UNIVERSIDAD DEL CAUCA. INRODUCCIÓN FACULAD DE CIENCIAS NAURALES, EXACAS Y DE LA EDUCACIÓN DEPARAMENO DE ÁREA FISICOQUÍMICA Practicas de Laboratorio de ermodinámica Química Practica: CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORIMERO CALOR DE REACCION DE NEURALIZACION CALOR ESPECIFICO PARA MEALES Guía No: 0 Páginas: a 5 Uno de los objetos de la termodinámica es el estudio del calor y el trabajo. El calor es una forma de transferencia de energía. En la arte ractica se uede calcular la energía que se transfiere de un cuero caliente a uno frió. Si la transferencia de calor ocurre a volumen constante y si no se ermiten otras formas de trabajo, el calor a volumen constante uede identificarse con el cambio de energía interna. Si el roceso ocurre a resión constante como es el caso de la mayoría de las reacciones químicas, el calor a resión constante se identifica con el cambio de entalía y se calcula mediante la ecuación: q = H = m c = C. La transferencia de calor de cueros calientes a cueros fríos se da de manera esontánea y las ecuaciones que describen este roceso son : m c m c f f q dq mc d q m c d c dq / d m f d m c d q c
Elaborado or: Johnny Vilard Gutierrez Portilla Revisado Por: Jefe Unidad de Àrea Presidente Comité de Plan Coordinador Comité Desactivación Residuos Químicos Arobada or: Presidente Comité écnico Ambiental Rector Fecha de Arobación: Calor de Neutralización. Calor esecifico de metales. /5 La mayoría de las reacciones iónicas se llevan a cabo en medio acuoso y ara estas reacciones, el emleo de calorímetro a resión constante es el mas conveniente. Los calores de reacciones de neutralización se ueden estudiar a través de la mezcla de dos soluciones en el calorímetro las ecuaciones que las describen son: q sistema = q disolución + q calorímetro + q reacción 0 = q disolución + q calorímetro + q reacción q reacción = - (q disolución + q calorímetro ) H reaccion = q reacción H reaccion = - ( H disolucion + q calorimetro ) H disolucion = (m c + m c ) q calorimetro = C H reaccion = - ((m c + m c ) + C ) Donde m, m = masa del sistema reacciónate. c, c = Calor esecifico de las soluciones C = Caacidad calorífica del calorímetro. = Cambio de temeratura durante la reacción. Se conoce con la Molaridad cuantas moles hay en m or lo tanto el calor encontrado se debe dividir or los moles que hay en m. Es necesario que se cumlan ciertas condiciones en el calorímetro entre ellas que las aredes sean idealmente adiabáticas. El calor del roceso se calcula a artir del cambio de temeratura y la caacidad calorífica del sistema. Los rocesos que se llevan a cabo dentro del calorímetro deben ser muy ráidos, con el objeto de que se mantengan las condiciones adiabáticas en el calorímetro. La mayoría de las reacciones en química orgánica no se ajustan a estos criterios y or esta razón la termoquímica orgánica trata rincialmente de la combustión e hidrogenación.
Estos rocesos se ueden realizar generalmente de manera comleta y ráida. La neutralización de un ácido or una base es un tio de reacción a la cual se le ueda medir el calor en este de calorímetro. Calor de Neutralización. Calor esecifico de metales. 3/5. OBJEIVOS... Calcular la caacidad calorífica del calorímetro.... Calcular el calor de una reacción iónica.3.. Calcular el calor esecifico de los sólidos a través del cambio de temeratura, emleando un calorímetro a resión constante. 3. CONSULAS PRELIMINARES 3.. Exlique el funcionamiento de un calorímetro a resión constante? 3.. Exlique el funcionamiento de un calorímetro a volumen constante? 3.3. Exlique en que consiste el rinciio de transferencia de transferencia de calor de un cuero caliente a uno frío. Se odría realizar el roceso al contrario? 4. MAERIALES MAERIAL CANIDAD Vaso de reciitado 5 ml Vaso de reciitado 50mL Vaso de reciitado 00 ml Vaso de reciitado 00 ml Vaso de reciitado 600 ml Probeta de 50 ml Pieta de 0 ml Pinza de madera Frasco lavador ermómetro de alta sensibilidad Esátula equeña Varilla de agitación 5. REACIVOS SUSANCIAS* CANIDAD Hidroxido de sodio (NaOH) R: 35 S: (/) - 6 37/39-45 ( 0.5 M) 50mL Ácido clorhídrico (HCl) R: 34 37 S: 6 36/37/39-45 ( 0.5 M) 00mL Diferentes Metales: Pb, Cu, Al, Fe, Zn *Remitir al manual de rotocolo de riesgo/ seguridad y fichas técnicas de seguridad. 6. EQUIPOS EQUIPOS* CANIDAD Balanza Analítica
Balanza gramera Calorímetro Cronómetro. Plancha de Calentamiento (ocional mechero ) Remitir al manual de rotocolo de calibración de equios Calor de Neutralización. Calor esecifico de metales. 4/5 7. PROCEDIMIENO A Determinación de la caacidad calorífica del calorímetro. 7. En un vaso de reciitados de 00mL adicione 50 ml de agua a temeratura ambiente y colóquelo en dentro del calorímetro. Vuelva a medir la temeratura del agua. 7. Caliente 50 ml de agua hasta 30 o C. Agregue estos 50 ml al agua fría que tenia en el calorímetro, de manera simultanea táelo y registre temeratura cada diez segundos, durante varios minutos. El sistema debe estar siemre en agitación ara garantizar una temeratura uniforme. 7.3 Reetir la exeriencia aumentando la temeratura cada vez 0 o C hasta que llegue a 80 o C. (Recuerde mantener siemre un vaso con 50 ml de agua en el calorímetro a la temeratura ambiente). B Determinación del calor de Neutralización. 7.4 Coloque 50 ml de NaOH 0.5 M en un vaso de reciitados de 00mL y luego colóquelo dentro del calorímetro y 7.5 En un vaso de reciitados adicione 50 ml de HCI 0,5 M 7.6 Mida la temeratura de las dos soluciones or searado, asegúrese de que se encuentren en equilibrio térmico con el medio circundante. 7.7 Vierta la solución de HCl en el vaso que tiene dentro del calorimetro de inmediato y de manera simultanea mida el tiemo a artir de que se mezclan las soluciones en el calorímetro. Registre temeratura cada diez segundos, durante varios minutos. Las soluciones deben estar siemre en agitación ara garantizar una temeratura uniforme. C Determinación del calor esecifico de los metales. 7.9 Un rocedimiento similar al descrito en los untos anteriores se emlea con los metales. 7.0 Pesar un vaso de reciitados en una balanza gramera. 7. Pesar una cantidad definida de los diferentes metales. 7.Se agregan 50 ml de agua en un vaso de reciitados a temeratura ambiente, luego se coloca dentro del calorímetro y se le vuelve a medir la temeratura. 7.3 Se calientan or searado cada metal en un baño de agua a ebullición. Luego con ayuda de unas inzas de madera se retira del agua en ebullición y se llevan al calorímetro, de manera inmediata, taando el calorímetro y agitándolo. Se registra la temeratura cada diez segundos, durante varios minutos.
8. OBSERVACIONES, CÁLCULOS Y RESULADOS Calor de Neutralización. Calor esecifico de metales. 5/5 8.. Calcule la caacidad calorífica del calorimetro. 8.. Emlee las reacciones que aarecen en la introducción ara calcular el calor que se libera o absorbe en el calorímetro en las reacciones de neutralización. 8.3. Emlee las reacciones que aarecen en la introducción ara calcular el calor que se libera o absorbe de los metales. 9. PREGUNAS COMPLEMENARIAS 9.. Que tio de reacciones se ueden desarrollar dentro de un calorímetro a resión constante. Que tio de reacciones se ueden desarrollar dentro de un calorímetro a resión constante. 9.5. Consulte las frases R y S de los roductos químicos emleados en la ractica. 0. RECUPERACIÓN, DESACIVACIÓN Y/O ALMACENAMIENO EMPORAL DE LOS RESIDUOS QUÍMICOS 0. RECUPERACIÓN Los metales emleados en la ractica se devuelven al rofesor. 0. DESACIVACIÓN No alica 0.3 ALMACENAMIENO EMPORAL Los residuos HCl, NaOH al reciiente de ácidos y bases. NOA: Lo que no se recuere o se desactive dentro de la ráctica de laboratorio deberá disonerse dentro de los reciientes de almacenamiento intermediario según la clasificación de segregación establecida.. BIBLIOGRAFÍA.. D Farrington., J.H.Mathews, J. W. Williams, P. Bender, R. A. Alberty Exerimental Physical Chemistry, Sexta Edición,, Book Comany Inc, okio Jaon, 96, ag 5.... K.P Mishenko, A.A. Rabdelia, A.M Panamariba, rabajos rácticos de fisicoquímica, Quinta edicicion, Editorial Professia, San Petersburgo 00. ag: 50, 58..3. I. Levine, Fisicoquímica, Volumen, Quinta Edición, McGRAW-HILL/INERAMERICANA DE ESPAÑA, S.A.U., Madrid, 004, ag: 69, 74.. AUORES