PRACTICA 1 Y 2

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA y a DISTANCIA

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería

Programa de Ingeniería de Alimentos

Curso Fisicoquímica

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

DETERMINACIÓN DE UNA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

RONI MARIE CORTES NOGUERA

C.C. 1.113.628.912

SEPTIEMBRE 13 DE 2012

PALMIRA, VALLE.

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

Se denomina calor de reacción la cantidad de calor desprendido (en las reacciones

exotérmicas) o absorbido (en reacciones endotérmicas) durante las reacciones

químicas. En general, los cambios caloríficos dependen de la naturaleza química de las

sustancias que participan en la reacción, tanto de los reactivos como de los productos,

los otros factores que los afectan son la concentración, la temperatura y la presión.

Los aparatos que se utilizan para determinar el calor de reacción se denominan

calorímetros.

El calor de una reacción se mide con su cambio de entalpía ( H), ya que se efectúa de

preferencia a presión constante y su valor es igual a la diferencia de la suma de las

entalpías de los productos ( Hp) menos la suma de las entalpías de los reactivos ( Hr).

∆H=∑▒〖Hp- ∑▒Hr〗

La variación de calor o cambio de entalpía ( H) de una reacción química recibe

denominaciones diferentes, según la naturaleza de la reacción: calor de neutralización,

calor de ionización, calor de combustión, calor de formación, calor de hidratación, calor

de precipitación, etc.

El valor del calor de reacción es importante para determinar la constante del equilibrio

químico, el poder calorífico de los combustibles, la energía de los enlaces químicos, la

espontaneidad de las reacciones, etc.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)

Equipos

Calorímetro adiabático

Balanza analítica con precisión de pesada de 1 mg o 0,1 mg

Plancha de calentamiento o mechero Bunsen

Termómetros hasta 110 °C con precisión de 0,5 °C.

Alambre de agitación o agitador mecánico de agitación suave

Cronómetros

Materiales

Vasos de precipitado de 600, 250 y 100 mL

Balones aforados de 500, 250 y 100 mL

Probetas de 250, 100 y 50 mL

Bureta de 25 mL con división de 0,1 mL

Vidrios de reloj o recipientes pesa sustancias de metal

Espátulas o cucharas de tamaño pequeño

Soporte universal, pinzas y nueces

Guantes desechables de látex

Guantes de carnaza u otros termo resistentes

Reactivos

Agua destilada

Solución de hidróxido de sodio valorada de concentración alrededor de 1 N

Solución de ácido clorhídrico valorada de concentración alrededor de 1 N.

Biftalato de potasio sólido para valorar el hidróxido de sodio.

Indicador de fenolftaleína

PROCEDIMIENTO

CALIBRACIÓN DEL CALORÍMETRO

Registre la temperatura inicial y el volumen exacto de agua.

Calentar una porción de agua hasta una temperatura cercana a 40 °C.

Registre el valor exacto de la temperatura y adicione 50 o 100 mL de esta agua al calorímetro,

Tapar rápidamente para evitar la pérdida de calor. Registre el volumen exacto de agua

Adicione 50 o 100 mL de agua1

a temperatura ambiente.

Prepare el calorímetro de tal manera que el extremo del agitador y del termómetro quede a unos dos centímetros del fondo.

Tape y permita que ocurra el

equilibrio térmico.

Agite y lea la temperatura cada 10-15 segundos, durante 5 minutos.

Continuar leyendo la temperatura en función del tiempo hasta que esta alcance un valor constante durante 5 minutos. Repita el procedimiento anterior una vez más para obtener datos.

Calcular la capacidad calorífica del calorímetro.

2. DETERMINACIÓN DEL CALOR DE NEUTRALIZACIÓN DEL HCL CON NAOH

Registre la temperatura inicial y el volumen exacto de solución adicionada.

Mida un volumen igual de solución de NaOH 1 N y mida su temperatura

Trate que la temperatura de esta solución sea la misma del HCl dentro del calorímetro.

Tapar rápidamente para evitar la pérdida de calor. Registre el volumen exacto de agua

Adicione 50 o 100 mL Solución de HCl 1 N a temperatura ambiente.

Prepare el calorímetro de tal manera que el extremo del agitador y del termómetro quede a unos dos centímetros del fondo.

Tape y permita que ocurra el

equilibrio térmico.

Agite y lea la temperatura cada 10-15 segundos, durante 5 minutos.

Continuar leyendo la temperatura en función del tiempo hasta que esta alcance un valor constante durante 5 minutos.

Repita el procedimiento anterior una vez más para obtener datos.

Calcular el calor de reaccion

Registre el valor exacto de la temperatura de la solución de NaOH y adiciónela al calorímetro.

PRACTICA NO. 2 DETERMINACIÓN DE UNA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

Muchas de las reacciones que se llevan a cabo diariamente alcanzan un estado de

equilibrio; dada una reacción, la constante de equilibrio se calcula utilizando la relación

en

Donde los valores entre corchetes corresponden a las concentraciones de

cada compuesto en el equilibrio. Esta constante, es de vital importancia en

química, ya que nos permite conocer las concentraciones de los productos y

reactivos en el equilibrio, y además permite calcular otras propiedades útiles en

química.

En la práctica dos se estudia el sistema conformado por el ión férrico, Fe+3 y el ión

tiocianato, SCN-, en un medio ácido. La reacción de estas dos especies produce un

complejo fuertemente coloreado cuya concentración se mide fácilmente por

espectrofotometría.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) Equipos

Espectrofotómetro UV-Visible con capacidad de lectura a 447 nm.

Balanza analítica con precisión de pesada de 1 mg o 0.1 mg.

Cabina extractora de vapores

Materiales

Vasos de precipitado de 250 y 100 mL

Balones aforados de 500, 250 y 100 mL

Probetas de 250, 100 y 50 mL

Bureta de 25 mL con división de 0,1 mL

Pipetas aforadas de 1, 2, 5 y 10 mL

Vidrios de reloj o recipientes pesa sustancias de metal

Espátulas o cucharas de tamaño pequeño

Agitadores de vidrio

Guantes desechables de látex

Reactivos

Agua destilada.

Solución ácida de tiocianato de potasio: 0.002 M en KSCN y 0.25 M en

HNO3 .

Solución ácida de Hierro férrico: 0,002 M en Fe NO3 3 y 0.25 M en HNO3.

Solución de HNO3 0.25 M.

PROCEDIMIENTO 1. Elaboración de la curva de calibración

Permita el desarrollo del color por cinco minutos.

Transcurrido este tiempo, mida la Absorbancia de cada una de las soluciones a 447 nm, ajustando el 100 % T del espectrofotómetro con el blanco de reactivos.

Almacene los residuos de las soluciones empleadas en un recipiente de vidrio o plástico debidamente identificado

Elabore la curva de calibración

Adicione, a cada balón, 25 mL de la solución ácida de Fe

+3

En seis balones aforados de 100 mL, pipetear respectivamente 1, 2, 4, 5, 7 y 10 mL de la solución ácida de

KSCN .

Prepare un blanco de reactivos con 25 mL de la solución ácida de Fe+3 y Completando a 100 mL con

agua destilada

2. Determinación de la Constante de Equilibrio del sistema

Permita el desarrollo del color por cinco minutos.

Almacene los residuos de las soluciones empleadas en un recipiente de vidrio o plástico

Determine la constante de equilibrio

Una vez preparadas las diferentes soluciones, permita el desarrollo de color por 5 minutos.

Prepare las soluciones

Mida las absorbancias a 447 nm, ajustando el 100 % T del espectrofotómetro con el blanco de reactivos de y SCN

- HNO 3