CALOR DE NEUTRALIZACION

I.- OBJETIVOS

Se calculará mediante método calorimétrico el calor de neutralización

de los sistemas constituidos por, ácido clorhídrico e hidróxido

sódico, presión constante

Determinar la entalpía de neutralización de un ácido fuerte diluido y

una base fuerte diluida

II.-INTRODUCCIÓNEn esta práctica analizaremos el comportamiento de distintos sistemas

formados por un ácido fuerte y una base fuerte. Cuando hablamos de especies

“fuertes”, nos referimos a aquellas que están completamente disociadas. El

ácido clorhídrico (HCl) y el hidróxido sódico (NaOH) son ejemplos de un ácido y

una base fuerte respectivamente. En una disolución, el primero se encuentra

completamente disociado en las especies iónicas H+ y Cl-, y podemos afirmar

que no existe prácticamente nada de la especie sin disociar (HCl). De igual

forma, el hidróxido sódico está totalmente disociado en las especies Na+ y OH-

y podemos aseverar que en la disolución no encontraremos la especie

molecular NaOH.

Cada disolución constituye un sistema y mientras se encuentre a una

temperatura constante y no ocurran reacciones químicas en su seno, podemos

considerarlas como sistemas en estado de equilibrio.

Cuando se mezclan, las especies iónicas de ambas disoluciones abandonan el

equilibrio y evolucionan hacia uno nuevo. A esta transición se la denomina

proceso. En éste, los iones de una especie se rodean de los de la otra

resultando una situación termodinámicamente más favorable.

Energéticamente esto quiere decir que si se suman las energías de los dos

sistemas iniciales, el resultado es un valor mayor que el que corresponde a la

disolución final.

Si usted mezclara ambas disoluciones en un matraz, comprobaría rápidamente

qué ocurre con la energía sobrante: se invierte en aumentar la energía cinética

de las partículas, lo que queda evidenciado macroscópicamente por un

aumento brusco de temperatura.

El nuevo sistema se encuentra desplazado del equilibrio termodinámico y su

temperatura es ahora diferente de la del medio que lo rodea. Como

consecuencia de este desequilibrio termodinámico tiene lugar una transferencia

de energía, entre el sistema y el medio, que denominanos calor.

III.-MARCO TEÓRICO

ENTALPÍA

Se entiende por entalpía de un proceso al calor desprendido o absorbido a

presión constante. Es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que

éste puede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química

a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o

desprendido en la reacción

La entalpía es una propiedad extensiva y se reprenda por

H = E + PV

ENTALPÍA DE LAS REACCIONESLa entalpía de una reacción es el cambio de entalpía que se produce durante la

misma.

Cuando esta se lleva a cabo entre reactivos todos en sus estados estándar y

se dan productos también en sus estados estándar la entalpía de la reacción es

o

CALOR DE REACCIÓN

El calor es la energía que un sistema intercambia con otro o con sus

alrededores como consecuencia de un gradiente de temperatura. Este calor se

puede medir directamente mediante el uso de un calorímetro; por lo tanto.

Podemos medir la entalpía de una reacción haciendo que ésta se produzca en

ele interior de un calorímetro y determinando el calor de esa reacción.

CALOR DE NEUTRALIZACIÓN

Cuando un ácido reacción con una base, se libera una considerable cantidad

de calor. Ya que la neutralización entre protones e iones hidroxilo disueltos en

agua, la medida del calor de neutralización corresponde a la entalpía de

formación del H2O a partir de los iones H3O+ y OH-

H3O+ + OH- à 2H2O DHneutralización

Por lo tanto el calor de neutralización se entiende como el calor generado

cuando un ácido reacciona con una base para producir agua; el proceso de

neutralización comprende únicamente la combinación del ión hidrogeno e

hidroxilo para formar agua no ionizada

Cuando una solución diluida de un ácido fuerte se neutraliza con una solución

diluida de una base fuerte, el calor producido en la reacción por mol de agua

formada es constante e independiente del ácido y la base empleada en la

neutralización, como también de su concentración.

Cada vez que ocurre un cambio químico, existe un intercambio definido de

calor, German Hess demostró que el valor encontrado para este calor de

reacción es independiente del camino seguido para realizarla, segunda ley de

la termodinámica.

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.

Fuente: wwwprof.uniandes.edu.co/.../titulaciones.html

IV.-PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y REACTIVOS

Calorímetro de Dewar (termo) Termómetro Vaso de precipitados Fiolas Balanza analítica Cronómetro Ácido fuerte (HCl 02N) Base fuerte (NaOH 08N) Agua destilada

PROCEDIMIENTOS

primero se preparan las soluciones de ácido y base

Tiempo de reacción

DT

Grafico DT en oC vs tiempo e minutos

luego se echa 280ml de la base fuerte al calorímetro y inmediatamente tomar la temperatura inicial y anotar cada 20 segundos la temperatura agitando el calorímetro hasta que alcance una temperatura de equilibrio.

después se le agrega al calorímetro con la base 70ml del ácido fuerte e inmediatamente se toma la temperatura al inicio y luego se toma la temperatura cada 20 segundos y agitando el calorímetro.

V.-RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 1: datos experimentales

Tiempo en segundos Temperatura de NaOH

Temperatura de HCl + NaOH

0 20.5 22.720 20.1 22.640 20 22.660 20 22.5

GRÁFICO DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES

Calor de Neutralización

0

0,4

0,8

1,2

1,6

2

2,4

2,8

3,2

0 20 40 60 80 100 120 140

tiempo (segundos)

T (

ºC)

VI.-CÁLCULOSPara hallar el calor de neutrlización se toma el promedio de la gráfica y se multiplica por el calor específico del termo

= C= Entonces

Q= ………

VII.-CONCLUSIONES

El calor de neutralización es igual a la entalpía de neutralización El cambio de temperatura cuando se mezcla el ácido y la base es

grande El cambio de temperatura después de la reacción permanece

constante osea en equilibrio.

VIII.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Ana Beatriz Peña Santamaría Juan Martín Céspedes Galeano “Fisicoquímica. Manual de Laboratorio” editorial Universidad de Medellín edición 2007

http://www.ciencia21.freeservers.com/informes/neutra.htm

http://www2.uca.es/grup-invest/corrosion/integrado/P7.pdf

http://www.unlu.edu.ar/~qgeneral/guiatermo.pdf

www.heurema.com/PQ6.htm