Informe de laboratorio Termoquímica

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Universidad del Perú. Decana de América

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

[pic 1]

INFORME DE LABORATORIO

TERMOQUÍMICA

Autor:

Meza Milla, Maycon Orlando

Docente:

Fernández Salinas, Sosimo Isidoro

Lima, Perú

2023

1. RESUMEN

En esta experiencia se realizó procesos importantes de la fisicoquímica, el análisis de una de las ramas más esenciales en la comprensión de la materia y las reacciones químicas, y desempeña un papel fundamental en diversos campos científicos y aplicaciones tecnológicas.
En el primer experimento se determinó el calor específico del calorímetro mediante el uso de una fuente de calor, un termo aislante y un termómetro, por medio del balance térmico se determinó C= 10.526 cal/ºC El siguiente experimento consistió en el cálculo del calor de disolución en los cuales se verterán en el calorímetro y por medio de un balance térmico se halla el calor de disolución que es 1.4912 Kcal. En la tercera parte se determinó el calor de reacción para lo cual utilizamos virutas de aluminio y HCl el cual se obtuvo una temperatura máxima debido a la agitación del calorímetro; teniendo los cálculos respetivos con los siguientes resultados 1.5564 Kcal con un % de error de 5.2%, teniendo un valor teórico de 1.5792 Kcal.

1. INTRODUCCIÓN

Todo lo que nos rodea está sujeto a transformaciones constantes (físicas o químicas) estás a su vez acompañadas de cambios térmicos. La termoquímica cumple un papel importante en todo esto ya que nos ayuda a determinar la energía almacenada en los enlaces químicos conforme los reactantes se convierten en productos, por lo tanto, el sistema puede absorber calor (endotérmico) o liberar calor (exotérmico). En esta oportunidad la práctica de laboratorio se centra en eso en el estudio y compresión de algunos principios básicos de la termoquímica ya que es importante su aplicación para la exigencia actual.

Los principales objetivos son:

Aplicar definiciones de termoquímica para determinar capacidad calorífica de un cuerpo y el efecto térmico en una disolución y una reacción química exotérmica.

Interpretar los conceptos de calor, así como sus principales formas de transferencia.

Analizar la temperatura y la química que influye en la amplia gama de procesos y fenómenos térmicos. Su comprensión y control son esenciales en numerosas aplicaciones.

.

1. BASE TEÓRICA

1. Termoquímica

Es estudio de os efectos caloríficos que acompañan a la reacción química. Estos efectos tienen gran importancia practica y significación teórica. Sus aplicaciones prácticas son obvias; la combustión del carbón, petróleo y gas para fines de calefacción.

Estudio las interrelaciones entre las diversas formas de energía que tiene lugar en los sistemas y sus leyes que son aplicables a todos los fenómenos naturales.

1. Sistema: Aquella parte del universo que es objeto de nuestro estudio.

1. Abierto: Puede intercambiar materia y energía con su entrono
2. Cerrado: No intercambia materia, pero puede intercambiar energía con su entorno.
3. Aislado: No intercambia ni materia, energía y energía con su entorno; es como un universo en sí mismo.

[pic 2]

1. Homogéneo y Heterogéneo

Homogéneo: Un sistema homogéneo se refiere a un sistema en el cual los componentes están completamente mezclados a nivel molecular o atómico. Esto significa que, a una escala microscópica, no se pueden distinguir las diferentes sustancias que componen el sistema. En otras palabras, todas las partes del sistema tienen la misma composición y propiedades en cualquier punto dado.

Heterogéneo: En contraste, un sistema heterogéneo se refiere a un sistema en el cual los componentes no están completamente mezclados y se pueden distinguir a simple vista o a través de observación microscópica. En un sistema heterogéneo, hay regiones o fases con composiciones y propiedades diferentes.

La diferencia fundamental entre un sistema homogéneo y uno heterogéneo radica en la uniformidad de la composición a nivel microscópico.

1. Principios de la Termoquímica

Ley de Conservación de la Energía. (Mayer en 1842 y Helmholtz en 1847)

Se establece que la energía ni se crea ni se destruye. Siempre que una cantidad cualquiera de una de las formas de energía desaparece, se produce una cantidad exactamente equivalente de otra u otras formas. Esta afirmación se conoce también con el nombre de primer principio de la Termodinámica.

Ley de Hess: Cuando los reactivos se convierten en productos, el cambio en entalpía es el mismo independientemente si la reacción tiene lugar en un paso o en una serie de pasos.

Ley de Lavoisier- Laplace (1780). La cantidad de calor necesaria para descomponer un compuesto químico es precisamente igual a la desprendida en la formación del mismo a partir de sus elementos.

1. Calor especifico (S) una sustancia es la cantidad de calor (q) requerida para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia. Cal/gr.°C
2. Capacidad calorífica (C): Es la cantidad de calor (q) requerida para elevar un grado Celsius la temperatura de una determinada cantidad (m) de la sustancia. Cal/°C
3. Calor (Q): Es la energía que se intercambia entre un sistema y sus alrededores Como resultado de una diferencia de temperaturas. El calor fluye desde el cuerpo más caliente hasta el cuerpo más frío.
4. Energía Interna(U): Es una medida de la energía total de un sistema a nivel microscópico

dQ = dE

1. Entalpia(H) Se usa para medir el calor absorbido o liberado por un sistema durante un proceso a presión constante. (Kcal/mol)

-W = PdV

dQ = dE +  PdV

dQ= Dh

1. Calorimetría: Es un instrumento que sirve para medir la cantidad de calor suministrado o recibido por los cuerpos, es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir la cantidad de calor que libera o absorbe dicho cuerpo.

Los cálculos calorimétricos se basan en un principio básico el cual es sencillo y dice: si fluye calor entre dos cuerpos aislados de sus alrededores, el calor perdido por un cuerpo debe ser igual al ganado por el otro.

1. Calor integral de Disolución

Es el incremento de la entalpia cuando una solución que contiene 1 mol de soluto se diluye, con el mismo solvente puro de una concentración a otra.

1. Datos, Cálculos y Resultados  

Se determina la capacidad calorífica de un calorímetro y con este dato se determinan los calores de disolución y reacción.

...