CAMBIO DE ENTALPIA DE UNA REACCION DE NEUTRALIZACIÓN

CAMBIO DE ENTALPIA DE UNA REACCION DE NEUTRALIZACIÓN.

Gómez, Rubén (1330963); Lizcano, Jorge (1335407).

17 de Abril de 2017. Departamento de Química – Universidad del Valle.

Resumen. En la práctica se determinó la entalpia de una reacción de neutralización entre NaOH y HCl 0,5M, para esto se determinó la temperatura inicial de ambos componentes por separado y luego de la mezcla en función del tiempo hasta alcanzar un valor constante. Para hallar [Cp+Ck] se determinó el valor de la resistencia del calorímetro y la FEM aplicada. El valor que se obtuvo de entalpia fue de - 8.95 Kcal/mol que comparado con el valor teórico (- 13.7 Kcal/mol) se obtiene un porcentaje de error de 34,6%

Palabras clave: Calorímetro, Neutralización, Entalpia.

Introducción. La reacción química de soluciones acuosas entre un ácido fuerte y una base fuerte se conoce como reacción de neutralización. La medida del calor de neutralización se hace partir de los valores de entalpia de formación de H2O a partir de iones H+ y OH-. Por lo que el calor de neutralización se entiende como el calor generado cuando un ácido reacciona con una base para producir agua (1). Cuando una solución diluida de ácido fuerte se neutraliza con una solución diluida de base fuerte el calor de neutralización que se produce por mol de agua es constante e independiente de la naturaleza de la sustancia como de su concentración. Las reacciones de neutralización y otras reacciones en solución acuosa entre ácidos fuertes y bases fuertes son exotérmicas, esto se debe a que la solución acuosa es suficientemente diluida para que la disolución adicional no produzca efectos térmicos (2). Usando calorimetría adiabática se comprobara este valor de ΔH por medio de una reacción experimental que se realizó en la práctica de laboratorio.

 Metodología. Para determinar la entalpia en una reacción de neutralización se añadió 30 mL de HCl 0.5 M y 30 mL de NaOH 0.5 M en un vaso de precipitados, se midió la temperatura durante 3 minutos para verificar que esta variable en ambas soluciones fuera constante. Luego se procedió a mezclar estas dos sustancias en el calorímetro registrando los datos de temperatura de la mezcla en función del tiempo. Por último se midió la FEM con un multímetro para luego conocer el valor de la resistencia.

Resultados y discusión.

La figura 1 muestra una gráfica de Temperatura (K) contra tiempo (s) para la mezcla de reactivos.

[pic 2]

Fig. 1. Temperatura y tiempo para la reacción.

El cuadro 1 muestra los resultados experimentales con los cuales se realizó los cálculos para hallar el cambio de entalpía de la reacción de neutralización.

Cuadro 1.Resultados Experimentales

La figura 1 muestra un comportamiento lineal, sin embargo por encima de los 30°C esté cambia,  lo que demuestra que al transcurrir el tiempo la temperatura aumenta  hasta un punto en el cual se hace constante. la reacción es exotérmica, ya que, hay desprendimiento de calor y la figura muestra como aumenta la temperatura una vez se han mezclado los reactivos, en este caso un ácido fuerte con una base fuerte donde el calor de neutralización es prácticamente constante cuando 1 mol de agua se forma en la reacción. Esto se debe a que los ácidos, las bases fuertes y sus sales derivadas están completamente disociadas en sus respectivos iones cuando se hallan en solución acuosa. Después de la neutralización, la solución restante contiene solamente iones Na+ y Cl-(3). Entonces se puede decir que el contenido en entalpia de los productos de la reacción es menor que el de los reactivos.Esta explicación se extiende a todas las reacciones en las que un ácido fuerte reaccione con una base fuerte, en todas ellas, el producto de la reacción es el agua, por lo tanto, en todas estas reacciones el calor o entalpía de neutralización es el mismo, es decir, el que corresponde a la reacción de formación del agua a partir de sus iones, por mol de agua formada. El fenómeno es totalmente diferente en el caso de ácido fuerte - base débil o base fuerte - ácido débil, ya que parte del calor de neutralización se emplea en disociar la base o el ácido débil. Por ejemplo en el caso de un ácido fuerte - base débil, conforme se van neutralizando los iones hidrógeno (H+) del ácido fuerte con los iones hidroxilo (-OH) de la base débil, se ioniza más base débil a expensas del calor de formación del agua a partir de sus iones. Este proceso continúa hasta completar la neutralización. Por ello, los valores del calor de neutralización de ácidos o bases débiles frente a bases o ácidos fuertes, dan valores inferiores al de formación del agua a partir de sus iones. (4)

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