Práctica 8: calor de combustion

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Facultad de Química

Laboratorio de termodinámica

PRÁCTICA 8: CALOR DE COMBUSTION

° Cristobal Legorreta Laura Esperanza

° García Castro Brenda

° Sánchez Soto José Miguel

Grupo: 05 Lab c-9 Equipo: 5

05/05/2013

RESUMEN

En esta práctica se pretende determinar el calor de combustión, por medio de una bomba calorimétrica, para dos muestras, una es el ácido benzoico, y la otra es una gomita de panda. La calibración del calorímetro se obtiene determinando el calor de combustión de una sustancia de referencia, en este caso es el ácido benzoico.

Para que lo resultados sean más precisos se recomienda hacer la mayor cantidad de mediciones de tiempo posibles antes de la ignición, para facilitar los cálculos, usar suficiente cantidad de agua en el calorímetro para facilitar el intercambio calórico y utilizar suficiente gas de oxígeno para que la combustión se realice por completo.

OBJETIVOS

Determinar el calor de combustión del ácido benzoico y una muestra problema utilizando un calorímetro adiabático de volumen constante.

Conocer y aprender las unidades utilizadas para calcular el calor de combustión.

Formular el balance de energía correcto sobre el sistema, para la determinación del calor de combustión.

Aprender a utilizar correctamente un calorímetro adiabático (Bomba Parr).

Aprender a utilizar correctamente un tanque de oxígeno a altas presiones.

Aprender y aplicar los conceptos de calor de combustión

Clasificar la reacción que ocurre en el experimento como exotérmica o endotérmica

DESARROLLO EXPERIMENTAL

PRIMERA PARTE

Preparación del baño de agua: a) En la cubeta metálica poner 2 litros exactos de agua destilada a 25.5°C aproximadamente (para tener un baño de 25°C). b) Introducir la cubeta en el recipiente adiabático cuidando que quede en el lugar correcto. c) Poner dentro de la cubeta la bomba, utilizando las pinzas especiales para ello, observar que quede en el lugar adecuado. d) Colocar en la bomba los cables que suministran corriente eléctrica a los electrodos. (La intensidad de corriente que pasa por el alambre de ignición es de aprox. 4 amp, con voltaje de 18 V. suficiente para encender la pastilla). e) Si se observan burbujas en la etapa de la bomba (intensas), sacarla de la cubeta, secarla y liberar el oxígeno usando la válvula de descarga y repetir la operación de llenado con oxígeno. f) Colocar la tapa con el agitador y poner el termómetro de precisión (mercurio) en el orificio de la tapa, observando que puedan leerse los 25° C.

Conectar los electrodos de la bomba a la fuente de poder y la fuente al suministro de corriente de 125 Volts.

Empezar a leer la temperatura del baño de agua cada 30 s. durante 5 min.

Oprimir el botón de encendido de la unidad de ignición. El operador debe permanecer alejado del calorímetro durante 15 s. después del encendido para su propia seguridad.

A partir de este momento tomar la temperatura cada 15 s. hasta obtener un valor máximo. Seguir leyendo la temperatura del baño durante 10 min más en intervalos de 30 s.

Con las pinzas sacar la bomba de la cubeta, retirando antes los cables de los electrodos, secar por fuera la bomba. Sacar lentamente los gases de la bomba, usando la válvula de descarga y destapar la bomba manualmente, pesar el resto de alambre de ignición.

Si se encontró hollín en el interior de la bomba probablemente el oxígeno no fue suficiente para realizar la combustión, si no fue así lavar la bomba con agua destilada. Repetir procedimiento con la muestra problema.

MANEJO DE DATOS

CALIBRACION COMBUSTION MUESTRA

Tiempos (s) Temperaturas.

°C

0.15 24.5

0.30 24.6

0.45 25

1 25.3

1.15 25.6

1.3 25.8

1.45 26

2 26.1

2.15 26.2

2.3 26.4

2.45 26.4

3 26.4

3.15 26.4

3.3 26.4

3.45 26.5

4 26.5

4.3 26.6

5 26.6

5.3 26.6

6 26.6

6.3 26.6

7 26.6

7.3 26.6

8 26.6

8.3 26.6

9 26.6

9.3 26.6

10 26.6

masa molar del ácido benzoico = 122g/mol

△U alambre= 1400 cal/g

c agua= 1cal/g°c

△H para comb acido benz = -92.45 kcal/mol

△H para la comb del ac benz=-0.76kcal/g

calor de comb de la sustancia problema reportado= 8.0178kcal/g

calibracion combustion

m agua=1g m agua=1g

mac. Benz=0.806g m muestra=2.504g

m ini alam=0.015g m ini alam=0.015g

m fin alam=0.008g m final= 0.013g

A.- Determinar la capacidad térmica de la bomba calorimétrica:

1.- Con los datos obtenidos del experimento trazar una gráfica de temperatura vs tiempo y obtener la variación de temperatura para obtener K.

2.- Establecer un balance energético de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, para determinar la constante del calorímetro.

3.- Encontrar el valor de Δn gases a partir de la reacción de combustión del ácido benzoico.

4.- Obtener el valor

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