DETERMINACIÓN DE LA ENTALPÍA MOLAR DE DISOLUCIÓN (∆H_sn) Y ENTROPÍA DE UNA MEZCLA BINARIA (∆S_m).
Enviado por Feliciana13 • 17 de Mayo de 2015 • Ensayo • 2.791 Palabras (12 Páginas) • 633 Visitas
PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN DE LA ENTALPÍA MOLAR DE DISOLUCIÓN (∆H_sn) Y ENTROPÍA DE UNA MEZCLA BINARIA (∆S_m).
Introducción
Esta metodología permite los análisis laboratoriales de los procesos de:
Determinación de la entalpía (∆H_sn) y la entropía de una mezcla binaria (∆Sm).
Determinación de la constante gases (R).
Cinética de la descomposición del Tiosulfato de sodio por medio del ácido clorhídrico (HCl).
Adsorción de soluciones acuosas de ácido acético en suelos y carbón activado.
Mentefacto ó diagrama conceptual
Materiales y métodos
Calorímetro.
Vaso Beaker de 150 mL.
Probeta graduada de 100mL.
Termómetro.
Balanza analítica.
Materiales y equipos requeridos
Materiales
Cant. Descripción
1 Calorímetro (vaso Dewar, termo o recipiente de icopor)
2 Vaso Beaker de 150 mL.
1 Probeta graduada de 100 mL.
1 Termómetro.
1 Balanza analítica.
1.2 Reactivos a utilizar
Reactivo Fórmula Concentración
Hidróxido de sodio NaOH 1M
Agua de río Industrial Residual
Agua destilada H2O Pura.
1.3 Procedimiento
1 Calibración del calorímetro.
En un Beaker calentar 100 mL de agua hasta alcanzar 80°C (T_1).
1.3 Procedimiento
Calibración del calorímetro:
Lavar y secar el vaso Dewar (dejarlo secar al aire libre para que tome la temperatura ambiente), pesarlo en la balanza y registrar como: m_c.
En un Beaker calentar 100 mL de agua hasta alcanzar 80°C (T_1).
Alistar 100 mL de agua en otro Beaker, medir su temperatura (T) y adicionarla al calorímetro o vaso Dewar, taparlo y tomar lecturas de la temperatura del agua cada minuto, durante 5 minutos, hasta que permanezca constante, registrar como T_o.
Después de transcurrido este tiempo, agregar los 100 mL de agua que están a 80°C, tapar inmediatamente el vaso Dewar, agitar y leer la temperatura de la mezcla cada minuto durante 5 minutos, verificando que la temperatura de equilibrio, permanece constante; registrar este último valor como : T_eq.
1.3.1 En campo:
Protección biológica.
Lugar Caño Parrado, afluente del Río Guatiquía en su desembocadura.
Se toman 3 muestras en frascos de vidrio ámbar estériles (superficial, prof. media, profunda).
1.3.2 En Laboratorio.
Tabla 1. Calibración del calorímetro.
Sustancia Temperatura
T T_1 T_o T_eq
Agua (ambiente)
Agua caliente
Mezcla
Calorímetro m_c=
CÁLCULOS:
A partir de las temperaturas T y T1 y utilizando la siguiente ecuación:
d=(30,0658-7,48*〖10〗^(-3) T)/30*g/mL
d: Densidad de las masas de agua utilizadas en la mezcla.
Teniendo en cuenta el volumen de agua adicionado al calorímetro y la densidad, hallar la masa en gramos de cada muestra, registrar así: m1 para el agua a temperatura ambiente (T) y m_2 para el agua caliente (T_1).
Con base en la ecuación de balance de calor: Q_ganado-Q_cedido=0, de donde:
Q_ganado: Es el calor del calorímetro y la masa de agua a temperatura ambiente.
Q_cedido: Calor perdido por la masa de agua caliente.
Entonces: m_c C_e (T_eq-T_o )+m_1 C_H2O (T_eq-T_o )=-m_2 C_H2O (T_eq-T_1), luego:
.∴ C_e=(-C_H2O [m_2 (T_eq-T_1 )+m_1 (T_eq-T_o)])/(m_c (T_eq-T_1))
Con el valor de Ce y la masa del calorímetro, calcular su capacidad calorífica C.
Calor específico de una muestra de agua industrial, agrícola o pecuaria u otras.
Lavar y secar el vaso Dewar (dejarlo secar al aire libre para que tome la temperatura ambiente), pesarlo en la balanza y registrar como : mc
En un Beaker calentar 100 mL de agua destilada, hasta alcanzar 80°C (T1).
Alistar 100mL de la muestra de agua industrial, pecuaria o agrícola, en otro
Beaker, medir su temperatura (T) y adicionarla al calorímetro o vaso Dewar, taparlo y tomar lecturas de la temperatura del agua cada minuto, durante 5 minutos, hasta que permanezca constante, registrar como T0.
Después de transcurrido este tiempo, agregar los 100mL de agua que están a 80°C, tapar inmediatamente el vaso Dewar, agitar y leer la temperatura de la mezcla cada minuto durante 5 minutos, verificando que la temperatura de equilibrio, permanece constante; registrar este último valor como : Teq
Tabla 2. Calor específico de una muestra de agua industrial.
Sustancia Temperatura (°C)
T T_1 T_o T_eq
Agua (ambiente)
Agua caliente
Mezcla
Calorímetro m_c=
CÁLCULOS.
A partir de las temperaturas T y T_1 y utilizando la siguiente ecuación, calcular la densidad de las masas de agua utilizadas en la mezcla:
d=(30,0658-7,48*〖10〗^(-3) T)/30*g/mL
d: Densidad de las masas de agua utilizadas en la mezcla.
Teniendo en cuenta el volumen de agua adicionado al calorímetro y la densidad, hallar la masa en gramos de cada muestra, registrar así: m_1 para el agua a temperatura ambiente (T) y m_2 para el agua caliente (T_1).
Con base en la ecuación de balance de calor: Q_ganado-Q_cedido=0, de donde:
Q_ganado: Es el calor del calorímetro y la masa de agua a temperatura ambiente.
Q_cedido: Calor perdido por la masa de agua caliente.
Entonces: m_c C_e (T_eq-T_o )+m_1 C_m (T_eq-T_o )=-m_2 C_H2O (T_eq-T_1), luego:
. ∴C_m=(-[m_2 C_H2O (T_eq-T_1 )+ m_c C_e (T_eq-T_o )])/(m_1 (T_eq-T_o ) )
Entalpía molar de disolución del hidróxido de sodio en agua.
Alistar el calorímetro, lavar y secar
Pesar exactamente en un vidrio de reloj 2,0 g de NaOH (anotar como mNaOH), medir su temperatura: T_1.
Adicionar 200mL de agua destilada al calorímetro, taparlo e inmediatamente registrar la temperatura del sistema cada minuto durante 5 minutos, hasta que permanezca constante (T_o), anotarla en su tabla de datos.
Después de transcurrido este tiempo, agregar el NaOH rápidamente al calorímetro utilizando una varilla de vidrio, tapar inmediatamente el vaso Dewar, agitar vigorosamente y leer la temperatura de la mezcla cada minuto durante 10 minutos, verificando que el sistema alcance la temperatura de equilibrio permaneciendo constante ; registrar este último valor como : Teq, en su tabla
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