΔH2 = Cp. m1. ∆T1 + Ck .∆T1 +
Cp. m2. ∆T2
Ck (T1) + H2O (T1, m1) (l) + H2O (T2, m2) (l)

ΔH = ΔH1 + ΔH2

B.2. Expresión matemática que permite calcular el calor de fusión del hielo:

∆fH = -Mr(H2O)m2.Cp(m1∆T1+m2∆T2) + Ck∆T1

C. Verificación de la Ley de Hess

C.1. Disolución de NaOH (s) enagua

C.1.1. Esquema del ciclo termoquímico empleado:

ΔH=0
Ck (Ti) + H2O (Ti, m1) (l) + NaOH (Ti,m2) (s) Ck (Tf) + NaOH(m1+m2 ;Tf)

ΔH1 = n2. ΔHdisolucion ΔH2 = Cp.(m1+ m2). ∆T + Ck .∆T

Ck (Ti) + NaOH(m1+m2 ;Ti) (ac)

ΔH = ΔH1+ ΔH2

C.1.2. Expresión matemática que permite calcular ΔHdis

∆dH = -Mr(NaOH)m2. ∆T.Cp(m1+m2) + Ck

C.2. Disolución de NaOH (s) en HCl (aq)

C.2.1. Esquema del ciclo termoquímico empleado:

ΔH=0
Ck (Ti) + HCl(Ti, m1) (ac) + NaOH (Ti ;m2) (s) Ck (Tf) + NaCl(m1+m2 ;Tf )(ac)ΔH1 = n2 ΔHdis-neu ΔH2 = Cp. (m1+ m2). ∆T + Ck .∆T
)
Ck (Ti) + NaCl (m1+m2 ;Ti) (ac)

ΔH = ΔH1 + ΔH2

C.2.2. Expresión matemática que permite calcular ΔHdis-neu

∆d+nH)= -Mr(NaOH)m2. ∆T.Cp(m1+m2) + Ck

C.3. Neutralización de NaOH (aq) con HCl (aq)

C.3.1. Esquema del ciclo empleado:ΔH=0
Ck (Ti) + HCl(Ti, m2) (ac) + NaOH (Ti ;m1) (ac) Ck (Tf) + NaCl(m1+m2 ;Tf )(ac)

ΔH1 = n1 ΔHneu ΔH2 = Cp. (m1+ m2). ∆T + Ck .∆T

Ck (Ti) + NaCl (m1+m2 ;Ti) (ac)

ΔH = ΔH1 + ΔH2

C.3.2. Expresiónmatemática que permite calcular ΔHneu

∆nH = -1n1. ∆T.Cp(m1+m2) + Ck

PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DE RESULTADOS

A. Determinación de la constante del calorímetro (Ck)
Para determinar la constante del calorímetro calentamos a 60˚C 50ml de agua en un vaso de precipitados. Una vez alcanzada la temperatura pasamos el agua al calorímetro y medimos, cada 30s la temperatura hasta que observamos que eldescenso de T se hizo regular en el tiempo. En este momento 50ml de agua a temperatura ambiente y medimos T cada 30s hasta que la temperatura se hizo constante.
El procedimiento lo repetimos dos veces para poder obtener dos valores distintos de Ck y así poder determinar si los datos obtenidos son precisos o no.
La formula utilizada para determinar la validez de los datos fue la siguiente:...