termoquimica - informe

8/12/2019 Termoquimica - informe

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INFORME DE LABORATORIO

TERMOQUIMICA


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EAP ING. METALURGICA

UNMSM

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CONTENIDO

RESUMEN

INTRODUCCION

PRINCIPIOS TEORICOS

DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS

DISCUSION DE LOS RESULTADOS

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS


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RESUMEN

En la prctica a realizar se demostrara los calores de disolucin y reaccin mediante el uso

del calormetro que previamente se calcula su calor especfico

El primer experimento consiste en hallar el calor especifico (Cc) del calormetro que

resulta para nuestro caso un valor de 15.79 gr/C.

El siguiente experimento consisti en calcular el calor de una disolucin de NaOH

previamente pesando y vertiendo ligeramente al calormetro hasta llegar al punto de que

tome una temperatura de equilibrio, para este caso el calor de disolucin es -1.079kcal,

con un porccentaje de error de 6.72%,respecto a un valor terico de -1.011Kcal

Luego, inmediatamente se proceder a pesar muestras de aluminio para su posterior

vertido en el calormetro, no sin antes preparar una solucin concentrada de HCl que

reaccionara con el aluminio, posteriormente el calor liberado en la reaccin es -1.809cal

con un porcentaje de error del 9.63% respecto a un valor terico de -1.650kcal. Esto indica

que hubo factores externos que afectaron los resultados.


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PRINCIPIOS TEORICOS

Termoqumica

La termoqumica estudia los cambios energticos ocurridos durante las reacciones

qumicas. El calor que se transfiere durante una reaccin qumica depende de la

trayectoria seguida puesto que el calor no es una funcin de estado. Sin embargo,

generalmente las reacciones qumicas se realizan a P=cte o a V=cte, lo que simplifica su

estudio. La situacin ms frecuente es la de las reacciones qumicas realizadas a P=cte, y

en ellas el calor transferido es el cambio de entalpa que acompaa a la reaccin y se

denomina "entalpa de reaccin". La entalpa es una funcin de estado, luego su variacin

no depende de la trayectoria.

Las reacciones donde la variacin de entalpa es positiva (calor absorbido en lareaccin) son llamadas reacciones endotrmicas, mientras que aquellas cuya

variacin de entalpa es negativa (calor cedido por el sistema durante la reaccin) son

llamadas reacciones exotrmicas.

o Si la reaccin endotrmica se realiza en un sistema de paredes adiabticas,como consecuencia de la reaccin se produce una disminucin en la

temperatura del sistema. Si la reaccin es exotrmica y se realiza en un

recipiente de paredes adiabticas, la temperatura final del sistema aumenta.

o Si las paredes del sistema son diatrmicas, la temperatura del sistemapermanece constante con independencia de la transferencia de energa que

tiene lugar debido al cambio en la composicin.


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Calorimetra

Mide el calor de las reacciones qumicas o de los cambios fsicos. El instrumento utilizado

en calorimetra se denomina calormetro. La palabra calorimetra deriva del latino "calor".

Calor Especfico

Es una magnitud fsica que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a

la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinmico para elevar su temperatura

en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor especfico depende de

dicha temperatura inicial Se le representa con la letra (minscula).

EntalpiaEs una magnitud termodinmica, simbolizada con la letraH mayscula, cuya variacin

expresa una medida de la cantidad de energa absorbida o cedida por un sistema

termodinmico, es decir, la cantidad de energa que un sistema puede intercambiar con su

entorno.

Energa Interna

La energa interna se define como laenerga asociada con el movimiento aleatorio y

desordenado de las molculas. Est en una escala separada de la energa macroscpica

ordenada, que se asocia con los objetos en movimiento. Se refiere a laenerga

microscpica invisible de la escala atmica y molecular.

Ecuaciones Termoqumicas

El calor asociado por un proceso depende no solo de si el cambio se efecta a volumen o

presin constante, sino tambin de cantidades de sustancias consideradas consideradas,

su estado fsico y presion.La cantidad de calor obtenida en una reaccin depende de la

cantidad de sustancia que interviene en ella.

2H2 + O2 2H2O H = -68.32 Kcal
http://es.wikipedia.org/wiki/Hhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/enecon.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/inteng.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/inteng.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/inteng.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/inteng.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/enecon.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/H


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2. CALOR DE DISOLUCINMasa de agua desionizada = 200gr

Peso del Papel = 1.7gr

Peso (papel + NaOH) = 5.7gr

Sin agregar T1 = 20C

1Te = 23C

2Te = 24C

3Te = 25C

A este ltimo se le

Calor de Disolucin = Calor ganado por el agua + Calor ganado calormetro

(QD) = (Q1) + (Q2)

(Q1) = masa de agua fra x Ce x (Te - T1)

(Q2) = C x (Te - T1)

Por lo tanto:

QD= 200 gr xCg

cal

1x (25 - 20)C + (15.79 cal/C)x( 25 -20 )C

Q Disolucin(QD) = 1078.95 cal

Donde el calor de disolucin experimental es:

Q Disolucin(QD) = 1.079 kcal

Segn el manual de laboratorio de Fisicoqumica el calor de disolucin es 1.011 kcal


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3. CALOR DE REACCINPeso del las virutas de Al = 0.35gr

Vol. HCl (1M) = 20ml

Vol HCL concentrado = 7ml

1. Te = 20C2. T1 = 36C3. T2 = 46C4. T3 = 68C

CALOR DE REACCION

QREACCIN = Q1 + Q2

Aproximadamente se medir 7ml de solucin concentrada, segn lo hallado en el

problema ubicado en los anexos.

QR= -msolucin Ce.( T4- T1) + Cecalormetro.( T4- T1)

QR= 21.9 gr. cal/gC (68C20C) + 15.79 cal/C (68C - 20C)

QR=- 1809.12cal

Donde el calor experimental obtenido que libera es:

QR= -1.809 Kcal


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CALCULO DE ERRORES

%E = Valor TericoValor prctico x 100

Valor Terico

Para el calor de disolucin:

%

Para la reaccin:


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DISCUSIONES

De los resultados obtenidos en las siguientes medidas de calorimetra se puede decir que

36s resultados no son plenamente confiables puesto que un su capacidad de un

calormetro es variable. La capacidad calorfica del calormetro resulto para este

experimento Cc = 15.79 cal/C.

Luego con este valor se procedi a calcular los calores de disolucin y reaccin que

resultaron un error de 6.72% y 9.63%frente a un valor terico de -1.011 kcaly -1.650kcal

Lo cual nos indica un error lejos de lo permisible, pudindose fundamentar en el

procedimiento, como la rpida toma de temperatura, mal uso de la balanza, interaccin

del calormetro con el medio por dejar la tapa abierta, etc.


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CONCLUSIONES

Primeramente se conoci las funciones de un calormetro asi como su capacidadcalorfica, utilizando el agua a diferente temperatura hasta llegar a su punto de

equilibrio.

Segn los procesos exotrmicos y endotrmicos se demostr que en un procesoexotrmico libera calor por su valor negativo, en consecuencia el proceso

endotrmico ser positivo ya que absorbe calor.

Se puede mencionar al mismo modo que en todo experimento siempre hay factoresque afectan los resultados enormemente.

En la experimentacin del calor de reaccin se observo un proceso endotrmicodebido a que absorbe calor de fuentes externas debido a la agitacin del calormetro.

RECOMENDACIONES

Mantener en adecuado funcionamiento los instrumentos y materiales Leer adecuadamente el manual, antes de empezar a trabajar con el experimento. Medir adecuadamente la temperatura, ya que vara constantemente segn el

medio en que estaba.

Tener precaucin a la hora de preparar soluciones concentradas de HCl ya que estasustancia es muy corrosiva al contacto y es toxica para el ser humano.

Al momento de verter los slidos al calormetro asegurarse de que no se pegue alos alrededores de la entrada ya que afectan los resultados considerablemente.


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BIBLIOGRAFIA

Raymond Changqumica general7 edicin. Gilbert W. Castelln - Fisicoqumica Gua de laboratorio de Fisicoqumica GASTON PONS MUZZO (1987) Fsico Qumica : Editorial Bruo


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ANEXOS

PROBLEMA:

Formar 20ml de HCl 4 M partiendo de una solucin de 37.38% en peso de HCl. Quvolumen de la solucin concentrada se debe medir para preparar la solucin medida?

Solucin:

M = n/V n = MxV = 4 x 0.02 = 0.08 moles

Xgr = 0.08 mol x 36.5 gr = 2.92 gr HCl

1 mol

%Peso = Psolv / Psolu Psol =Psolv / %Peso = 2.92 /37.38 = 7.81 gr.V = m/D = 7.81 gr / 1.19gr/mL = 6.56 mL

Msolucion= 21.9 gr.

DETERMINACION CON DATOS TEORICOS

6HCl (l) + 2Al (s) 2AlCl3+ 3H2 H = -253.82

Hallamos la cantidad de moles:

La cantidad de moles iniciales de HCl son 0.08

La cantidad de moles iniciales de Al(s) son 0.013mol,

0.013mol Al x 2 mol ALCL3/ 6mol HCl = 0.039 moles de ALCL3

Entonces por relacin de moles para hallar la entalpia se tiene H = -1.650kcal

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