Laboratorio De Fisico Quimica

Laboratorio de físico química

Introducción

La termoquímica es el estudio de los cambios de calor en las reacciones químicas. La variación de entalpia (∆H) representa el flujo de calor en cambios químicos que se efectúan a presión constante. Si en una reacción se libera calor, se dice que el proceso es exotérmico (∆H <0) y si se absorbe calor el proceso es endotérmico (∆H>0).

Calor de reacción: calor involucrado en una reacción y representa la diferencia entre la entalpía de los productos a P y T y las entalpías de los reactivos a P y T.

El estado tipo o estándar de una sustancia es su forma pura a 1 atm de presión. La entalpía estándar de una reacción es el cambio de entalpía para la cual tanto reactivos como productos están en estado estándar y la variación de entalpía se indica como ∆Hº

Calor de neutralización: Es el calor (∆H) correspondiente a una reacción de un ácido con una base. El ∆Hº 298 de neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte es -55,9 kJ por mol de agua formada y es esencialmente constante e independiente de la naturaleza del ácido fuerte o base fuerte.

Experimentalmente se puede determinar el flujo de calor asociado a una reacción química midiendo los cambios de temperatura que ésta produce. La medida del flujo de calor se denomina calorimetría y el aparato en el cual se mide la cantidad de calor es un calorímetro. Los calores de reacción de un conjunto muy variado de procesos químicos comunes en el laboratorio, se pueden determinar en un calorímetro a presión constante. Al no estar herméticamente cerrado el recipiente, el desprendimiento de calor que se produce qreacc, es igual a ∆H.

Al producirse la reacción de neutralización entre el ácido y la base, se desprende calor que es absorbido por todas y cada una de las partes componentes del calorímetro. Midiendo la temperatura en el sistema con la máxima precisión posible, antes y después de la reacción, cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico, se puede conocer la cantidad de calor que se ha desprendido en la reacción que, puesto que se trata de una reacción exotérmica.

Objetivo

 Adquirir conocimientos sobre termodinámica básica para la determinación de propiedades de sustancias, en estado líquido, gaseoso o en cambio de fase, utilizando apropiadamente modelos de sustancias. Establecer la importancia de la termodinámica en los procesos industriales.

 Calcular el número de moles de agua formados en la reacción de neutralización.

 Reconocer cundo es un calor de neutralización con ácido fuerte- base fuerte o acido débil- base fuerte.

 Calcular los parámetros fundamentales y los coeficientes de operación en refrigeradores y bombas de calor.

Materiales, Equipos y Reactivos

• Solución de HCL 1N

• Solución de NaOH 1N

• Solución de CH3COOH 1 N

• Solución alcohólica de fenolftaleína

• Calorímetro

• Vaso de precipitados de 150 cm3

• termómetro de 0-100°C ( graduado preferiblemente )

• Agitador de vidrio

• Probeta de 50-100 cm3

• HCL 1N

• Mg Metálico (Cinta )

• Los empleados en la experiencia #1 y #2.

Ilustraciones

CALORIMETRO PROBETA

VASO DE PRECIPITADOS VARILLA

TERMÓMETRO VIDRIO DE RELOJ

ESPÁTULA

MONTAJE

Ilustraciones

Experiencia N° 1:

Experiencia N° 2:

Experiencia N° 3:

Aspecto teorico

La termoquímica trata de las cantidades de calor que acompañan a las reacciones químicas bajo determinadas condiciones. En algunos casos tenemos reacciones que liberan calor al generar los productos, a estas se las llama exotérmicas. En otros las reacciones para que se produzcan necesitan de un suministro de calor para que se puedan producir. Se las llama endotérmicas. Estas cantidades de calor se pueden medir mediante un parámetro termodinámico muy conocido. La variación de entalpia. Su símbolo es ∆H.

Reacciones exotérmicas: Liberan calor. ∆H negativo.

Reacciones endotérmicas: Absorben calor. ∆H positivo.

Tipos de sistemas termodinámicos

Los sistemas termodinámicos se clasifican en sistemas abiertos, cerrados o aislados según su capacidad para intercambiar materia y energía con el entorno. Así:

Sistema abierto: puede intercambiar con el entorno tanto materia como energía, generalmente en forma de calor. Por ejemplo, la combustión de madera al aire libre, o una reacción química en un vaso de laboratorio abierto, que permite tanto el paso de calor a través de las paredes del recipiente (se dice que el recipiente tiene paredes diatérmicas) como desprendimiento de gases.

Sistema cerrado: puede intercambiar energía con el entorno, pero no materia. Por ejemplo, un recipiente cerrado de vidrio en el que se lleva a cabo una reacción química que desprende calorSistema asilado: no es posible el intercambio ni de materia ni de energía. Por ejemplo, lo que se conoce coloquialmente como un termo, que técnicamente es un vaso Dewar y que se usa para llevar infusiones o café y que se mantengan calientes más tiempo, es en teoría un sistema aislado, que no permite ni el paso de materia ni de energía.

Los ∆H de formación son los calores para la formación de un mol de un determinado compuesto en condiciones estándar. Temperatura de 25°C y presión normal. Existen tablas donde figuran estos valores. Por concepto el ∆H para la formación de un mol de un elemento puro es 0. Con la excepción de ciertas formas alotrópicas. Cuando vemos los valores de diferentes ∆H veremos también que se coloca o especifica le estado físico del compuesto. Porque influyen en los valores de entalpía los estados físicos de los compuestos. Por ejemplo.

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