informe de termoquimica- laboratorio de fisicoquimica UNMSM

8/9/2019 informe de termoquimica- laboratorio de fisicoquimica UNMSM

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

E.A.P. Ingeniería Industrial

LA!RA"!RI! DE #$%IC!&'U$MICA N & TERMOQUIMICA

PROFESOR:

Pant*a Cadill, Ageri+

INTEGRANTES:

e*aran iga, A-el Artur /0001

Ra2ire3 C45ue, Rs2er6 7/08/

2015


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I. INTRODUCCION

El siguiente in9r2e tiene +2 -*etiv la deter2ina+i:n del +a2-i ter2i+ 5ue a+2;a;eri2ental es adia-?ti+ 6a 5ue el +alrí2etr (ter2) est? +nstruid de tal 9r2a 5

9un+ina tan ;r:>i2 a la te2;eratura a2-iente 5ue las ;=rdidas ganan+ias de +alr del a2-iente s

;e5ue;eri2ental de la +a;a+idad +alri9i+a utili3are2s +alri2etr 5ue es un a;ara

;ara 2edir las +antidades de +alr su2inistradas re+i-idas ;r ls +uer;s .

C2 en tds ls e>;eri2ents +alrí2etrs se 4an de +n+er la +a;a+idad +alrí9i+a del siste2

+alrí2etr, del ;r;i +alrí2etr 6 de la dislu+i:n. En este e>;eri2ent se 4a deter2inad la +a;a+id

+alrí9i+a intrdu+iend dentr del siste2a una +antidad 2edida de agua 9ría a una te2;eratura +n+ida

una +antidad igual de agua +aliente.

Des;u=s de reali3ar ls +al+uls 6 teniend en +uenta ls valres te:ri+s de las sustan+ias anterir

;de2s -servar 5ue tene2s +2 ;r+enta*e de errr ;ara la 2uestra a [email protected] se -tuv

;r+enta*e de errr -a* ;de2s +nsiderar entn+es, 5ue el ;r+es e>;eri2ental 9ue llevad de u2anera ade+uada, ade2as ;de2s +n+luir 5ue en la e>;erien+ia la neutrali3a+i:n del Na! 6 del

es una rea++i:n endt=r2i+a ;r5ue la te2;eratura au2enta +uand se 2e3+lan ests ds +2;uests,

de+ir, el siste2a gana +alr.

Re+2enda2s la agita+i:n +ntinua del erlen2e6er al 22ent de la titula+i:n ;ara -tener +n ;re+isi

ls resultads de la e>;erien+ia.

II. INDICE

Págs

Objetivos................................................................... 3

Fundamento teorico.................................................. 3


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Procedimiento experimental..................................... 6

Calculos y resultados................................................ 9

Conclusiones.............................................................1

!pendice...................................................................1

Cuestionario..............................................................19

III. OBJETIVOS

"eterminar el cambio termico #ue acompa$a a las reacciones #uimicas.

IV. FUNDAMENTO TEORICO

a. Termoquimica.-Consiste de la aplicacion especi%ca del primer principio de termodinamica estudio de las reacciones #uimicas. &rata de los cambios termicos #acompa$an a las reacciones #uimicas y a los cambios %sicos conexos a esta'e considera a ()'' *1+,-1+/,0 pro2esor de 'an Petersburgo el 2undador dla &ermo#uimica por aber descubierto la 4ey de #ue el cambio de calor en unreaccion particular siempre es constante e independiente del modo como e2ectue la reaccion.

b. Tipo !e reaccio"e #ermoquimica.-'e pueden clasi%car bajo dos conceptos5


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∗ "e acuerdo al calor involucrado. se clasi%can en reacciones exotermicaen las #ue ay liberacion de calor y reaciones endotermicas en las #ue presenta absorcion de calor.

∗ "e acuerdo al proceso involucrado. el calor puede ser de neutraliaciosolucion idratacion dilucion 2ormacion reaccion combustion etc.

c. Ca$or !e reaccio".-

&odas las reacciones #uimicas van acompa$adas de un e2ecto calori%co. )se2ecto puede ser medido a presion o a volumen constante en el primer caso smide el trabajo y la variacion de energia interna en tanto #ue en el segundcaso solo se mide la variacion en energia interna. )l calor de una reaccioexotermica tiene convencionalmente signo*0 y el de una endotermisigno*70.

4os calores de reaccion se miden en calorimetros a presion o a volumeconstante. )n ellos se aplica un balance de calor.

8anado :8Perdido 8:mCe∆T

"onde5m5 masa de sustanciaCe5 calor especi%co de la sustancia∆T: cambio de temperatura de la sustancia


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!. Ca$or !e "eu#ra$i%acio".-;n tipo de calor de reaccion es el de neutraliacion de acidos y baseCuando se usa soluciones diluidas de acidos y bases 2uertes la unicreaccion #ue se produce es la 2ormacion de agua de los iones (7 y O(7 dacuerdo a la ecuacion5


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V. &ROCEDIMIENTOE'&ERIMENTA(

.I Capacidad calori%ca del calorimetro

Objeto5

>ateriales5

&ermo con tapon de corco y agitador Pera ?agueta &ermometro (ielo

Probetas )rlenmeyers @asos

>etodo operatorio5

∗ !rme el e#uipo


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∗ Colo#ue 1/,ml de agua de ca$o en el termo y el mismo volumen de aguelada en la pera.

∗ &ome las temperaturas exactas de ambas aguas e inmediatamente abla llave de la pera deje caer el agua elada mida la temperatura cada 1segundos agitando constantemente anote la temperatura cuando estome un valor constante.

.II "eterminacion del calor de


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temperatura cada 1, segundos agitando constantemente anote temperatura cuando esta tome un valor constante.

VI. CA(CU(OS ) RESU(TADOS

Condiciones de laora!orio

Presi:n (22g) /@1

" (C)

u2edad

Relativa(R)

/8


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Calc"los#

1$ Ca%acidad calori&ica del calori'e!ro

2Ce("e & "4)FCG("9 H "e)

(@0)()(/.H.)FCG(@.H/.)C()1*2+,5

CFCG 2CeCF8.7@@0()C),-2+,5

2$ De!er'inacion del calor de ne"!rali.acion en!re sol"ciones de Na/ac$

0+2N y Clac$0+3N

&itulacion del Na!(a+)

* &eo !e $a $u"a ! re$o+ ,.**, Peso de la luna de reloj cBbi2talato -,.-33, >asa del bi2talato *-10 -.,19

Vo$ume" !e a/ua 0 m$Vo$ume" co"umi!o !e

Na/ac$

.= ml

Norma$i!a! #eorica !eNa/ac$

,.- <

&itulacion del Cl(a+)

Vo$ume" !e 1C$2ac3 m$

"ie2; "(C)

0 s 25+4

0 s 2,0 s 21+

2

70 s 1*+,

B0 s 1+

@0 s 1+1

0 s 1+1

/0 s 1+1

TE6UILI7RI

/!e$

1+

1

lu2en de agua de +a


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Vo$ume" co"umi!o !eNaO12ac3

1/.1 ml

Norma$i!a! #eorica !e1C$2ac3

,.+ <

N1C$ 4 .50

Normalidad Experimental del HCl y NaOH

HCl 0.192N

NaOH 0.96 N


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&orce"#a+e !e error

"eterminaciDn de la entalpia de neutraliaciDn de


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I'. CUESTIONARIO

*3 Me!ia"#e !o e+emp$o e;p$ique $a $e< !e 1e

&rimer e+emp$o =

4a reacciDn de sGntesis del acetileno C-(- es 5

- C*gra%to0 7 (-*g0 : C-(-*g0

Calcula su variaciDn de entalpGa a partir de las siguientes ecuaciones5

a0 C*gra%to0 7 O-*g0 : CO-*g0 H I(a: 393/ JK

b0 (-*g0 7 1B- O-*g0 : (-O*l0 H I(b:-+/+ JK

c0 - C-(-*g0 7 / O-*g0 : CO-*g0 7 - (-O*l0 H I(c:-/9++ JK


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Se/u"!o e+emp$o=

'e #uiere calcular la )ntapGa de reacciDn para la reacciDn5

- C*s0 7 (-*g0 N C-(-*g0


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,3Que !i>ere"cia e;i#e e"#re $o ca$ore !e o$ucio"?< !e !i$ucio". E+emp$o

4a di2erencia de estos calores *entalpGa0 radica justamente en #ue uno es ddisolucion5 una sustancia pura se "';)4@) en un li#uido apropiado *solventmientras #ue el calor de dilucion seria el calor liberado *o #ue aya #ue entregapara "4;Q una solucion esto es bajar su concentracion.

)K)>P4O5

;n ejemplo de ello es el Rcido 'ul2Erico concentrado #ue si se intenta diluadicionando agua el recipiente estallará. 4a 2orma recomendada es al envase coagua agregar gota a gota el (-'O agitando para #ue se disipe el calor.

3De@"ir $o i/uie"#e #ermi"o #ermo!i"amico= proceo? cambio !ee#a!o? e"er/ia i"#er"a. E"#a$pia cic$o reerib$e e irreerib$e.

&ROCESO TERMODINAMICO=

)s un cambio de estado en el cual se da in2ormacion adicional sobre el mecanismo

como la presion temperatura u otra propiedad varia cuando acontece el cambio. Padescribir un proceso es necesario especi%car cada uno de los estados intermediosmientras #ue para describir un cambio de estado es su%ciente especi%car solo estado inicial y el estado %nal. 4os procesos mas conocidos son los siguientes5

Io#ermico= cuando el cambio ocurre a temperatura constante

Iobarico= si la presion se mantiene constante

Iocorico o iome#rico= cuando la restriccion del proceso es #ue el paramet

@:constante.A!iaba#ico= cuando no ay intercambio de calor entre el sistema y los sistemalimitantes mientras el cambio ocurre.

Reerib$e= si esta constituido de una serie de estados de e#uilibrio.

Cic$ico = cuando el sistema retorna asu estado inicial despues de realiar una serde cambios.

CAMBIO DE ESTADO=


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)s una variacion en una o mas de las propiedades de un sistema. Cual#uier cambiodetectable experimentalmente constituye un cambio de estado. !si por ejemplo sise tiene un gas a condiciones @1 &1 y P1 y por cual#uier causa supongamos unaalteracion de la temperatura el sistema gaseoso pasa a las condiciones siguientes5@- &- y P1 siendo la presion la misma se dice #ue a ocurrido un cambio de estadoen dico sistema. Podria variar tambien la presion de P1 a P-.

ENERIA INTERNA="esde el punto de vista de la termodinámica en un sistema cerrado *o sea dparedes impermeables0 la variaciDn total de energGa interna es igual a la suma de lacantidades de energGa comunicadas al sistema en 2orma de calor y d

trabajo *)n termodinámica se considera el trabajo negativo cuando esentra en el sistema termodinámico positivo cuando sale0. !un#ue el calor transmitiddepende del proceso en cuestiDn la variaciDn de energGa interna es independiendel proceso sDlo depende del estado inicial y %nal por lo #ue se dice #ue euna 2unciDn de estado. "el mismo modo es una di2erencial exacta a di2erenc

de #ue depende del proceso.

ENTA(&IA =4a )ntalpGa es la cantidad de energGa de un sistema termodinámico #ue ste puedeintercambiar con su entorno. Por ejemplo en unareacciDn #uGmica a presiDn constante el cambio de entalpGa del sistema es el calorabsorbido o desprendido en la reacciDn. )n un cambio de 2ase por ejemplo de lG#uida gas el cambio de entalpGa del sistema es el calor latente en este caso el devaporiaciDn. )n un simple cambio de temperatura el cambio de entalpGa por cada

grado de variaciDn corresponde a la capacidad calorG%ca del sistema a presiDnconstante. )l trmino de entalpGa 2ue acu$ado por el 2Gsico alemán Qudol2 K.). Clausiuen 1+/,. >atemáticamente la entalpGa ( es igual a ; 7 p@ donde ; es la energGainterna p es la presiDn y @ es el volumen. ( se mide en julios.

( : ; 7 p@

Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales asta otras %nales se midel cambio de entalpGa * S (0.

S( : (2 T (i

4a entalpGa recibe di2erentes denominaciones segEn el proceso asG5

)ntalpGa de reacciDn entalpGa de 2ormaciDn entalpGa de combustiDn entalpGa ddisoluciDn entalpGa de enlace etcH siendo las más importantes5

ENTA(&IA DE REACCIN=

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml


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)s el calor absorbido o desprendido durante una reacciDn #uGmica a presiDconstante.

ENTA(&A DE FORMACIN=

)s el calor necesario para 2ormar una mol de una sustancia a presiDn constantea partir de los elementos #ue la constituyen.)jemplo5

(- *g0 7 U O- *g0 : V (-O 7 6+.3Mcal

Cuando se 2orma una mol de agua *1+ g0 a partir de idrDgeno y oxGgeno se produce6+.3 Mcal lo #ue se denomina entalpGa de 2ormaciDn del agua.

ENTA(&A DE COMBUSTIN=

)s el calor liberado a presiDn constante cuando se #uema una mol de sustancia.)jemplo5

C( *g0 7 -O- *g0 :V -CO- *g0 7 -(-O *l0 S( : -1-.+ Mcal

4o #ue signi%ca #ue cuando se #ueman 16 g de metano se desprenden -1-.+ Mcal.)stas entalpGas se determinan normalmente a -/WC y 1 atm.CIC(O REVERSIB(E=

'upongamos #ue ocurre un proceso en #ue elsistema va de un estado inicial *i0 a ot%nal * 2 0 enel #ue se realia un trabajo X y se produce una trans2erencia de calor 8una serie de reservorios decalor. 'i al %nal de este proceso el sistema puedes

restaurado a su estado inicial se dice #ue es Q)@)Q'?4).4as condiciones para un proceso reversible son5

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