Práctica Termodinámica Química

PRÁCTICA No. 5

Termodinámica Química

OBJETIVO

Comprobar experimentalmente la primera y segunda ley de la Termodinámica.

Determinar experimentalmente el calor de neutralización.

NORMAS DE SEGURIDAD:

 Trabajar dentro de la línea de seguridad amarilla

 Tener bien identificadas las líneas del gas, agua y aire

EQUIPO DE SEGURIDAD:

 Bata

 Zapatos cerrados

 Uso de lentes de seguridad o goles

INVESTIGACIÓN PREVIA

1. Explica en que consisten las Leyes de la Termodinámica.

2. Explica qué es capacidad calorífica.

3. En que consisten los balances de calor.

4. Menciona en que consiste el calor de formación

5. Menciona en que consiste el calor de reacción

6. Menciona en que consiste el calor de neutralización

7. Investiga el calor especifico del cobre, aluminio y plomo.

8. Toxicidad y reactividad de todas las sustancias a utilizar.

MARCO TEÓRICO

Las transformaciones físicas y Químicas van asociadas a cambios térmicos de mayor o menor magnitud según sea el tipo de proceso experimentado por el sistema. La evaluación experimental del calor absorbido o cedido por un sistema es el objeto de estudio de la calorimetría.

El calor (Q) es una forma de energía y se puede ínter convertir en otras formas. Su expresión matemática es:

Q = m Cp T -------------- (1)

donde:

Q = calor (calorías)

m = masa (gramos)

Cp = capacidad calorífica (cal / g C)

T = (T2 – T1) = gradiente de temperatura (C)

La termodinámica es el estudio de los cambios o transferencias energéticas que acompañan a los procesos físicos o químicos.

La termodinámica con base en los valores obtenidos por la calorimetría y apoyándose en los principios que sustenta, puede predecir la magnitud de nuevos cambios sin necesidad de recurrir a la experimentación.

El Trabajo experimental se basa en el principio que dice: si un cuerpo se pone en contacto con otro y entre ellos existe una diferencia de temperatura, el cuerpo más caliente cederá calor al menos caliente hasta que ambas alcancen la misma temperatura.

De acuerdo con la ecuación (1) descrita anteriormente y considerando la presencia de un tercer cuerpo (calorímetro), se tiene el siguiente desarrollo:

Calorímetro: Qcal = Cpcal Tcal Tcal = (Tm - T1)

Cuerpo 1: Q1 = m1 Cp1 T1 T1 = (Tm - T1)

Cuerpo 2: Q2 = m2 Cp2 T2 T2 = (T2 - Tm)

Donde: Tm = Temperatura de la mezcla

Por la ley de la conservación de la energía y considerando que no hay perdidas hacia los alrededores, se tiene la siguiente ecuación:

Calor del calorímetro + Calor cuerpo 1 = Calor cuerpo 2

Q cal + Q1

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