Informe 3
3
Universidad Andrés Bello – Departamento de Ciencias Químicas –Informe de Laboratorio QUI-131 –Química y Farmacia . . 1 LABORATORIO N° 3: ENTALPIA DE FUSION DEL HIELO Macarena Bustos Villalobos [email protected] Christopher González Salazar [email protected] RESUMEN: Con la utilización de un calorímetro se determinó la entalpía de fusión del hielo, para eso fue necesario determinar la constante del calorímetro (K). Se utilizó agua fría y agua caliente para determinar el calor de cada uno y, al ser un sistema adiabático el calor total del sistema debe ser cero por lo que despejando se obtiene como K=-9,322 cal/°C. Luego el calor de fusión del hielo es igual a la masa del hielo por la entalpía de fusión. Una vez calculado el calor de cada proceso implicado se obtiene como valor para la entalpía 67,739 cal/g, valor menor al descrito en la literatura 79,9 cal/g. La diferencia observada entre ambos valores se puede deber a que al momento de medir la temperatura, el calorímetro estaba mal cerrado o bien a que el calorímetro no se encontraba completamente aislado lo cual produjo una pérdida de calor. PALABRAS CLAVE : Calor de reacción, Calorímetro, Entalpía de fusión. 1 INTRODUCCIÓN Una sustancia cambia de estado (sólido, líquido o gaseoso) a través de variación de temperatura y presión. Los sólidos tienen volumen y forma definida, esto ocurre por sus átomos fijos en una red cristalina, los líquidos tienen volumen definido no así su forma, esto ocurre porque sus átomos están solamente unidos por fuerzas de atracción, y por último los gaseosos que no tienen ni volumen ni forma definidos (1). La entalpía es la energía transferida como calor cuando el sistema se halla libre para cambiar el volumen (2), por lo que si un proceso es inverso, o sea de líquido a sólido, es la misma cantidad de calor pero de signo contrario (negativo). Para calcular la entalpía de fusióndel hielo utilizaremos un calorímetro, pero antes es necesario saber que es la calorimetría. La calorimetría es el estudio de la transferencia de calor durante procesos físicos y químicos. Un calorímetro es un dispositivo para medir la transferencia de energía como calor, es una bomba calorimétrica adiabática, por lo que no intercambia calor con el medio ambiente (2), en este práctico se usará el método de mezclas, en el cual se mezclan dos sustancias distintas o dos sustancias iguales en diferente estado a diferentes temperaturas. En este caso mezclando agua y hielo. 2 OBJETIVOS Determinar la entalpía de fusión del agua só utilizando el método de las mezclas. 3 MATERIALES Y REACTIVOS Calorímetro 2 Termómetros Agua Hielo Balanza granataria ± 0,005 4 DESARROLLO EXPERIMENTAL 4.1 DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO K Se pesó el calorímetro. Luego se midió 80 mL de agua a temperatura ambiente, se agregó al calorímetro y se pesó nuevamente. A la masa obtenida se le restó la masa del calorímetro obteniendo la masa del agua fría. Luego se midió 80 mL de agua caliente (aproximadamente10ºC por sobre la temperatura ambiente), se colocó en el calorímetro y se pesó nuevamente. A la masa obtenida se le restó la m obtenida del calorímetro mas el agua fría obteniendo así la masa del agua caliente. Luego se procedió a agitarsuavemente el calorímetro con el fin de homogenizar el agua, hasta que no se notara cambio de temperatura, una vez logr eso se anotó el valor obtenido. 4.2 DETERMINACION DE LA ENTALPIA DE FUSION DEL HIELO Se pesó el calorímetro con el agua dentro, se midió su temperatura y se procedió a colocar dentrodel calorímetro una cantidad de hielo. Se pesó nuevamente el calorímetro y por diferencia se obtiene la ma hielo agregada. Se procede a agitar suavemente el calorímetro con el fin de homogenizar hasta no observar un cambio en la temperatura. Se anotó el valor obtenido. 5 RESULTADOS
-
Upload
maka-bustos -
Category
Documents
-
view
135 -
download
0
Transcript of Informe 3
Universidad Andrs Bello Departamento de Ciencias Qumicas Informe de Laboratorio QUI-131 Qumica y Farmacia.
.
LABORATORIO N 3: ENTALPIA DE FUSION DEL HIELOMacarena Bustos [email protected]
Christopher Gonzlez [email protected]
RESUMEN: Con la utilizacin de un calormetrose determin la entalpa de fusin del hielo, para eso fue necesario determinar la constante del calormetro (K). Se utiliz agua fra y agua caliente para determinar el calor de cada uno y, al ser un sistema adiabtico el calor total del sistema debe ser cero por lo que despejando se obtiene como K=-9,322 cal/C. Luego el calor de fusin del hielo es igual a la masa del hielo por la entalpa de fusin. Una vez calculado el calor de cada proceso implicado se obtiene como valor para la entalpa 67,739 cal/g, valor menor al descrito en la literatura 79,9 cal/g. La diferencia observada entre ambos valores se puede deber a que al momento de medir la temperatura, el calormetro estaba mal cerrado o bien a que el calormetro no se encontraba completamente aislado lo cual produjo una prdida de calor. PALABRAS CLAVE: Calor de reaccin, Calormetro, Entalpa de fusin.
2 OBJETIVOSDeterminar la entalpa de fusin del agua slida utilizando el mtodo de las mezclas.
3 MATERIALES Y REACTIVOSCalormetro 2 Termmetros Agua Hielo Balanza granataria 0,005
4 DESARROLLO EXPERIMENTAL4.1 DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO KSe pes el calormetro. Luego se midi 80 mL de agua a temperatura ambiente, se agreg al calormetro y se pes nuevamente. A la masa obtenida se le rest la masa del calormetro obteniendo la masa del agua fra. Luego se midi 80 mL de agua caliente (aproximadamente 10C por sobre la temperatura ambiente), se coloc en el calormetro y se pes nuevamente. A la masa obtenida se le rest la masa obtenida del calormetro mas el agua fra obteniendo as la masa del agua caliente. Luego se procedi a agitar suavemente el calormetro con el fin de homogenizar el agua, hasta que no se notara cambio de temperatura, una vez logrado eso se anot el valor obtenido.
1 INTRODUCCINUna sustancia cambia de estado (slido, lquido o gaseoso) a travs de variacin de temperatura y presin. Los slidos tienen volumen y forma definida, esto ocurre por sus tomos fijos en una red cristalina, los lquidos tienen volumen definido no as su forma, esto ocurre porque sus tomos estn solamente unidos por fuerzas de atraccin, y por ltimo los gaseosos que no tienen ni volumen ni forma definidos (1). La entalpa es la energa transferida como calor cuando el sistema se halla libre para cambiar el volumen (2), por lo que si un proceso es inverso, o sea de lquido a slido, es la misma cantidad de calor pero de signo contrario (negativo). Para calcular la entalpa de fusin del hielo utilizaremos un calormetro, pero antes es necesario saber que es la calorimetra. La calorimetra es el estudio de la transferencia de calor durante procesos fsicos y qumicos. Un calormetro es un dispositivo para medir la transferencia de energa como calor, es una bomba calorimtrica adiabtica, por lo que no intercambia calor con el medio ambiente (2), en este prctico se usar el mtodo de mezclas, en el cual se mezclan dos sustancias distintas o dos sustancias iguales en diferente estado a diferentes temperaturas. En este caso mezclando agua y hielo.
4.2 DETERMINACION DE LA ENTALPIA DE FUSION DEL HIELOSe pes el calormetro con el agua dentro, se midi su temperatura y se procedi a colocar dentro del calormetro una cantidad de hielo. Se pes nuevamente el calormetro y por diferencia se obtiene la masa de hielo agregada. Se procede a agitar suavemente el calormetro con el fin de homogenizar hasta no observar un cambio en la temperatura. Se anot el valor obtenido.
5 RESULTADOS
1
Universidad Andrs Bello Departamento de Ciencias Qumicas Informe de Laboratorio QUI-131 Qumica y Farmacia.
.
5.1 DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO KDatos: Masa calormetro (Mcal): 211,4 g Masa agua fra (Mf): 79,2 g Masa agua caliente (Mc): 75,8 g Temperatura agua fra (T1): 19,2C Temperatura agua caliente (T2): 31,5C Temperatura final (Tf): 25,6C Calor del calormetro: ( ( ) )
Calor del agua: ( )
Calor del hielo: ( )
Calor final:
Calor del agua fra: ( )
Calor agua caliente:
6 OBSERVACIONES Y DISCUSION( ) El valor de la constante del calormetro nos dio menos. Esto se puede deber a que no se cerr rpidamente el calormetro, por lo que intercambia calor con el ambiente, alterando su resultado final, otro motivo pudo ser el no tapar correctamente el calormetro, como consecuencia el resultado dio negativo.
Calor final: ( ( ( ) ) ) ( )
7 CONCLUSIONCon el calormetro y usando el mtodo de mezclas se pudo sacar la constante de este dispositivo, para luego determinar mediante el prctico y clculos la entalpa de fusin del hielo, que pasa de un estado slido, en el que sus tomos estn fijos, a un estado lquido, con sus tomos unidos por atraccin, alcanzando el equilibrio trmico, con el agua que ya se encontraba dentro del calormetro.
5.2 DETERMINACION DE LA ENTALPIA DE FUSION DEL HIELODatos: Masa calormetro (Mcal): 211,4 g Masa agua (Ma): 155 g Masa hielo (Mh): 10,3 g Temperatura agua (T1): 25,6C Temperatura hielo (T2): 0C Temperatura final (Tf): 20,1C Calor de fusin:
8 BIBLIOGRAFIA[1] Raymond A. Serway, Jerry S. Faughn, Fsica, Cengage Learning Editores (2004) .pp 257 [2] Julio de Paula, Qumica Fsica, 8 ed., Panamericana (2007) .pp 38,40
Calor del calormetro: ( ( ) )
2
