termoquimica laboratorio fisicoquimica i

7/17/2019 Termoquimica Laboratorio Fisicoquimica I

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LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA I

INDICE

Introducción………………………………………………………………………

……………………2 Reu!en……………………………………………………………………………

……………………""# $rinci%io

teórico………………………………………………………………………………

…""4&' $rocedi!iento……………………………………………………………………

…………………"""(&) C*+cu+o……………………………………………………………………………

……………………"",&- T./+. de

d.to…………………………………………………………………………………

…"""…"10 An*+ii dicuión de

reu+t.do……………………………………………………………"11 Conc+uión

reco!end.cione……………………………………………………………"""…

12

UI3ERSIDAD ACIOAL MAOR DE SA MARCOS



14


Cuetion.rio………………………………………………………………………

…………………"1#&14 Bi/+io5r.67.…………………………………………………………………………

………………"""…1' 8o9. de

d.to…………………………………………………………………………………

……"""…1(

INTRODUCCI Ó N

Tod. +. re.ccione :u7!ic. ;.n .co!%.<.d. de ./orción o

de%rendi!iento de ener57.= e+ etudio de +. ener57. tr.n6erid. :ue e

!.ni>et. 5ener.+!ente co!o c.+or dur.nte ete tr.ncuro e deno!in.

ter!o:u7!ic." L. ter!o:u7!ic. e un. r.!. de +. ter!odin*!ic.= %or:ue un

t.n:ue de re.cción u contenido 6or!.n un ite!. +. re.ccione:u7!ic. %roducen interc.!/io de ener57. entre e+ ite!. u entorno"

Dede un %unto de ;it. indutri.+ .%+ic.ti;o= +. ter!o:u7!ic. e .%ro%i.d.

%.r. e+ deter!in.r e+ contro+ de %roceo t?r!ico= . :ue e de 5r.n inter?

in;eti5.r e+ c.!/io t?r!ico :ue e@ite .7 %oder o/er;.r +. !.ner. :ue

inue t.nto +. re%roducción co!o e+i!in.ción de !icroor5.ni!o o en e+




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c.!%o de +. nutrición conocer e+ %oder c.+or7>co de +. 5r..= .c.re

%rote7n.= co!o contituente ener5?tico de +o .+i!ento"

RESUMEN

E+ %reente in6or!e tu;o co!o >n.+id.d deter!in.r e+ c.!/io t?r!ico :ue.co!%.<. . +. re.ccione :u7!ic."

L. condicione . +. cu.+e e re.+i.ron +. e@%erienci.= 6ueron +.i5uiente un. %reión de )'(!!85= un. te!%er.tur. de 20C un%orcent.9e de Gu!ed.d re+.ti;. H8RJ de -)"

En %ri!er +u5.r= e deter!inó +. c.%.cid.d c.+or7>c. de+ c.+or7!etro=!ec+.ndo do ;o+!ene i5u.+e de .5u. H1'0!LJ . di6erente te!%er.tur.H82O6r7.K 21 C 82OGe+.d. K- CJ= o/er;.ndo en +. !ec+. un. te!%er.tur. dee:ui+i/ro de 1(C= o/teniendo .7 un. c.%.cid.d c.+or7>c. e@%eri!ent.+ de360cal/°C = %reent.ndo un %orcent.9e de error con re%ecto . +.

nor!.+id.de corre5id. de −30.5 %.r. e+ .O8 9 %.r. e+ 8C+"




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$oterior!ente e deter!inó e+ c.+or de neutr.+i.ción .+ re.ccion.r un.o+ución de /.e 6uerte= Gidró@ido de odio (.O8J otr. de *cido 6uerte= *cidoc+orG7drico (8C+J de nor!.+id.d 0"2 0",= re%ecti;.!ente %ero%re;i.!ente ;.+or.d. %.r. conocer u concentr.cione corre5id.= iendoet. 0"2( 0")#=re%ecti;.!ente" Lue5o de eto e c.+cu+.ron +o

;o+!ene %.r. +. neutr.+i.ción H38C+H$ERAJ K )-"1,!L 3.O8 HTERMOJ K220",2!LJ=to!.ndo +. te!%er.tur. de +. /.e en e+ ter!o 22C= de+ *cido en+. %er. 22"'C ++e5.ndo . indic.r en +. neutr.+i.ción un. te!%er.tur.e:ui+i/rio de 2'C= c.+cu+.ndo .7 e+ c.+or de neutr.+i.ción e@%eri!ent.+ i5u.+

. 17,119 Kcal/gmol = %reent.ndo un %orcent.9e de error de −24.96 "

Lue5o de +. e@%erienci. de+ c.+or de neutr.+i.ción e %udo deducir :ue un*cido 6uerte un. /.e 6uerte re.ccion.n +i/er.ndo un. c.ntid.d de c.+or= edecir= e tr.t. de un. re.cción e@ot?r!ic."

PRINCIPIOS TE Ó RICOS

L. in!en. !.or7. de +o %roceo :u7!ico tr.ncurre con un interc.!/io deener57. entre e+ ite!. :ue re.ccion. e+ !edio" E+ etudio de eto

interc.!/io de ener57. contitue e+ o/9eto de +. ter!odin*!ic. :u7!ic." En5r.n %.rte de +o c.o +. ener57. e interc.!/i. nic.!ente en 6or!. dec.+or reci/e e+ no!/re de ter!o:u7!ic. +. r.!. de +. ter!odin*!ic. :ue eocu%. e@c+ui;.!ente de +. ener57. c.+or7>c. .oci.d. . un deter!in.doc.!/io :u7!ico"

Dede e+ %unto de ;it. de+ c.+or interc.!/i.do= +. re.ccione e c+.i>c.n ene@ot?r!ic. Hi ;.n .co!%.<.d. de de%rendi!iento de c.+orJ




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endot?r!ic. Hi e ./or/e c.+or de+ !edio dur.nte e+ %roceoJ" Si +. re.ccióntr.ncurre in ./orción ni de%rendi!iento de c.+or= e dice :ue eter!oneutr. et. re.ccione on %oco 6recuente" $or con;enio= e+ c.+orde%rendido e to!. co!o ne5.ti;o"

Dede e+ %unto de ;it. !icrocó%ico= e+ de%rendi!iento de c.+or et*

re+.cion.do con un .u!ento en +. ener57. de +o !o;i!iento .+ ..r de +.!o+?cu+. de+ ite!. ete .u!ento e%ont*neo de +. ener57. cin?tic. en +.!o+?cu+. i!%+ic. un. di!inución de u ener57. %otenci.+ = %or t.nto= un.!.or et./i+id.d de +o %roducto 6rente . +o re.cti;o"

En e+ +./or.torio= +o c.!/io de c.+or de +o %roceo 67ico :u7!ico e!iden con un c.+or7!etro= reci%iente cerr.do die<.do e%ec7>c.!ente %.r.ete %ro%óito" uetr. dicuión .cerc. de +. c.+ori!etr7.= +. !edición de +oc.!/io de c.+or= de%ender* de +. co!%renión de +o conce%to de c.+ore%ec7>co c.%.cid.d c.+or7>c.= %or +o cu.+ e nece.ri. u conider.ción"

Calorímetro. Un c.+or7!etro conite= en eenci.= en un reci%iente .i+.do

t?r!ic.!ente ++eno de .5u.= en +. cu.+ e u!er5e un. c*!.r. de re.cción"En un. re.cción e@ot?r!ic.= e+ c.+or 5ener.do e tr.n!ite .+ .5u. +.e+e;.ción de te!%er.tur. reu+t.nte en ?t. e +ee !edi.nte un ter!ó!etrou!er5ido en e++." Cu.ndo e tr.t. de un. re.cción endot?r!ic.= G. :ue!edir +. reducción de +. te!%er.tur. en ;e de u incre!ento"

El calor específco (Ce) de un. ut.nci. e +. c.ntid.d de c.+or :ue ere:uiere %.r. e+e;.r un 5r.do Ce+iu +. te!%er.tur. de un 5r.!o de +.ut.nci." Su unid.de on N5"C

La capacia calorífca (C) de un. ut.nci. e +. c.ntid.d de c.+or :ue ere:uiere %.r. e+e;.r un 5r.do Ce+iu +. te!%er.tur. de un. deter!in.d.

c.ntid.d de ut.nci." Su unid.de on NC"E+ c.+or e%ec7>co e un. %ro%ied.d inteni;.= en t.nto +. c.%.cid.d c.+or7>c.e un. %ro%ied.d e@teni;."

El calor e reacci!"" C.d. %roceo :u7!ico et* +i5.do . un c.!/io deener57." L. ener57. +i/er.d. o conu!id. e dei5n. co!o c.+or de re.cción oton.+id.d c.+or7>c. o ent.+%7.= %or:ue +. ener57. e +i/er.= con !ucG.6recuenci.= en 6or!. de c.+or" En 5ener.+= ete c.+or de re.cción de%ende noó+o de +. n.tur.+e. :u7!ic. de c.d. %roducto c.d. re.cti;o= ino t.!/i?nde u et.do 67ico" Lo c.+ore de re.cción e d.n tr.dicion.+!ente en Pc.+"Lo c.+ore de re.cción e !iden en c.+or7!etro . %reión o ;o+u!en

cont.nte" En e++o e .%+ic. un /.+.nce de c.+or co!o e+ i5uiente#$a"ao% &#perio

#% mCe ∆ T

Donde

• ! !.. de ut.nci.




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• Ce C.+or e%ec7>co de +. ut.nci.

•

∆T C.!/io de te!%er.tur. de +. ut.nci.

Calor e "e'traliaci!". E+ c.+or de neutr.+i.ción e de>nido co!o e+ c.+or%roducido cu.ndo un e:ui;.+ente 5r.!o de *cido e neutr.+i.do %or un. /.e"E+ c.+or de neutr.+i.ción tiene un ;.+or .%ro@i!.d.!ente cont.nte= en +.neutr.+i.ción de un *cido 6uerte con un. /.e 6uerte= . :ue en et. re.ccióne o/tiene co!o %roducto en todo +o c.o un !o+ de .5u.= :ue e 6or!.d.%or +. re.cción

* * O& + ,O ! -O* * O& + ,,O

En c.d. un. de +. re.ccione .nteriore e o/tienen 1#=) Pc.+" Et. cont.nci.en +. ent.+%7. de neutr.+i.ción= e entiende 6*ci+!ente cu.ndo e recuerd.:ue +o *cido /.e 6uerte +. .+e= et*n co!%+et.!ente dioci.do en

u o+ucione di+uid. = en t.+ conecuenci. e+ e6ecto :u7!ico co!n . tod.et. neutr.+i.cione= :ue e ut.nci.+!ente e+ nico c.!/io re%on./+e%.r. e+ e6ecto t?r!ico o/er;.do= e +. unión de +o ione Gidr.t.do Gidró5enoe Gidro@i+o %.r. 6or!.r .5u. no ioni.d." O e.= i +. ecu.ción .nterior deneutr.+i.ción e ecri/e en 6or!. iónic.= e tiene :ue

Na* (a) * O& (a) * * (a) * Cl& (a) + Na* (a) * Cl& (a) * ,O(l)

c.nce+.ndo +o ione co!une en .!/o !ie!/ro de +. i5u.+d.d

O& (a) * * (a) + ,O(l)

Et. cont.nci. en +. ent.+%7. de neutr.+i.ción no e !.ntiene en +.

neutr.+i.ción de o+ucione de *cido d?/i+e %or /.e 6uerte= /.e d?/i+e%or *cido 6uerte o de *cido d?/i+e %or /.e d?/i+e"

En todo eto c.o e+ ;.+or de ∆ 8 e !enor !ucGo !enor en e+

i5uiente c.o

CN (a) * NaO (a) + NaCN (a) * ,O(l)

En donde e o/tiene &2"- Pc.+" En eto +ti!o c.o e+ ∆ 8 de

neutr.+i.ción di>ere de+ ;.+or cont.nte cit.do= %or:ue +. 6or!.ción de+ .5u.. %.rtir de u ione no e e+ nico %roceo :u7!ico :ue .co!%.<. . +.

neutr.+i.ción= . :ue %.r.+e+.!ente . +. co!/in.ción de +o ione Gidr.t.doGidró5eno e Gidro@i+o= ;. ocurriendo +. ioni.ción de +o o+uto d?/i+e= iendoe+ e6ecto t?r!ico o/er;.do +. u!. de +. ent.+%7. de ioni.ción neutr.+i.ción"

PROCEDIMIENTO/




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C.%.cid.d c.+or7>c. de+ c.+or7!etro

." Ar!e e+ e:ui%o :ue e !uetr. en +. >5 4"

/" Co+o:ue 1'0!L de .5u. de c.<o en e+ ter!o e+ !i!o ;o+u!en de .5u.Ge+.d. Hentre 2 ,CJ en +. %er."

c" To!e +. te!%er.tur. [email protected]. de .!/. .5u.= e in!edi.t.!ente ./r. +.++.;e de +. %er. de9e c.er e+ .5u. Ge+.d.= !id. +. te!%er.tur. c.d. 10e5undo= .5it.ndo cont.nte!ente= .note +. te!%er.tur. cu.ndo ?t. to!eun ;.+or cont.nte"

L. te!%er.tur. de+ .5u. 6r7. 6ue de 21C +. de+ .5u. Ge+.d. 6ue de -C"

L. te!%er.tur. de e:ui+i/rio 6ue de 1(C"

C.+or de neutr.+i.ción de o+ución 0"2 de .O8 con o+ución de 0", de 8C+

." Deter!ine +. concentr.cione [email protected]. de .!/. o+ucione= ;.+or.ndo +./.e con /i6t.+.to de %ot.io e+ *cido con +. /.e" C.+cu+e +.concentr.cione corre5id."

/" C.+cu+e +o ;o+!ene de +. o+ucione de Gidró@ido de *cido nece.rio%.r. %roducir +. neutr.+i.ción= t.+e :ue u!.do den 200!L"

c" Sec.r %or co!%+eto e+ 6r.co ter!o co+oc.r en ?te e+ ;o+u!en de /.ec.+cu+.do= en +. %er. e+ ;o+u!en de *cido" Mid. +. te!%er.tur. [email protected]. de.!/. o+ucione= de9e c.er e+ *cido o/re +. /.e !id. +. te!%er.tur. co!oen 4"1"

$.r. +. ;.+or.ción de .O8

!/i6t.+.toK0"1('25

M/i6t.+.toK204"225!o+

Co!o e un *cido !ono%rótico u %.r*!etro θ K1 entonce

¿ Eq−gbiftalato=0.1652 /204.22=8.1 x10−4

Se u.ron #"1!L de .O8" C.+cu+.ndo +. nor!.+id.d corre5id. de+ .O8

¿ Eq−gbiftalato=¿ Eq−g NaOH

¿ Eq−gbiftalato= N c xV

8.1 x 10−4= N c x 3.1mL




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N cNaOH =0.261 N

An*+o5.!ente G.ce!o +o c*+cu+o %.r. +. nor!.+id.d corre5id. de+ 8C+

Se uó en +. ;.+or.ción 2!L de 8C+ en '"(!L de .O8"

N cHCl=0.728 N

$.r. +. neutr.+i.ción

¿ Eq−g HCl=¿ Eq−g NaOH

Que e +o !i!o

N HClV HCl¿ N NaOH V NaOH

Ade!*

V HCl+V NaOH =300mL

De%e9.ndo +. ecu.cione no :ued.

V HCl=79.18mL

V NaOH =220.82mL

$or !oti;o de co!odid.d en +. !edicione e decidió redonde.r et.c.ntid.de . ,0 220!L"

L. te!%er.tur. de+ *cido de +. /.e on re%ecti;.!ente 22"'C 22C" L.te!%er.tur. de+ e:ui+i/ro 6ue de 2'C"




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C 0 LCULOS

Deter!in.ción de +. te!%er.tur. de e:ui+i/rio

r.>:ue te!%er.tur. ;eru tie!%o con +o d.to o/tenido en 4"1 HcJ en4"2HcJ"

C.%.cid.d c.+or7>c. de+ ite!.

." A5u. 6r7. Hter!oJ con .5u. Ge+.d. H%er.J

L. c.ntid.d de c.+or 5.n.d. %or e+ .5u. Ge+.d.= de/e er i5u.+ . +. c.ntid.d dec.+or %erdid. %or e+ .5u. 6r7.= e+ 6r.co ter!o= .5it.dor= ter!ó!etro .+rededore" Si C e +. c.%.cid.d c.+or7>c. de todo e+ ite!. :ue et*%erdiendo c.+or != Ce TG +. !..= c.+or e%ec7>co te!%er.tur. de+ .5u.Ge+.d. T6 Te +. te!%er.tur. de+ .5u. 6r7. de+ e:ui+i/rio= .%+ic.ndo e+/.+.nce de c.+or e tendr*

mC e (T e−T h)=C ' (T f −T e)

Ree!%+..ndo en +. ecu.ción +o d.to o/tenido

150gx 1 cal

g °C (16°C −9°C )=C ' (21°C −16°C )

C' =210cal/°C

/" L. c.%.cid.d c.+or7>c. de todo e+ ite!. inc+uendo e+ .5u. Ge+.d. o e+.5u. ti/i.= et.r* d.d. %or C

C =C ' +mC e

Ree!%+..ndo en +. ecu.ción

C ¿210cal/°C +150gx 1cal/g°C =360cal/°C

C.+or de neutr.+i.ción

Se %uede c.+cu+.r . %.rtir de +. ecu.ción




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Q=C (T 2−T 1)

n

T 1=22.25°C

T 2=25°C

Q=360

cal

° C x(25°C −22.25 °C )

0.05783mol =17119 cal/mol

Q=17,119 Kcal / gmol

C.+cu+e e+ %orcent.9e de error

V t −¿V e

V t x 100

E=¿

$.r. e+ .O8

E=0.2−0.261

0.2 x 100=−30.5

$.r. 8C+

E=0.8−0.728

0.8 x100=9

$.r. e+ c.+or de neutr.+i.ción

E=13.7−17.11913.7

x100=−24.96




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T12L1S DE D1TOS

P (mm$) T(3C) 4R567 20 -)

T (3C) 8'sao

(96:mL)Te'ili;rio (3C)

1$'a <ría 21 1'01(

1$'a =elaa - 1'0

Ce (cal>$3C) C?(cal>3C) C(cal>3C)9 210 #(0

4ENNaO &#0"'NCl -Calor e "e'traliaci!" &24"-(




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1N 0 LISIS @ DISCUSI Ó N DE RESULT1DOS

&En e+ c.o de+ c.+or de neutr.+i.ción o/tene!o un %orcent.9e de error de24"-( :ue %uede er de/ido . 6.ctore +. te!%er.tur. de+ .!/iente= de+ter!o= de +. %er.= etc" $or +o :ue +. !edicione e G.cen !eno [email protected]."

&En +. nor!.+id.de e coni5ue un error de #0"' - %.r. e+ .O8 8C+re%ecti;.!ente eto %uede er de/ido %rinci%.+!ente . +. !edición de;o+!ene= . :ue ?t. no on [email protected]."




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CONCLUSIONES

L. re.ccione :u7!ic. et*n .co!%.<.d. de c.!/io t?r!ico en+. :ue e cu!%+e +. +e de coner;.ción de +. ener57."

L. re.cción de neutr.+i.ción %oee un c.+or de neutr.+i.ción de/ido .+. re.cción ete:uio!?tric. entre +. o+ucione di+uid. de+ *cido +./.e"

RECOMEND1CIONES

$.r. e+ %rocedi!iento de c.%.cid.d c.+or7>c. de+ c.+or7!etro•

To!.r +. te!%er.tur. de+ .5u. Ge+.d. dentro de +. %er.= . :ue i+. to!.!o cu.ndo et* dentro de+ ;.o= +. te!%er.tur. %uedetender . ;.ri.r en e+ %.o de+ ;.o . +. %er."

• T.%.r correct.!ente +o ori>cio de+ c.+or7!etro %.r. e;it.r :uee +i/ere c.+or"

$.r. e+ %rocedi!iento de+ c.+or de neutr.+i.ción




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• A5it.r cont.nte!ente dentro de c.+or7!etro %.r.r .ce+er.r +.;e+ocid.d de +. re.cción o/tener un. te!%er.tur. cont.nte"

• $e.r correct.!ente e+ /i6t.+.to de %ot.io= %.r. [email protected].!ente +. concentr.ción de+ /i6t.+.to= . :ue de etode%enden +. concentr.cione corre5id. de+ *cido +. /.e"

CUESTION1RIO

9.& EAplicar ;reBeme"te so;re los isti"tos tipos e calores e"e'traliaci!".

Calor e "e'traliaci!" e"tre sol'cio"es il'ias e cios <'ertes ;ases <'ertes. L. nic. re.cción :ue e %roduce e +. 6or!.ción de .5u. .%.rtir de +o ione 8 O8&

Calor e "e'traliaci!" c'a"o al$'"o e los electrolitos "o es <'erte

>o c'a"o se 'sa" sol'cio"es co"ce"traas. $.rte de+ c.+or deneutr.+i.ción e e!%+e. en dioci.r +. /.e o e+ *cido d?/i+ en u di+ución= edecir= inter;ienen +o c.+ore de ioni.ción de di+ución"

,.& Esta;leca la relaci!" e"tre U para '"a reacci!"

e" <ase $aseosa etermi"e el U para la o;te"ci!"

el amo"iaco a partir e s's eleme"tos e <ase $aseosa.

L. re+.ción et./+ecid. e

$or e+ !?todo de 8./er BocG e tiene




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Condiciones:

-.& I"i'e el proceimie"to a se$'ir para etermi"ar el

e '"a reacci!" a temperat'ras i<ere"tes el est"ar.Se5n +. ecu.ción de ircGGo tene!o :ue

Su%oniendo :ue Ge!o deter!in.do un cierto c.+or de re.cción . +.te!%er.tur. T1 :uere!o conocer u ;.+or . +. te!%er.tur. T2" $.r.deter!in.r có!o ;.r7. +. ent.+%7. de re.cción H J con +. te!%er.tur.=

!.nteniendo +. $ cont.nte= e deri;. con re%ecto . T +. e@%reión :ue no d.+. ent.+%7. de re.cción

$.r. %oder inte5r.r +. ecu.ción de/e!o conocer +. de%endenci. de +.c.%.cid.de c.+or7>c. de %roducto re.cti;o con +. te!%er.tur." Cu.ndo e+

r.n5o de te!%er.tur. e %e:ue<o e ue+e de%reci.r et. de%endenci. %ode!o .c.r 6uer. de +. inte5r.+ +. ;.ri.ción de cu.ndo no e .7 G.

:ue inte5r.r dicG. ;.ri.ción con re%ecto . T= :ued.ndo .7




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2I2LIOFR1GI1

C.n.+e M.r5.rit. Fiico:u7!ic. 3o+u!en I Teor7.= UAM= 1---"

CG.n5 R.!ond Qu7!ic.= 11.;. edición= Editori.+ Mcr.V&8i++"

De.n NoGn A"= L.n5e 8.nd/ooP o6 CGe!itr= 1'.;. edición= Editori.+Mcr.V&8i++"




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HE2FR1G 1

Gtt%VVV"educ."!.drid"or5Ve/ie"cGurri5uer."+e5.nede%.rt.!ento>ic.Qui!ic.2/%ter!o1"%d6

Gtt%+./or.toriode>ico:ui!ic.">+e"Vord%re"co!200-0#%r.ctic.&no&11deter!in.cion&de+&c.+or&de&neutr.+i.cion&de+&.cido&c+orGidrico&con&Gidro@ido&de&odio"%d6


termoquimica laboratorio fisicoquimica i

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