Practica 3

Practica N° 3 Practica n°3 “Entalpia de combustión”

Objetivo 

El alumno determinara el calor de combustión a volumen constante de sustancias solidas aplicando el método del calorímetro

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El alumno calculara el calor de combustión a presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen constante Introducción teórica

La Termoquímica se encarga de estudiar las características de una reacción química, con respecto al requerimiento o liberación energética implicada en la realización de los cambios estructurales correspondientes. correspondientes. Si la energía química de los reaccionantes es mayor que la de los productos se produce una liberación de calor durante el desarrollo de la reacción, en caso contrario se necesita una adición de calor. Esto hace que las reacciones se clasifiquen en exotérmicas o endotérmicas según que liberen o requieran calor. Para que se lleve a cabo una reacción se necesita de Ley de Lavoiser- Laplace “el calor necesario para descomponer una sustancia en sus elementos es igual,   pero de sentido contrario, al que se necesita para volver a formarla”.   una llamada calor de reacción “

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Ley de Hess

Hess enuncio una ley muy importante aplicada a la termoquímica. ¨La variación de Entalpía en una reacción química va ser la misma si est a se produce en una sola etapa o en varias etapas¨. Es decir, que la suma de los ∆H de cada etapa de la reacción nos dará un valor igual al ∆H de la reacción cuando se verifica en una sola etapa. Esta ley ha sido muy

utilizada para la resolución de problemas que a veces causan muchas dificultades para los alumnos pero en realidad veremos que es sencilla.

Básicamente nos dan varias reacciones pero nos preguntan por una en especial. Entonces lo que tenemos que hacer es, combinarlas de tal forma que luego de cancelar varios términos solo nos quede la reacción específica que nos preguntan 

Calor de combustión Molar

Es el calor generado en una reacción de combustión de un mol de sustancia, obteniéndose como productos, el CO2(g), H2O(l), SO2(g) y NO2(g). El calor de combustión, puede calcularse a partir de la elevación de tem peratura que resulta de una reacción de combustión bajo condiciones adiabáticas en un calorímetro. 

Calorimetria

Es una parte de la fisicoquímica que se encarga de la realización precisa y exacta de mediciones calorimétricas en dispositivos llamados calorímetros.El calor generado durante la combustión se puede obtener como resultado de un balance térmico. Material y Equipo Material y equipo * Bomba calorimétrica tipo Phywe completa. * Bureta de 25 mL montada en un soporte. * Matraz Erlenmeyer de 100 mL. * Pipeta graduada de 1 mL. * Balanza electrónica. * Espátula. * Vidrio de reloj.

* Probeta de 500 mL. * 10 a 12 cm de alambre fusible de níquel. Sustancias * Acido benzoico * Agua destilada * Solución 0.075 N de Na2Co3 * Anaranjado de metilo

Desarrollo Experimento No.1 Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro. 1) Arme el equipo como se muestra 2) Agregue 40 mL de agua destilada (a temperatura ambiente), en el vaso de 100 mL del calorímetro, medidos con la probeta. 3) Observe la temperatura hasta que permanezca constante 4) Elaborar la pastilla agregando 0.1 g a la pastilladora, oprimir y colocar el alambre, agregar los 0.1 g restantes y presionar con la pastilladora hasta obtener la pastilla con el alambre dejado dos puntos libres para insertar en las terminales internas de la tapa de la bomba 5) Verifique que la bomba calorimétrica (cilindro de acero inoxidable) esté limpia y seca 6) Agregar 0.5 mL

  destilada en el

cuerpo de la bomba

7) Cierre la bomba calorimétrica ajustando con la brida e inserte la manguera de suministro de oxígeno. 8) Antes de llenar la bomba con oxígeno en exceso observe que la válvula de entrada está totalmente abierta (si es necesario, gire la pequeña perilla negra hasta ver el tornillo). También observe que las válvulas del tanque y del manómetro estén cerradas. 9) La válvula del manómetro tiene una perilla negra cuya posición debe ser en la parte inferior cuando está cerrada. 10) Abra la válvula del tanque y luego gire lentamente hacia arriba la perilla negra del manómetro de tal forma que suministre oxígeno a 7 bar

11) Una vez que perciba la entrada de oxígeno, cierre la válvula de la bomba, girando la perilla pequeña de tal forma que se reduzca la longitud del tornillo. 12) Cierre la válvula del tanque 13) Retire con precaución la manguera de suministro de oxígeno, deslizando hacia delante el anillo metálico 14) Libere el excedente de oxigeno de la manguera y cierre la válvula del manómetro, girando la perilla hacia abajo 15) Coloque la bomba en el interior del recipiente con agua e introduzca el sendor o la sonda para registro de la temperatura. 16) Anote el dato de temperatura inicial cuando este se haya estabilizado 17) Conecte los cables a las terminales eléctricas de la bomba y el sistema de ignición 18) Conecte y encienda la unidad de suministro de energía eléctrica 19) Active la reacción de combustión por ignición con un voltaje de 15 voltios con la llave del interruptor 20) Separe la llave del interruptor y desconecte la fuente de suministro de energía eléctrica 21) Observe en la pantalla de la computadora el cambio de la temperatura. Una elevación en la misma indica que la reacción avanza y el calor cedido es absorbido por la bomba 22) Espere a que la temperatura se estabilice y registre el dato final 23) Una vez terminada la reacción, suspenda la agitación magnética, retire el sensor o sonda y apague la computadora 24) Saque la bomba calorimétrica y libere los gases que contiene para disminuir la presión. Para esto será necesario abrir la valvula y presión con la valvula de escape 25) Abra lentamente la bomba cuando los gases hayan escapado 26) Abra lentamente la bomba para comprobar que la combustión ha sido total(eficiencia del 100%). La presencia de una gotas de agua indica que este compuesto es un producto de la combustión 27) Lavar la bomba con 20 mL de agua destilada y vaciar en un matraz Erlenmeyer 28) Agregar 3 gotas de anaranjado de metilo y titular con

Datos experimentales Acido benzoico Masa del pastilla(muestra)

0.2g

Longitud de alambre fusible Volumen de agua Concentracion del  

4.4 cm 900 ml 0.0725 N

Temperatura inicial del agua Temperatura final del agua Vol. De    para titular el HN 

Cálculos

20.5 °C 22 ° C 0.3 mL