TERMOQUÍMICA. ENTALPIA DE DISOLUCIÓN

OBJETIVOS

EL ALUMNO:

1. Conocerá el concepto sobre el cual se basa el funcionamiento de las compresas instantáneas “frías” o “calientes”.

2. Determinará si la entalpia de disolución (∆Hd) en agua del cloruro de calcio (CaCl2), y del nitrato de amonio (NH4NO3) corresponden a procesos endotérmicos o exotérmicos.

3. Cuantificará las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentes cantidades de CaCl2 en determinada masa de agua.

4. Cuantificará las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentes cantidades de NH4NO3 en determinada masa de agua.

DESARROLLO

ACTIVIDAD 1.

Armado del calorímetro

1. Vertimos 100 [g] de agua destilada en el calorímetro y colocamos en su interior el agitador magnético. El dispositivo quedó como se muestra en la figura siguiente:

2.En el termómetro la temperatura inicial del sistema. Anotamos el valor obtenido.

3. Pesamos 2 [g] de CaCl2. y vertimos el reactivo pesado en el interior del calorímetro, tapando rápidamente y agitamos con ayuda de la parrilla cuidando que el agitador magnético no golpee el termómetro. Anotamos el valor de la temperatura cuando se ha disolvió todo el reactivo.

4. Sin desechar el contenido del calorímetro, repetimos el paso 3 empleando diferentes cantidades de CaCl2 de tal manera que se completó la tabla siguiente con los valores obtenidos.

[g] de CaCl2

adicionados [g] de CaCl2

totales T. inicial [OC] T. final [OC] ΔT [OC]

0 0 22 22 0

1 1 22 23 1

2 3 22 26 4

3 6 22 31 9

4 10 22 39 17

5 15 22 47 25

6 21 22 61 39

Por medio de regresión lineal se obtuvo el siguiente modelo matemático:

ΔT [OC]=1.843406593 [OC/g] mtotal [g] -1.175824176[OC]

Es de la forma y=mx+b

ACTIVIDAD 2

Repetimos todos los pasos de la ACTIVIDAD 1, empleando en esta ocasión NH4NO3 en lugar de CaCl2. Llenamos la tabla siguiente con los valores obtenidos:

[g] de NH4NO3

adicionados [g] de NH4NO3

totales T. inicial [OC] T. final [OC] ΔT [OC]

0 0 22 22 0

1 1 22 21 -1

2 3 22 20 -2

3 6 22 15 -7

4 10 22 10 -12

5 15 22 9 -13

6 21 22 7 -15

De la misma forma se obtuvo:

ΔT [OC]=-1.22727272727[OC/g] mtotal [g] + 0.5090909091[OC]

ACTIVIDAD 3.

1) Con base a sus observaciones, determine el signo de la entalpía de disolución para cada uno de los solutos.

Para nuestro primer compuesto se trató de una reacción exotérmica, liberó calor por lo tanto su signos era negativo; mientras que para la segunda, se trató de una reacción endotérmica su signo es positivo ya que absorbió calor; incluso cuando tocamos el calorímetro estaba muy frío con nuestra última reacción.

2) Para cada uno de los solutos, realice una gráfica de ∆T vs mtotal [g], colocando en el eje de las abscisas la variable independiente y en el eje de las ordenadas la variable dependiente.

Para cada uno de los solutos realice una gráfica de ΔT [OC] vs masa total [g], colocando en el eje de las abscisas la variable independiente y en el eje de las ordenadas la variable dependiente.

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