Este resumen describe una práctica de laboratorio sobre la capacidad calorífica y el calor de neutralización. Los estudiantes determinaron experimentalmente la capacidad calorífica de un calorímetro y la entalpía molar de la reacción de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte. Realizaron dos experimentos para medir las temperaturas iniciales, finales y de equilibrio. Luego calcularon la capacidad calorífica del calorímetro, el número de moles de agua formada en la reacción, la entalpía de
DENGUE terminado.pptxUna erupción difusa puede tener causas que no se deben a...
Practica 2; capacidad calorífica y calor de neutralización
1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA
Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
Laboratorio de Química
Practica No. 2
Capacidad Calorífica y Calor de Neutralización
2. OBJETIVO
1- El alumno determinara experimentalmente la capacidad calorífica de un
calorímetro
2- El alumno determinara experimentalmente la entalpia molar de reacción
para un par acido fuerte-base fuerte( calor de neutralización a presión
constante )
DATOS EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO No. 1
T₁ = 22 ᵒC
T₂ = 68 ᵒC
TIEMPO
( S )
0 10 20 30 40 50 60
TEMPERATURA
( ᵒC )
43 42 42 41 41 41 41
Teq = 41 ᵒC
EXPERIMENTO No. 2
Tacido = 22 ᵒC
Tbase = 22 ᵒC
Teq = 29 ᵒC
T₁ como el promedio entre Tacido y Tbase T₁ =22ᵒC
Mvaso y solución = 129.7 g
Mvaso = 51.6 g
3. CALCULOS Y RESULTADOS
1-Capacidad calorífica del calorímetro
Primero obtenemos la densidad del agua para obtener la masa del agua, como
quedo la temperatura 1 entre 20ᵒC Y 30ᵒC los valores de la tabla son 20ᵒC =
0.99823 y 30ᵒC = 0.99568
Ϸ=
(0.99823−0.99568 )(22−20)
30−20
=0.99772 g/mL
Ϸ=
𝑚
𝑉
m= 0.99772 g/mL*40 mL = 39.9988 g
𝑀𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝐶𝑝 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 = C o K dando la formula y despejando a C o K
entonces queda
−𝑄 𝐻20 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑄 𝐻2𝑂 𝑓𝑟𝑖𝑎 + 𝑄𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
−𝑀 𝐻2𝑂 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐶𝑝 𝐻2𝑂 ∆𝑇𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = −𝑀 𝐻2𝑂 𝑓𝑟𝑖𝑎 𝐶𝑝 𝐻2𝑂 ∆𝑇𝑓𝑟𝑖𝑎 +
𝑀𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝐶𝑝 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 ∆𝑇𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
𝐶 𝑜 𝐾 =
−𝑀 𝐻2𝑂 𝐶𝑝 𝐻2𝑂 ∆𝑇𝑐𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 − 𝑀 𝐻2𝑂 𝐶𝑝 𝐻2𝑂 ∆𝑇𝑓𝑟𝑖𝑎
∆𝑇𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
C O K =
−(399088 𝑔)(4.186
𝐽
𝑚𝑜𝑙∗𝐾
)(41−69 ℃)−(399088 𝑔)(4.186
𝐽
𝑚𝑜𝑙∗𝐾
)(41−22 ℃)
(41−22 ℃)
= 79.13
𝐽
℃
79.13
𝐽
℃
=
0.239 𝑐𝑎𝑙
1
𝐽
℃
= 18.91 cal
2-Numero de moles de agua que se formaron en la reacción de neutralización
Solución de HCl (acido clorhídrico): V = 40 mL M= 1 M Tacido = 22
Solución NaOH (Base): V = 40 mL M= 1 M Tacido = 22
De la formula de molaridad (M) se despeja el numero de moles (n) para el
acido y para la base dela siguiente manera: M = n = [M][V (L)]
n = (1 M)(0.04L) = 0.04 mol
acido (HCl)n = (1 M)(0.04L) = 0.04 mol
𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) + 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑎𝑐) + 𝐻2 𝑂(1)
(0.04 mol) (0.04 mol) (solución)
4. Por lo tanto el numero de moles de agua que se forma en la reacción de
neutralización es n = 0.04 mol agua
3-Numero total de moles de agua que se producen en la reacción.
nota: este dato servirá para consultar el valor de Cp de la solución en la grafica
correspondiente.
mvaso y solución = 129.7 g
Vaso = 51.6 g
solución= mvaso y solución– mvaso = 129.7 g – 51.6 g = 78.1 g
nNaCl = 0.04 mol
mNaCl = (PM)(n) = (58.5 g/mol)(0.04mol) = 2.34 g
Se hace el cálculo de nH2O
𝑛 𝐻2𝑂 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
𝑀 𝐻2𝑂 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑃𝑀 𝐻2𝑂
𝑛 𝐻2𝑂 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
78.1 𝑔
18
𝑔
𝑚𝑜𝑙
= 4.33 mol
Para sacar el valor de Cp en la tabla aplicamos la formula
𝑛 𝐻2𝑂
𝑛𝐻𝐶𝑙
=
4.33 𝑚𝑜𝑙
0.04 𝑚𝑜𝑙
= 108.25
El valor de Cp en la tabla es de 4
𝐽
𝑔℃
4-CALOR DE NEUTRALIZACIÓN.
𝑚 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝑚 𝑁𝑎𝐶𝐿 + 𝑚 𝐻2𝑂 = 2.34 𝑔 + 78.1 𝑔 = 80.44 𝑔
- QR = QSolución + Qcalorímetro
- QR = (mSolución)(CpSolución)(Teq – T1) + (K)(Teq – T1)
- QR = (80.44 g)(.956 cal) (29℃ – 22℃) + (18.91 cal)(29℃ - 22℃)
-QR = 670.74 cal
5-Entalpia molar de neutralización.
∆𝐻𝑛 =
−𝑄𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑛𝐻2𝑂 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎
∆𝐻𝑛 =
−670.74 𝑐𝑎𝑙
0.04 mol
= −16768.5
𝑐𝑎𝑙
𝑚𝑜𝑙
5. CUESTIONARIO
1.- ¿Qué interpretaciónfísicatieneel valorCdel calorímetro?
Capacidadde este objetoparaguardar calor
2.-Calcule Cpara 2 calorimetroscuyasmasassonde 100 g pero unoha sidoconstruidoen
aluminioyotroenvidrioPyrex.Consultesusvaloresde Cpenlatabla No.
.-“C” VidrioPyrex=mCp
“C” vidrioPyrex=100 g *0.83
𝐽
𝑔∗𝐶
“C” vidrioPyrex=83
𝐽
𝐶
“C” aluminio=mCp
“C” aluminio=100 g* 0.92
𝐽
𝑔∗𝐶
“C” aluminio=92
𝐽
𝐶
3.- complete laecuaciónde lareacciónde neutralización
HCl (ac) + NaOH(ac) NaCl (ac) + H₂O (l)
4.- tome losdatos de la tablaNo.3 y calcule el valorteóricoparaΔHr
.- ΔHr=ƩΔHf productos – ƩΔHf reactivos
[1(-407.29)+1(-285.98)]-[1(-167.52)+1(-469.79)]
ΔHr= -55.96 KJ
5.-¿Qué diferenciaexiste entérminosde porcentaje,entre el valorobtenido
experimentalmentede calorde neutralizaciónconrespectoal valorteórico?
(55.96 − 79.13)
55.96
∗ 100 = 41.40%
6.- ¿Qué esun procesoendotérmico?
Es un procesoenel que ΔHr espositivodebidoaque se ganacalor
7.- Cite ejemplosde aplicaciónindustrial enlos que se manifiesteel procesotransferenciade
calor
Pasteurizaciónde alimentosybebidasoproductosfarmacéuticos
Fusiónde unmetal plásticosovidrios
Evaporaciónde un liquido
Producciónde vaporen unacalderaa partirde unliquido
Destilación