UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA SAN PABLO

UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA SAN PABLOMATERIA: Qumica del medio AmbienteDOCENTE: Pablo PrezESTUDIANTES: Luis Antonio Choque Vargas Rodrigo

Medicin de las energas de reaccin

1.- INTRODUCCION FUNDAMENTO TERICO [1]Casi todas las reacciones qumicas absorben o producen (liberan) energa, generalmente en forma de calor. Es importante entender la diferencia entre energa trmica y calor. El calor es la transferencia de energa trmica entre dos cuerpos que estn a diferentes temperaturas.Con frecuencia se habla de flujo de calor desde un objeto caliente hacia uno fro. A pesar de que el trmino calor por s mismo implica transferencia de energa, generalmente se habla de calor absorbido o calor liberado para describir los cambios energticos que ocurren durante un proceso.Las reacciones que ocurren durante un proceso pueden ser endotrmicas, si absorben calor, o exotrmicas, si desprenden calor. Los cambios endotrmicos se expresan con signo positivo, y los cambios exotrmicos con signo negativo, de acuerdo con la primera ley de la termodinmica. El cambio de entalpa ocurrido en la reaccin directa es exactamente opuesto en la reaccin inversa. Este efecto trmico es el mismo sin importar si la reaccin ocurre en una o varias etapas. La magnitud del cambio depende de la constitucin, el estado fsico de reactivos y productos y de la expresin estequiomtrica.Los cambios trmicos pueden ocurrir a presin constante o a volumen constante y se expresan con las siguientes ecuaciones:H=qp E = qv Donde H representa el cambio de entalpa y E el cambio de energa. La H se puede determinar experimentalmente midiendo el flujo de calor que acompaa a una reaccin a presin constante, y la E a volumen constanteEn el laboratorio, los cambios de calor de los procesos fsicos o qumicos se miden con un calormetro, que es un recipiente cerrado diseado especficamente para este propsito.El calor de neutralizacin es definido como el calor producido cuando un equivalente gramo de cido es neutralizado por una base. El calor de neutralizacin tiene un valor aproximadamente constante, en la neutralizacin de un cido fuerte con una base fuerte, ya que en esta reaccin se obtiene como producto en todos los casos un mol de agua, que es formada por la reaccin: H+ + OH- H2OH3O+ + OH- 2H2OEn cada una de las reacciones anteriores se obtienen 13,7 kcal. Esta constancia en la entalpa de neutralizacin, se entiende fcilmente cuando se recuerda que los cidos y bases fuertes y las sales, estn completamente disociados en sus soluciones diluidas; y, en tal consecuencia el efecto qumico comn a todas estas neutralizaciones, que es sustancialmente el nico cambio responsable para el efecto trmico observado, es la unin de los iones hidratados hidrgeno e hidroxilo para formar agua no ionizada. O sea, si la ecuacin anterior de neutralizacin la escribimos en forma inica, tenemos:Na+(ac) + OH-(ac) + H+(ac) + Cl-(ac) Na+(ac) + Cl-(ac) + H2O(l)cancelando los iones comunes en ambos miembros de la igualdad:H+ + OH- H2OLo cual demuestra el comportamiento de una neutralizacin de un acido fuerte con una base fuerteCalor de disolucin: En la mayora de los casos, la disolucin de un soluto en un disolvente produce cambios de calor que se puede medir. A presin constante, el cambio de calor es igual al cambio de entalpa. El calor de disolucin o entalpa de disolucin, es el calor generado o absorbido cuando cierta cantidad de soluto se disuelve en cierta cantidad de disolvente. [2]Puesto que todas las reacciones van a transcurrir en un recipiente abierto, y por lo tanto a presin constante (la atmosfrica) los calores medidos correspondern a variaciones de entalpia. En nuestro experimento se usara NaOH para el calcular el calor de disolucin y ese mismo NaOH se lo neutralizara con HCl para determinar el calor de neutralizacin.[3] Calor de neutralizacin: HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l) ; H = -56,2 [kJmol-1][4] Calor de disolucin: NaOH(s) Na+ + OH- ; H = -44.2 [kJmol-1]

T C, gr./cm3

190,998405

200,998204

500,988037

Tabla 1 densidad del agua a diferentes temperaturas [1]2.- RESULTADOSDeterminacin de la K|Qliberado agua caliente + Qliberado dewar | = Qabsorvido agua fra |magua caliente Cpagua (Teq - Tagua caliente) + kdewar (Teq Tagua caliente)| = magua fra Cpagua (Teq Tagua fra) |49,4 4,184 (28 - 36) + kdewar (28 36) | = 49,92 4,184 (28 19) kdewar = 28,2829 J/Csuponiendo mdewar =557,7 gkdewar =0,0507 J/CgDeterminacin del calor de disolucin del NaOH|Qdisolucin de NaOH| = Qabsorvido sol. NaOH + Qabsrovido dewar |Qdisolucin de NaOH| = msol. NaOH Cp sol. NaOH (Teq Tsol. NaOH) + m dewar kdewar (Teq Tsol. NaOH)|Qdisolucin de NaOH| = 49,91 4,184 (28 20) + 28,2829 (28 20)|Qdisolucin de NaOH| = 1896,84 JnNaOH :2,02 gr de NaOH * 1 mol de NaOH = 0,0505 mol de NaOH 40 gr de NaOHH = Qdisolucin de NaOH / nNaOH = - 37,46 [kJmol-1]Determinacin del calor de neutralizacin|Qneutralizacin| = Qabsorvido sol. NaOH + Qabsrovido dewar + Qabsorvido sol. HCl |Qneutralizacin| = mNaOH CpNaOH (TeqTsol. NaOH) + m dewar kdewar (Teq Tsol. ) + mHCl Cp HCl (Teq THCl)|Qneutralizacin| = 49,91 4,184 (28 26) + 28,2829 (28 26) + 49,92 4,184 (28 19)|Qneutralizacin| = 2354,25124H = Qneutralizacin / 0,05 = - 46,62 [kJmol-1]

Clculo de errores:Calor de disolucin del NaOH[3] Terico: H = -44.2 [kJmol-1]Error% = | (-44,2 (- 37,46)) | * 100 = 15,24 | - 44,2 |

Calor de neutralizacin de NaOH con HCl[2] Terico H = -56,2 [kJmol-1]Error% = | (-56,2 (- 46,62)) | * 100 = 17,04 | -56,2 |

3.- CONCLUSIONESEl k del dewar tuvo un valor de 28,2829 [kJ/C] lo que representa un valor bajo de absorcin de calor para cambiar su temperatura por lo que el dewar tuvo un valor relativamente bajo en los clculos.La determinacin del calor de disolucin del NaOH fue de - 37,46 [kJmol-1] con un error de 15,24 % con respecto al terico de -44.2 [kJmol-1] lo que posiblemente se deba a la pureza del reactivo.El calor de neutralizacin del NaOH con el HCl fue de - 46,62 [kJmol-1] con un error de 17,04% con respecto al terico de -56,2 [kJmol-1]

El porcentaje de error posiblemente fue porque el termmetro solo daba nmeros enteros lo cual no es suficiente para medir los cambios presentados ya que una pequea variacin en la temperatura lleva a una gran variacin de los resultados.

La reaccin de neutralizacin de un cido con una base es una reaccin exotrmica.El calor de neutralizacin del NaOH con HCl es un valor representativo para todas las reacciones de neutralizacin de cidos fuertes con bases fuertes.4. BIBLIOGRAFA http://es.geocities.com/todolostrabajossallo/fico2.pdf.[1] Raymod Chang 2000 Qumica [2] www.monografias.com/trabajos37/gravedad-api-densidad/gravedad-api-densidad2.shtml [3] http://pulse.pharmacy.arizona.edu/resources/heatofsolution.pdf [4]