CALOR DE NEUTRALIZACIÓNJennifer Cantillo, Ramiro Martínez, Jeimy Niebles, Yisela Sánchez.

Licenciatura en Biología y Química.

Universidad del Atlántico, km 7 Vía Puerto ColombiaBarranquilla, febrero del 2015.

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INTRODUCCIÓNEl calor de neutralización es definido como el calor producido cuando un equivalente gramo de ácido es neutralizado por una base. El calor de neutralización tiene un valor aproximadamente constante, en la neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte, ya que en esta reacción se obtiene como producto en todos los casos un mol de agua, que es formada por la reacción:

H+ + OH- H2O

OBJETIVOS GENERALES Determinar la capacidad

calórica. Determinar el calor de

neutralización.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar la capacidad

calórica del H2O en agua fría y agua caliente.

Determinar el calor de neutralización de un mol de ácido.

Determinar la capacidad calorífica del sistema calorimétrico

MARCO TEÓRICOCasi todas las reacciones químicas absorben o producen (liberan) energía, generalmente en forma de calor. Es importante entender la diferencia entre energía térmica y calor. El calor es la transferencia de

energía térmica entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas. Con frecuencia se habla de “flujo de calor” desde un objeto caliente hacia uno frío. A pesar de que el término calor por sí mismo implica transferencia de energía, generalmente se habla de “calor absorbido” o “calor liberado” para describir los cambios energéticos que ocurren durante un proceso. Las reacciones que ocurren durante un proceso pueden ser endotérmicas, si absorben calor, o exotérmicas, si desprenden calor. Los cambios endotérmicos se expresan con signo positivo, y los cambios exotérmicos con signo negativo, de acuerdo con la primera ley de la termodinámica. El cambio de entalpía ocurrido en la reacción directa es exactamente opuesto en la reacción inversa. Este efecto térmico es el mismo sin importar si la reacción ocurre en una o varias etapas. La magnitud del cambio depende de la constitución, el estado físico de reactivos y productos y de la expresión estequiométrica.

CALOR DE NEUTRALIZACIÓN. La neutralización de soluciones acuosas diluidas de un ácido por medio de una solución acuosa diluida de una base, es un tipo particular de reacción química; es una reacción de neutralización. La neutralización de una solución acuosa de HCl con una solución de NaOH puede ser

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representada por la siguiente ecuación: HCl (ac) + NaOH (ac) → NaCl (ac) + H2O (l)

PROCEDIMIENTO

Primero se determina la capacidad calorífica del aparato .esto se logra colocando 200 ml de agua en el termo y 50 ml de agua en el frasco especial (icopor) la temperatura del agua en A (T1) debe estar a unos 10 grados centígrados del agua en el termo (T2) El agua A se vierte en el termo de B, se agita rápidamente y se nota la temperatura máxima alcanzada (T3) una vez terminada C,se seca muy bien el frasco y el termo .

Las mediciones del calor de reacción del NaOH y HCl se efectúa colocando 50 ml de NaOH Y 200 ml de ácido las soluciones se agitan hasta que estén a la misma temperatura y se toman la temperatura.

MATERIALES

Calorímetro de dewer (termo) Termómetro Vaso de precipitados Mechero Cronómetro Pinzas de buretas Agitador de vidrio

REACTIVOS

Ácido fuerte (HCl 0.24M)

Base fuerte (NaOH 1 M)

Agua destilada

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Neutralización del agua H2O

200 ml de H2O 50 ml de H2O Temperatura de 26 grados Celsius

Temperatura de 36 grados Celsius.

La temperatura de neutralización fue de 30 grados Celsius.

Neutralización de ácido y base fuerte Tiempo Temperatura

de NaOHtemperatura de HCl

0 seg 29 grados Celsius

29 grados Celsius

Temperatura al neutralizar el NaOH y el HCl fue de 32 grados Celsius.

Cálculos1. Determine la capacidad

calórica del calorímetro

m1C A (T e−T1 )+C k (T e−T 1 )+m2C A (T e−T 2)=0

m1= 50mL x 0, 9967867 gmL= 49, 83g

m2= 50mL x 0, 9936872 gmL =

49, 68g

49,83g x 1 calg °C (30 °C- 26°C) + Ck (30°C - 26°C) + 49,68g x 1 calg °C

(30 °C - 32°C) = 0

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49,83cal°C x (4 °C) + Ck (4 °C) +

49, 68g cal°C (-2 °C) = 0

199.32 cal + Ck (4 °C) -99,36 cal = 0

Ck = −199.32cal+99,36 cal4 ° C

Ck = 99,96 cal4 ° C

CK ¿24,99 cal° C

2. Calcule el calor necesario para disociar el problema

La reacción química es la siguiente:

HCl + NaOH → Na+ + Cl- + H2O

Determinamos la masa de la mezcla

HCl → es 200 ml x 1.08 gr/ml =216 gr de HCl

NaOH →es 50 ml x 1.18 gr/ml =59 gr

216 gr +59 gr = 275 gr de la mezcla

Q= m C (T2 –T1)

Q= 275 gr 4.18 J/ gr 0C (32°C - 26°C)

Q= 6897J = 6.9kJ

3. Calcule el valor de Q para la neutralización de una mol de ácido problema

Q = (C+250) (T2-T1)

Q= (4.18 J/gr 0C + 250) (32°C - 26°C)

Q=1525.08J

DISCUSIÓN La temperatura se eleva desde los 26°C hasta 32°C.El cambio de temperatura es la diferencia entre la temperatura final y la inicial = 6°C y dado que este es positivo, significa que la reacción es exotérmica. 6.9Kj es la cantidad de calor absorbida por el agua. Por lo tanto el calor liberado en la reacción es la misma cantidad cambiada de signo, es decir -6.9kJ. Resta solamente expresar H en kJ/mol. Como la reacción es completa, se han neutralizado 0.05L X 1mol = 0.05 moles de HCl. Luego el calor liberado es -6.9Kj/0.05 mol= -198kJ/mol.

CONCLUSIÓN El calor de neutralización de un sistema ácido débil-base fuerte depende de la naturaleza del ácido y de la base así como de la temperatura y de la concentración. La reacción de neutralización de un ácido con una base es una reacción exotérmica

BIBLIOGRAFÍAMaron, S.H. & Prutton, C.F. Fundamentos de Fisicoquímica.

Bottani, E. Odetti, H, Pliego, O, & Villareal, E. Química general.

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