Calorimetria Y Termoquimica Uba Inorganica 1 Tp5

5.3 TRABAJO PRÁCTICO: CALORIMETRÍA Y TERMOQUÍMICA

Objetivos:

- Estudiar en el laboratorio procesos físicos y químicos en los cuales se producen cambios térmicos.

- Aplicar a medidas experimentales la ley de Hess

Procedimiento:

A. Determinación de la constante del calorímetro

Antes de utilizar un calorímetro es necesario conocer el valor de su constante (Ck).

Esquema del ciclo termoquímico empleado:

Q=0 CAL(T1) + H2O(liq,T1) + H2O(liq,T2)  CAL(Tf) + H2O(liq,Tf)

Q1=m1.Cp.∆T1

CAL(T1) + H2O(liq,Tf) + H2O(liq,T2) Q3=Ck.∆T1

Q2=m2.Cp.∆T2

CAL(T1) + H2O(liq,Tf) + H2O(liq,Tf)

Expresión para calcular Ck:

Ck=-m1.Cp.∆T1-m2.Cp.∆T2 ∆T1

1ra. determinacion 2da. determinacion

m1 (g) 49,53 ± 0,02 49,74 ± 0,02

m2 (g) 49,70 ± 0,02 49,57 ± 0,02

T1 (°C) 48,4 ± 0,1 47,4 ± 0,1

T2 (°C) 23,8 ± 0,1 23,8 ± 0,1

Tf (°C) 37,6 ± 0,1 37 ± 0,1

Ck (j/K) 59 ± 9 55 ± 9

Tabla de datos: datos experimentales de la determinación de Ck

El Ck q utilizamos es el promedio de las 2 determinaciones.

B. Determinación del calor de fusión del hielo

Esquema del ciclo termoquímico empleado:

Q=0 CAL(T1) + H2O(liq,T1) + H2O(sol,T2)  CAL(Tf) + H2O(liq,Tf)

Q1=n.∆Hf(hielo)

CAL(T1) + H2O(liq,T1) + H2O(liq,T2) Q3=Ck.∆T1

Q2= m1.Cp.∆T1+m2.Cp.∆T2

CAL(T1) + H2O(liq,Tf) + H2O(liq,Tf)

Expresion para calcular ∆Hf(hielo):

∆Hf(hielo)=-m1.Cp.∆T1-m2.Cp.∆T2-Ck. ∆T n(hielo)

1ra. determinacion 2da. determinacion

m1 (g) 76,53 ± 0,02 79,19 ± 0,02

m2(g) 20,53 ± 0,02 28,90 ± 0,02

T1 (°C) 43,3 ± 0,1 43,1 ± 0,1

T2 (°C) 0 0

Tf (°C) 22,7 ± 0,1 17,3 ± 0,1

Ck (j/K) 57 ± 9 57 ± 9

∆Hf (Kj/mol) 5,1 ± 0,3 4,9 ± 0,2

Tabla de datos: datos experimentales de la determinación de ∆Hf

∆Hf tabulado: 6,01 Kj/mol

Bibliografia: L. Pauling “General Chemistry”, W.H. Freeman and Company

Observaciones: el ∆Hf experimental dio menor que el tabulado. Esto puede deberse a malas mediciones de la temperatura, o a que el calorímetro no estaba perfectamente sellado, intercambiando calor con el medio, dejando así de ser adiabático.

C. Verificación de la ley de Hess

Esquemas de ciclos termoquímicos empleados:

C1) Q=0 CAL(T1) + NaOH(s,T1) + H2O(aq)  NaOH(aq)+CAL(Tf)

Q1=∆Hdis.nNaOH Q2=Ck.∆T+msc.Cp.∆T

CAL(T1) + NaOH(aq,T1) + H2O(aq,T1)

Expresión para

...