UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

INTRODUCCIN

En el presente informe que lleva como ttulo absorcin de calor y energa, se conocer los conceptos sobre calor especifico, capacidad calorfica, calor de solucin y calor de reaccin de igual manera se aprender experimentalmente en el laboratorio a calcular correctamente la determinacin de la constante del calormetro K cal/grado, el calor especifico de un slido y los cambios cualitativos durante una reaccin.Los objetivos a cumplir son los siguientes: Determinar cuantitativamente la energa asociada a los cambios qumicos y fsico. Determinar las capacidades calorficas a presin constante atmosfrica de slidos y del sistema calorimtrico.

PRINCIPIOS TERICOS

CALOREl calor es la transferencia de energa entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio trmico.La energa puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe resear la radiacin, la conduccin y la conveccin. La condicin esencial para que exista calor es que de haber diferencia temperaturas en 2 sustancias.

CALORIMETRIAEn el laboratorio, los cambios de calor de los procesos fsicos y qumicos se miden con un calormetro, recipiente cerrado diseado especficamente para este propsito. Es estudio de la calorimetra, la medicin de los cambios de calor, depende de la compresin de los conceptos de calor especfico y capacidad calorfica, por lo cual se consideran en primer trmino.

CALOR ESPECFICO Y CAPACIDAD CALORFICAEl calor especfico (Ce) de una sustancia es la cantidad de de calor que se requiere paraelevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia. Sus unidades son J/gC. La capacidad calorfica (C) de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para elevar un grado Celsius la temperatura de determinada cantidad de sustancia. Sus unidades don J/C. El calor especfico es una propiedad intensiva, en tanto que la capacidad calorfica es una propiedad extensiva. La relacin entre capacidad calorfica y calor especficos de una sustancia esC = mCeSi se conoce el calor especfico y la cantidad de una sustancia, entonces el cambio en la temperatura de la muestra (t) indicar la cantidad de calor (q) que se ha absorbido o liberado en un proceso en particular. Las ecuaciones para calcular el cambio de calor estn dadas porq = mCe tq = C tDonde t es el cambio de temperatura:final inicial t = t tEl convenio par que el signo de q es igual que para el cambio de entalpa; q es positiva para procesos endotrmicos, y negativo para procesos exotrmicos.

MATERIALES Y REACTIVOS

Durante esta novena y ltima experiencia, pudimos observar, analizar y calcular algunas propiedades de la absorcion de calor y energa. Para ello tuvimos que necesitar ciertos materiales tales como: Tres vasos precipitados de vidrio de 250 mL. Una probeta de 100 mL. Un termmetro de 100C. H2O Muestras slidas de Al, Fe, Pb, Cu.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Determinacin de la constante del Calormetro K cal/gradoa. En un vaso de vidrio pyrex de 250 mL que sirvi de calormetro se agreg 100 g de aguapotable. Se tom la temperatura del agua denotada por T1.

b. Se coloc 100 g de agua en un segundo vaso de 100 mL y caliente hasta una temperaturaentre 35 a 40C. La temperatura medida se denot como T2.

c. Inmediatamente enfriar el termmetro con abundante agua fra.

d. Se verti los 100 g de agua caliente en el calormetro, agitndose con cuidado hasta que elsistema alcanza la mxima temperatura. Se anot la mxima temperatura del sistemadenotada como Tm.

Q ganado = Q perdido

Calor ganado: calor ganado por el calormetro + calor ganado por H2O del calormetro.Calor perdido: calor perdido por el H2O del vaso 2De la expresin anterior se determina el valor de K cal/grado (o Joule/grado)

K(Tm T1) + mH2Oce( H2O)(Tm T1) = - mH2Oce(H2O)(Tm T2)

A partir de esta ecuacin se determina K, cuyo valor es siempre positivo.

Calor especfico de un slido:

i. Se coloc 100g de agua en el calormetro. Medir temperatura T1.

ii. Se peso una cantidad dada por el profesor de un slido (metal) y se coloc en el vaso de100 mL.

iii. Se calentaron los perdigones en un bao de arena hasta que el sistema alcanza unatemperatura entre mayor de 100C.

iv. Luego se midi la temperatura de slidos denotada como T2.

v. Se introduce y sumerge la muestra slida, con mucho cuidado, en el agua del calormetro y cada 10 segundos anotar los cambios de temperatura.

vi. Medir la temperatura del sistema calorimtrico denotada por Tm.

Q ganado = Q perdido

Calor perdido: calor perdido por la muestra slida del vaso 2Calor ganado: Calor ganado por el calormetro + calor ganado por el H2O del calormetro

CUESTIONARIO:1. Calcular el valor de la constante del calormetro k(cal/grado).T1=24CT2=35C k(29C-24C) + 200g(1cal/g.C)(29C-25C) = - 200g(1cal/g.C)(29C-35)Tm=29C k = 40 cal/Cm(H2O)=200g

2. Determinar el calor especifico de la muestra solida que indica el profesor.

T1=24CT2=72C (40cal/C)(25C-24C) + 200g(1cal/g.C)(25C-24C) = - 50.86g.ce(Pb).(25C-72C)Tm=25C ce(Pb) = 0.1004 cal/g.cm(H2O)=200g m(Pb)=50.86g

3. Fundamente el resultado de la pregunta (2) y que consideraciones se debe tener en cuenta en laprctica si este % de error es muy alto.

Como se nota el calor especfico del solido es 0.002 mayor que el del valor terico. La variacinentre estos valores es muy pequea. Esto se debe a que baamos los metales en arena que permitique el calor se difundiera uniformemente por todo el metal. De haber resultado un alto porcentaje deerror, se debe considerar en que recipiente o sistema se est calentando el metal y se recomiendarealizar el mismo procedimiento mencionado en los detalles experimentales.

BIBLIOGRAFA Raymond Chang, Qumica General (Novena Edicin) Captulo 14 (Equilibrio Qumico) Captulos 14.1, 14.2. www.ciencia.net Equilibrio Qumico es.wikipedia.org Equilibrio Qumico Constante de Equilibrio Principio de Le Chatelier Colorimetra BROS, T Lemay - Qumica, la ciencia central / 1998 Carrasco Venegas Luis - Qumica experimental Chang Raimond - Qumica General www.diclib.com www.wikipedia.com

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