Datos y procedimiento (Calor integral)

Datos y procedimiento (Calor integral)

El termómetro de Beckman inicialmente marcaba una diferencia de temperatura de 1 grado.

Calibración del vaso de Dewar:

Ti (°C) 1.31

Tf(°C) 4.83

Tabla 1. Temperaturas inicial y final medidas en la calibración.

Volumen de agua en el vaso de Dewar: 290ml

Luego se procedió a añadir 1 mL de acido sulfúrico al 98% cinco veces, a la cantidad de agua en el vaso, registrando las temperaturas iniciales y finales en cada uno de los 5 ensayos.

SLN Ti(°C) Tf(°C)

H20+1ml H2SO4 3.2 3.7

H20+2ml H2SO4 3.59 4.4

H20+3ml H2SO4 4.25 5.2

H20+4ml H2SO4 4.19 5.13

H20+5ml H2SO4 3.91 4.83

Tabla 2. Temperaturas iniciales y finales de soluciones acuosas de H2SO4.

Análisis de datos:

Para calcular la constante del calorímetro se aplicó lo siguiente:

K=Q/ΔT (1)

Donde Q es el calor, ΔT es el cambio de temperatura y m es la masa.

ΔT=T ̅_2-T ̅_1

T ̅_2=32+4.81=36.83°C

T ̅_1=32+1.31=33.31°C

Q=m×c_p×∆T

Q=(200g)×(4.184J/(g°C))×(36.83-33.31)°C=2945.536J

Se aplico la ecuación (1)

K=2945.536J/(3.52°C)=836.8J/°C

Como estamos trabajando a presión constante nuestro calor liberado o absorbido por nuestro sistema será igual al cambio de entalpia ΔH_reacción

Se sabe que:

Qreacción=-Q solución

Por lo tanto se puede reescribir de la siguiente forma:

∆Hreacción=-∆Hsolución

Para ello calcularemos el calor integral de solución para cada una de las disoluciones:

Para la solución 1. Se tiene 200ml de agua y se le agrego 1 ml de acido sulfúrico.

Q=K∆T

∆H=K∆T

ΔT=T ̅_2-T ̅_1

( T) ̅_2=32+3.7=35.7°C

T ̅_1=32+3.2=35.2°C

∆H=836.8J/(°C) (35.7-35.2)°C

∆H=418J

Como sabemos:

∆Hreacción=-∆Hsolución

∆H=-418J

Ahora, para calcular el calor integra de solución de acido sulfúrico, se calculo el numero de moles presentes.

1ml*1g/1ml*(1 mol de H_2 SO_4)/(98 g H_2 SO_4 )=0.01020mol de H_2 SO_4

Para hallar el calor integral de solución de acido sulfúrico tenemos que:

∆H_INT=∆H/(moles de H_2 SO_4 )

∆H_INT=-418J/0.01020mol

∆H_INT=-40980.39 J/mol

A partir de lo anterior se puede calcular el calor integral para la solución 2, 3, 4 y 5 de acido sulfúrico. Estos valores se observaran tabulados en la siguiente tabla de datos:

Soluciones de Acido sulfúrico(H2SO4) Calor integral de solución(J/mol)

1 -40980.39

2 -33225.88

3 -25968.69

4 -19271.50

5 -15089.17

Tabla 2. Valores calculados de calor integral de

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