PRÁCTICA 2: CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR DE NEUTRALIZACIÓN

IPN

UPIICSA

 LABORATORIO DE QUÍMICA INDUSTRIAL

PRÁCTICA 2:

CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR DE NEUTRALIZACIÓN.

Cid Luis Hugo Ernesto

Equipo 1

OBJETIVO.

        El alumno determinara experimentalmente la capacidad calorífica de un calorímetro.

        El alumno determinara experimentalmente la entalpía molar de reacción para un par ácido fuerte- base fuerte (Calor de reacción de neutralización a presión constante).

INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

La Termoquímica se encarga de estudiar las características de una reacción química, con respecto al requerimiento o liberación energética implicada en la realización de los cambios estructurales correspondientes.

Si la energía química de los reaccionantes es mayor que la de los productos se produce una liberación de calor durante el desarrollo de la reacción, en caso contrario se necesita una adición de calor. Esto hace que las reacciones se clasifiquen en exotérmicas o endotérmicas según que liberen o requieran calor.

        En función de la entalpía, las reacciones se clasifican como endotérmicas y exotérmicas:

• Una reacción exotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es negativo, es decir, el sistema desprende o libera calor al entorno (ΔH < 0).
• Una reacción endotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es positivo, es decir, el sistema absorbe calor del entorno (ΔH > 0).

Calor sensible es aquel que un cuerpo o sustancia es capaz de absorber o ceder (derivado de reacciones exotérmicas o endotérmicas)  sin que por ello ocurran cambios en su estructura molecular, o sea, en su estado físico, puede calcularse utilizando la capacidad calorífica molar.

La capacidad calorífica molar está determinada por el cambio de energía térmica en función de la temperatura.

   [pic 1]

        La capacidad calorífica molar es la relación entre una cantidad determinada de moles y el cambio de la energía térmica en función de la variación de la temperatura, así el  valor de la capacidad calorífica por unidad de masa se conoce como calor específico.

 Para una masa cte.[pic 2]

 Para una cantidad de moles cte.[pic 3]

        De las ecuaciones anteriores supondremos que se realizan a presión constante por lo cual C será Cp, que es el calor específico a calor constante, si integramos entre dos puntos de temperatura obtendremos.

[pic 4]

 [pic 5]

Donde m representa la masa y Q el calor sensible ganado o perdido.

MATERIAL, EQUIPO y REACTIVOS.        Idéntico al manual.

DESARROLLO EXPERIMENTAL.           El desarrollo experimental se detalla en la pág. 11 del manual.

DATOS EXPERIMENTALES.

CALCULOS.

1.- Capacidad calorífica del calorímetro.

De la expresión de balance térmico.

[pic 6]

Adecuándola a nuestro sistema[pic 7][pic 8]

De la expresión de calor especifico q=mCeΔT 

[pic 9]

Despejamos donde C= [pic 10]

[pic 11]

Sustituimos los valores experimentales de la tabla del experimento no° 1

[pic 12]

[pic 13]

2.- Número de moles de agua por cada mol de compuesto NaCl en la solución.

[pic 14]

Como los volúmenes de ambas soluciones son iguales y sus molaridades don 1 mol/L  de la expresión de molaridad   podemos determinar el número de moles.[pic 15][pic 16]

[pic 17]

Por estequiometria podemos determinar que el número de moles de agua es 0,04 de la reacción que se da en el experimento 2.

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