TERMOQUIMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

LABORATORIO N1- Termoqumica1. RESUMEN INTRODUCCIONCada vez que nos preparamos un t por ejemplo, digamos que deseemos que no est caliente ni frio solo tibio, qu es lo que ocurri? La parte caliente se enfri o la parte fra se calent? Ahora en este experimento veremos cmo es que esta solucin llega aun temperatura de equilibrio, tambin veremos cmo hallar el calor de neutralizacin para una titulacin acido-base.OBJETIVOS*Determinar el cambio trmico que acompaa a las reacciones qumicas.VALORES OBTENIDOSCapacidad Calorfica del Calormetro (corregida)

Grupo 1Grupo 2

C=127.35C=60.937

Capacidad Calorfica del sistema

Grupo 1Grupo 2

C=277.35C=210.90

Determinacin del calor de neutralizacin

Grupo 1Grupo 2

Q=14.817 Q=10.4982

2. FUNDAMENTO TERICOTermoqumica: consiste en el estudio de las transformaciones que sufre la energa calorfica en las reacciones qumicas, tambin determina la cantidad de calor absorbida o liberada en una transformacin fsica o qumica.Calor de reaccin: Todo cambio (fenmeno) qumico o fsico que sufre la materia implica un cambio energtico. En ciertas reacciones qumica, la energa es liberada en forma de calor hacia los alrededores este tipo de reacciones se denominan exotrmicas (-). Las reacciones qumicas que absorben calor se llaman endotrmicas (+). Los calores de reaccin se miden en calormetros a presin o volumen constantes. En ellos se aplica un balance de calor:

- Capacidad calorfica (C):

Se puede expresar como la cantidad de calor requerida para elevar en 1C, la temperatura de una determinada sustancia. Cuanto mayor se C de una sustancia, mayor ser la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura.

- Calor especfico (Ce):

Es una propiedad intensiva, no depende de la materia y es valor fijo para cada sustancia. As, el agua tiene un valor fijo de calor especifico, el cual debemos entenderlo como la cantidad de calor que se puede absorber una sustancia: cuando mayor se Ce, mayor cantidad de calor podr absorber esa sustancia sin calentarse significativamente.Ejemplo: El Ce del agua es de 1cal/g.C, lo que significa que a un 1g de agua hay que entregarle 1 calora para elevar su temperatura 1C

Calor de neutralizacin.Un tipo de calor de reaccin es el de neutralizacin de cidos y bases. Cuando se usa soluciones diluidas de cidos y bases fuertes. La nica reaccin que se produce es la formacin de H2O a partir de los iones de .

Titulacin o valoracinSignifica averiguar la concentracin de una solucin. Se puede titular todas las sustancias con el uso de un reactivo especifico, sin embargo la ms conocida es la titulacin acido-base.

En el punto de equivalencia, la fenolftalena como indicador adopta coloracin rosa.Recordar:

Ver figura 2.1 del anexo

3. PROCEDIMIENTOI. Capacidad calorfica del calormetro1. Se coloc agua fra (lo tomamos como tal) en la pera a una temperatura de 23 C, seguidamente se coloc la misma cantidad pero esta se vez se puso a calentar a una temperatura aproximada(40C-50C) en ambos grupos la temperatura tomada como caliente fue diferente es por ello la diferencia de resultados.2. Se toma las temperaturas exactas con el termmetro(ya mencionado) se coloca la pera de decantacin en uno de los orificios de la tapa del termo y se deja verter toda el agua del contenido, cada 10 segundos se mide la temperatura, las medidas oscilaran pero cuanto llegue a su punto de equilibrio se toma la medida final.3. Una vez realizado este procedimiento se toma los datos y pasamos al siguiente paso que es trabajar con HCl y NaOH.

II. Determinacin del calor de neutralizacin entre soluciones de NaOH=0.2N y HCl=0.8N1. Las normalidades tomadas se muestran en las etiquetas de los frascos donde hemos tomado las sustancias pero estn no estn bien definidas entonces hay que corregirlas, valorando la base con Biftalato de potasio y el cido con la base. Es as que con este procedimiento se calcula las concentraciones corregidas.2. El siguiente paso es calcular los volmenes de las soluciones de hidrxido y de cido necesario para la neutralizacin usando obviamente las concentraciones halladas en el paso anterior.3. Previamente lavado y secado el frasco termo se coloca en l el volumen de la base calculado y en la pera de decantacin el volumen del cido. Se mide las temperaturas de ambas sustancias en sus respectivos frascos, luego de hecho esto se deja caer el cido sobre la base , y se mide la temperatura de reaccin como se hizo en la (parte 3.I)

4. CALCULOS Y RESULTADOS Grupo 1: HALLANDO LA CAPACIDAD CALORFICA Materiales:*150 ml de agua fra a temperatura ambiente (T=23.5C) *150ml de agua caliente (T=43C)1. El agua se vierte en el termo y el agua fra se deposita en la pera de decantacin.2. VertIr el agua fra en el termo, remover y tomar la temperatura cada 10s.

33.7C34C34.2C34.1C34C

*Por cuestin de orden se realiza el siguiente cuadro.3. Ahora reemplazando en la siguiente ecuacin para hallar C (Capacidad Calorfica corregida) . . . (I)Donde:m = Masa = Calor especfico del = TC agua caliente= TC agua fra = TC equilibrioReemplazando en (I) :(150 g)(1 (43C-34C) = C (34C-23.4C)C= 127.354. Ahora hallamos la Capacidad Calorfica de todo el sistema, con la siguiente ecuacin:C = C + mCe . . . (II)Reemplazando en (II)C = 127.35 + 150(1)C= 277.35Grupo 2: HALLANDO LA CAPACIDAD CALORFICA Materiales:*150 ml de agua fra a temperatura ambiente (T=25C) *150ml de agua caliente (T=52C)1. Tomamos la temperatura cada 10s:

39.7C41.2C42.0C43.544.2C

*Por cuestin de orden se realiza el siguiente cuadro.2. Utilizando la ecuacin (I):(150 g)(1 (52C-44.2C) = C (44.2C-25C)C= 60.9373. Utilizando la ecuacin (II):C = 60.937 + 150(1)C= 210.9

Grupo 1:Determinar el calor de neutralizacin entre solucin de NaOH (ac) 0.2 N y HCl (ac) 0.8 N Biftalato de potasio

cido clorhdricoPor neutralizacin Ahora que tenemos las normalidades corregimos del cido y la base Hallamos el volumen respectivo

Utilizando este volumen para:

Temperatura de equilibrio: 27

Calor de neutralizacin:Datos:

Error experimental

Grupo 2:Determinar el calor de neutralizacin entre solucin de NaOH (ac) 0.2 N y HCl (ac) 0.8 N Concentracin de la base corregida:

Neutralizacin (hallando concentracin corregida):

Hallando volmenes a usar:

Como:

Temperatura de inicio:

Calor de neutralizacin:

Error experimental

4. CONCLUSINES y DISCUSIONESLa capacidad calorfica fue corregida obteniendo luego se reemplaz en obtuviendo .El calor de neutralizacin obtenido en uno de los grupos fue con un porcentaje de error de , en el siguiente grupo el resultado obtenido fue con un porcentaje de error de Las concentraciones de nuestros compuestos a utilizar no siempre se encuentran tal cual las etiquetas de laboratorio, es por eso que debemos corregirla para un mejor clculo el cual tambin produjo una variacin en los volmenes.

5. BIBLIOGRAFIA

- Qumica anlisis de principios y aplicaciones. Lumbreras. Edicin junio 2013. Pag.:274-275.

- http://fisicoquimica.wikidot.com/2-propiedades-de-los-sistemas-termodinamicos-definiciones

- http://www.fa.upc.edu/websfa/fluids/camins/pdf/Termodinamica.pdf

6. CUSTIONARIO

1. Mediante ejemplos explique la ley de Hess.

Esta Ley tambin puede llamarseLey de aditividad de las entalpas de reaccin. Se trata de un mtodotilcuando no es posible calcular las entalpas de reaccin a partir de las entalpas de formacin, o en reacciones en las que la entalpa de reaccin no se puede determinar experimentalmente por ser sta muy lenta o muy explosiva.Para llegar al fundamento de laLey de Hess, vamos a considerar un ejemplo antes de enunciarla.Se trata de la reaccin de formacin de CO2 (g):

Se trata de la reaccin de formacin de CO2 (g):

Esta reaccin se puede producir tal y como la hemos escrito, en una sola etapa, o tambin puede darse en dos etapas. En una primera etapa se formara monxido de carbono, CO, y despus, una vez formado el monxido de carbono, ste vuelve a reaccionar con oxgeno para dar CO2. Las etapas son:

La energa total desprendida en la formacin de 1 mol de CO2 es la misma tanto si se da en una etapa como en dos, ya que para determinar la energa total desprendida cuando se da en dos etapas basta sumar las variaciones de entalpa de las etapas en las que transcurre.

Esta es la base de la Ley de Hess, que la variacin de entalpa asociada a una reaccin qumica efectuada a presin constante, es la misma si se verifica directamente en una sola etapa o en varias. De forma general:

Otra forma de enunciar laLey de Hesses:Cuando una reaccin qumica puedeexpresarsecomo suma algebraica de otras reacciones, su entalpa de reaccin es igual a la suma de las entalpas de las reacciones parciales.LaLey de Hesspermite tratar las ecuaciones termoqumicas como ecuaciones algebraicas, y pueden sumarse, restarse o multiplicarse por un nmero, igual que las entalpas de reaccin, para hallar la ecuacin termoqumica deseada.

2. Que diferencia existe entre los calores de solucin y de dilucin; ejemplos

3. Definir los siguientes trminos termodinmicos:

a) Proceso: Un Proceso Termodinmico es el paso de un sistema termodinmico de un estado de equilibrio inicial a otro estado de equilibrio final. De esta forma, sabiendo que el punto de partida inicial y final del proceso deben de ser estados de equilibrio podemos establecer los elementos mnimos necesarios para que dicho proceso pueda realizarse.b) Cambio de Estado: Es la transformacin que efecta un sistema de un estado inicial a un estado final.c) Energa Interna: La energa interna es el resultado de la contribucin de la energa cintica de las molculas o tomos que lo constituyen, de sus energas de rotacin, traslacin y vibracin, adems de la energa potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagntico y nuclear. La energa interna es una funcin de estado: su variacin entre dos estados es independiente de la transformacin que los conecte, slo depende del estado inicial y del estado final.d) Entalpa Ciclo reversible e irreversible:

7. ANEXOS