Calor De Reaccion

Universidad Rafael Landívar

Facultad de Ingeniería

Licenciatura en Ingeniería Industrial

Química II (Laboratorio)

Ing. Zucely Castillo

Sección: 05

PRÁCTICA DE LABORATORIO

# 5

CALOR DE REACCIÓN

(Parte B)

Nombre: Katherine Jeaneth Castro Luna

Carné: 1075214

Guatemala, 02 de julio 2014

ÍNDICE

Práctica # 5

Contenido Página

Abstract….....…………………………………………………………………………….. 3

Resultados…………. ……….…………………………………………………………... 4

Discusión de resultados ……………………………………………………………….. 5

Conclusiones …………………………………………………………………………… 7

Bibliografía …………………..…………………..…………………….………………… 7

Apéndice

Diagrama de equipo ……………………………………………………………. 8

Datos originales …………………………….…………………………………… 9

Datos calculados y muestra de cálculo …….………………………………… 10

Análisis de error ……………..……………………………………………...…... 11

ABSTRACT

La práctica se realizó el día miércoles 25 de junio del 2014, en los laboratorios de la Universidad Rafael Landívar. El objetivo principal de la práctica era determinar el calor de formación del magnesio (Mg2+(ac)) a partir del magnesio sólido (Mg(s)).

Esta práctica consistió en observar el proceso de reacción del magnesio sólido con el ácido clorhídrico. Para así determinar el cambio de entalpía y el calor que libera.

〖Mg〗_((s) )+〖2HCl 〗_((ac) )→〖MgCl 〗_(2 (ac) )+H_(2 (g))

Para iniciar con la práctica se pesó el simulador de calorímetro, en este caso fue un tubo de ensayo, con un beaker. Seguido se añadió 3mL de ácido clorhídrico y se obtuvo una pesaje diferente. Luego se cortó dos tiras de magnesio, cada una de 3cm de largo; con esos datos se obtuvo la masa a trabajar de este elemento. Obteniendo estos valores se procedió a tomar la temperatura de HCl obteniendo un resultado de 21°C. Durante la práctica se trabajó con dos corridas, así poder comparar los resultados y discutir acerca de los cambios producidos. Seguidamente se agregó el magnesio sólido a la solución; al momento de tener contacto la tira de magnesio se comienza a deshacer dentro del HCl, se forma MgCl2 y se pudo observar que el hidrógeno es liberado en forma de gas; este proceso tuvo lugar a una reacción exotérmica.

A través de la reacción se determinó la entalpía de formación de ambas corridas llegando a obtener un porcentaje de error de 45.17%. A la vez con los datos obtenidos se llegó a la conclusión de que la entalpía de reacción es igual a la entalpía de formación porque la entalpía estándar de formación de la forma más estable de cualquier elemento es cero.

RESULTADOS

Tabla 1. Datos obtenidos a partir de la reacción química.

Cálculo Resultado

Entalpía de reacción corrida No. 1 -275.23 kJ/mol MgCl2 ± 0.05

Entalpía de reacción corrida No. 2 -264.22 kJ/mol MgCl2 ± 0.05

Entalpía de reacción promedio -269.72 kJ/mol MgCl2 ± 0.05

Valor teórico de entalpía de formación de Mg+2 -491.96 kJ/mol Mg+2

Error porcentual 45.17%

Tabla 2. Observaciones de la reacción de magnesio con ácido clorhídrico.

Reacción Descripción

Mg(s) + 2HCl(ac) → MgCl₂(ac) + H₂(g) Al momento de agregar el magnesio sólido al ácido clorhídrico de forma inmediata hubo reacción. El magnesio comenzó a efervecer; como el tubo de ensayo fue el simulador de un calorímetro, se trabajó con un sistema abierto, en el cual se pudo observar como el hidrógeno salía del sistema en estado gaseoso y se comenzó a formar una mezcla homogénea de cloro con magnesio (MgCl2).

Durante la reacción se pudo determinar un cambio en la temperatura, debido a ello se concluyó que la reacción fue exotérmica, porque liberó energía.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

La entalpía de formación es el cambio de entalpía de una reacción que forma un mol del compuesto a partir de sus elementos, con todas las sustancias en sus estados estándar. Por ello al evaluar la ecuación iónica de la reacción encontramos que el ion cloruro es un ion espectador:

Analizando la ecuación iónica neta, se puede determinar que la entalpía de la reacción es igual a la entalpía de formación de Mg+2, ya que la entalpía estándar de formación de la forma más estable de cualquier elemento es cero, porque no se necesita una reacción de formación cuando el elemento ya se encuentra en su estado estándar.

El calor de reacción del magnesio con el ácido clorhídrico se determinó sumando las masas de ambos reactivos, seguido se asumió que el calor especifico de la mezcla es el mismo que el del agua pura (4.184 J/g°C), y luego se encontró el cambio de temperatura. Para todo ello se utilizó la siguiente fórmula:

q= -m.disolucion * C.esp.* ΔT

Para la primera corrida el resultado fue de -358.95 J y en la segunda corrida fue de

–344.60 J. A pesar de que los valores no eran tan diferentes en cada corrida, sí

hubo una diferencia en los resultados; cambió debido a la temperatura.

El cambio de temperatura en la reacción inició con 21°C para ambas corridas; en donde se encontraba solo el ácido clorhídrico. En la primer corrida la temperatura final de la mezcla al reaccionar con el magnesio fue de 46°C y en la segunda fue de 45°C. La temperatura final no vario mucho; en donde se observó

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