Curvas de calentamiento y enfriamiento

Laboratorio de Química I-Q Universidad del Valle Departamento de Química[pic 1]

Curvas de calentamiento y enfriamiento

Andrés Felipe Calero Vélez (202180037)1, Gustavo Mosquera Ruiz (202182571)2

calero.andres@correunivalle.edu.co, gustavo.adolfo.mosquera@correounivalle.edu.co 

Día (27) de febrero de 2022

Resumen: esta práctica de laboratorio se divide en dos partes, en la primera se pesa 56.78g de hielo y luego haciendo uso de una plancha eléctrica se calienta hasta fundirse, durante este proceso se toman registros cada 30 segundos de la temperatura de la sustancia. Una vez fundido el hielo se aumenta la temperatura de la plancha, tomando registros de temperatura cada 30 segundos hasta que empieza a evaporarse la sustancia, momento en el cual los registros de tiempo se toman durante dos minutos más y por último se toma la masa final del agua. En la segunda parte se toma etanol etílico y  se lleva a la plancha  hasta su  ebullición, después se retira la sustancia de la fuente de calor y se toman registro de la temperatura cada 30 segundos hasta que se registre una temperatura de entre 30ºC y 35ºC, una vez llegado a esta temperatura las soluciones se llevan a enfriamiento introduciéndolas en un recipiente que contiene una solución de hielo y sal (mezcla frigorífica), proceso durante el cual se toman registros de las temperaturas esta vez cada 15 segundos, hasta obtener un registro estable de la temperatura.

Introducción

La transformación de un sólido en líquido es conocido como fusión, y al proceso inverso se le denomina congelación. Al calentar un sólido aumenta la temperatura de este, haciendo que los iones o las moléculas que lo componen se separen o rompan ese comportamiento ordenado característico que tiene las sustancias sólidas para pasar a ocupar posiciones más desordenadas, lo cual hace que tengan entre ellas una libertad para moverse unos respectos a las otras, además de aumentar el número y la intensidad de colisiones entre ellas, a esto es a lo que llamamos fusión. Al aumentar el calor, las moléculas del líquido aumentan la temperatura haciendo que se produzca un aumento en la energía de estas, lo cual hace elevar la concentración de las moléculas en fase gaseosa que se encuentran por encima del líquido, estás moléculas ejercen una presión denominada presión de vapor, el cual aumenta a medida que aumenta la temperatura, esta presión aumenta hasta igualarse con la presión atmosférica, es aquí cuando se dice que el líquido está en punto de ebullición.

Datos, cálculos y resultados

Parte 1  

Se inicia este laboratorio con agregar en un vaso de 250mL cubos de hielo, el cual tiene un peso inicial de 56.78g, el cual inicia con una temperatura de 29.9°c, luego pasamos está a plancha eléctrica con una temperatura ya establecida, se tomaron datos cada 30 segundos estos datos los podemos encontrar registrados en la tabla 1

 Tabla 1. Temperatura de calentamiento del agua con respecto al tiempo.

Ya con la obtención de datos se procede a graficar, para ver su curva de calentamiento y su paso por las diferentes etapas de temperaturas.

Grafica 1. Curva de calentamiento del agua

[pic 2]

Cálculos

QT= Q2+Q3+Q4

QT=3.152mol*6.02Kj/mol+0.05678Kg*4186Kj/Kg/°C*45.1°+2.152mol*40.79Kj/mol

QT=10866.03Kj

Masa Perdida de agua =masa inicial -masa final

Masa perdida de agua = 56.78gr-20.77gr

Masa perdida de agua= 36.01gr

Dejamos en reposo la sustancia para continuar con el siguiente paso el cual es llevar a baño maría con una mezcla de sal y hielo (mezcla frigorífica) la cual lo llevara su punto más bajo de temperatura, este proceso durante el cual se toman registros de las temperaturas esta vez cada 15 segundos, hasta obtener un registro estable de la temperatura. En la siguiente tabla encontramos los datos.

Tabla 2. Registro de temperatura de enfriamiento del agua con respecto al tiempo.

Ya con la obtención de datos se procede a graficar, para ver su curva de calentamiento y su paso por las diferentes etapas de temperaturas.

Grafica 2. Curva de enfriamiento del agua.[pic 3]

Cálculos

Q1= 0.02Kg.4186Kj/Kg/°C*-18.7°C

Q1= -1565.56Kj

Masa Perdida de agua =masa inicial -masa final

Masa perdida de agua = 20gr-13.37gr

Masa perdida de agua= 6.63gr

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