labo de fiqui termoquimica

8/17/2019 Labo de Fiqui Termoquimica

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LABORATORIO DEFISICOQUÍMICA

CURSO:FISICOQUÍMICA

PROFESOR:

Ing. CONSUELO CARASAS MORI

ALUMNOS:FLORES LÓPEZ, FRANK ALBERTO TRELLES VASQUEZ, JESUS

ARNALDO

E.A.P:INGENIERÍA GEOLÓGICA


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TERMOQUIMICA

1. Introducción:

La Termo!"m#$a e% !&a rama 'e (a )%#$o!"m#$a !e e%*!'#a (o%e+e$*o% $a(or")$o% !e a$oma-a& a (a% rea$$#o&e% !"m#$a%. S! )& e%'e*erm#&ar (a% $a&*#'a'e% 'e e&er/"a 'e%re&'#'a% o a0%or0#'a% $omo Ca(or'!ra&*e !&a *ra&%+orma$#1&, a%" $omo 'e%arro((ar m2*o'o% 'e $3($!(o 'e'#$4o% mo5#m#e&*o% 'e $a(or in n!c!id"d d! r!currir " #"!$%!ri&!nt"ción. La% $a&*#'a'e% 'e $a(or ro'!$#'a% a( !emar%e (o%$om0!%*#0(e% o e( 5a(or $a(or")$o 'e (o% a(#me&*o% %o& e6em(o% m!7$o&o$#'o% 'e 'a*o% *ermo!"m#$o%.

E%*a (a0ora*or#o e% 'e %!ma #mor*a&$#a or!e e& e( are&'#mo% a'e*erm#&ar e( $a(or 'e rea$$#1& e& e%e$#a(, e( $a(or 'e &e!*ra(#8a$#1&, a (a5e8 'e*erm#&amo% *am0#2& e( $a(or 'e( %#%*ema.

'. R!u&!n :

E( o06e*#5o r#&$#a( 'e e%*a r3$*#$a 'e (a0ora*or#o e% 'e*erm#&ar e($am0#o *2rm#$o !e a$oma-a a (a% rea$$#o&e% !"m#$a%.

La% $o&'#$#o&e% 'e( (a0ora*or#o +!ero& (a% %#/!#e&*e%9

E& e( *ra&%$!r%o 'e (o% e:er#me&*o% 7 $o&%!(*a&'o $o& (#0ro% ((e/amo% a (a$o&$(!%#1& !e !& 3$#'o 7 !&a 0a%e +!er*e rea$$#o&a& 'e%#'#e&'o !&a /ra&$a&*#'a' 'e E&er/"a. E%*a %e !e'e me'#r *oma&'o e& $!e&*a (o% e%*a'o%)&a(e% e #$#a(e% 'e %!% $omo&e&*e%. Para e((o re$!rr#mo% a (a me'#'a 'e$aa$#'a' 'e $a(or +"%#$a 'e( %#%*ema $om(e*o me'#a&*e e( m2*o'o 'e($a(or"me*ro,!*#(#8a&'o (a +1rm!(a !*#(#8a'a 'e (a /!"a.

E( error or$e&*!a( o0*e'o %e 'e0e or 5ar#o% +a$*ore% $omo9

La e%a'a 'e( B#+*a(a*o 'e Po*a%#o Va(ora$#o&e% #&e:a$*a% $o& (a *2$$a 'e( /o*eo Ma*er#a(e% ar$#a(me&*e a%ea'o% 7 %e$o% Me'#'a% I&e:a$*a% 'e( Term1me*ro.

E( $3($!(o 'e( Ca(or 'e Ne!*ra(#8a$#1& ;r#&$#a( O06e*#5o 'e( E:er#me&*o< %eo0*!5o me'#a&*e (o% 'a*o% o0*e'o% e& e( La0ora*or#o 7 (a +orm!(a *e1r#$ao0*e'a e& (a /!"a, %! error %e 'e0e a (o% a%e$*o% !e 5eremo% a$o&*#&!a$#1&.

P ()*+ &&,-T ( '/ 0C,u&!d"d R!#"ti" (


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4. Fund"&!nto T!órico:

TERMOQUÍMICA

Rama 'e (a )%#$o!"m#$a !e 'e*erm#&a (a $a&*#'a' 'e $a(ora0%or0#'a o (#0era'a e& ro$e%o% 'e $am0#o !"m#$o o +"%#$o. S#emre!e %e ((e5a a $a0o !&a *ra&%+orma$#1& !"m#$a, 4a7 !& $am0#o*2rm#$o, 'ee&'#e&'o 2%*e 'e (a &a*!ra(e8a, $o&'#$#1& +"%#$a 7$a&*#'a' 'e rea$*a&*e%.

TIPOS DE REACCIONES TERMOQUÍMICAS

Se !e'e& $(a%#)$ar 0a6o 'o% $o&$e*o%9

De a$!er'o a( $a(or #&5o(!$ra'o, %e $(a%#)$a& e& rea$$#o&e%e:o*2rm#$a%, e& (a% !e 4a7 (#0era$#1& 'e $a(or, 7 rea$$#o&e%e&'o*2rm#$a%, e& 'o&'e %e re%e&*a a0%or$#1& 'e $a(or.

De a$!er'o a( ro$e%o !"m#$o #&5o(!$ra'o, e( $a(or !e'e %er 'e&e!*ra(#8a$#1&, %o(!$#1&,4#'ra*a$#1&, '#(!$#1&, +orma$#1&, rea$$#1&,$om0!%*#1&, e*$.

CALOR DE REACCI5N:

To'a% (a% rea$$#o&e% !"m#$a%, 5a& a$oma-a'a% 'e !& e+e$*o$a(or")$o. E%*e e+e$*o !e'e %er me'#'o a re%#1& o a 5o(!me&$o&%*a&*e, e& e( r#mer $a%o %e m#'e (a 5ar#a$#1& 'e e&er/"a #&*er&a 7e( *ra0a6o, e& *a&*o !e e& e( %e/!&'o $a%o %o(o %e m#'e (a 5ar#a$#1&e& e&er/"a #&*er&a. E( $a(or 'e !&a rea$$#1& e:o*2rm#$a, *#e&e$o&5e&$#o&a(me&*e %#/&o ;=< 7 e( 'e !&a e&'o*2rm#$a %#/&o ;>


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E& 'o&'e %e 4a ((ama'o Q5 a( $a(or !e #&*er5#e&e e& !&a rea$$#1&!"m#$a a 5o(!me& $o&%*a&*e, 7 $omo %e !e'e $omro0ar e% (a5ar#a$#1& 'e e&er/"a #&*er&a 'e( ro$e%o.

Calor de reacción a presión constante

S# (a rea$$#1& !"m#$a *ra&%$!rre e& !& re$##e&*e a0#er*o, e(5o(!me& !e'e 5ar#ar, ero (a re%#1& erma&e$e $o&%*a&*e;ro$e%o #%10aro< Para $a($!(ar (a 5ar#a$#1& 'e e&er/"a #&*er&a,

@U, 'e( ro$e%o !*#(#8amo% (a %#/!#e&*e +1rm!(a, 7 ((amamo% Qa( $a(or 'e rea$$#1& a re%#1& $o&%*a&*e, &o% !e'a9

CALOR DE NEUTRALI6ACI5N:

U& *#o 'e $a(or 'e rea$$#1& e% e( 'e &e!*ra(#8a$#1& 'e 3$#'o% 70a%e% . $!a&'o %e !%a %o(!$#o&e% '#(!#'a% 'e 3$#'o% 7 0a%e% +!er*e% ,(a $a rea$$#1& !e %e ro'!$e e% (a +orma$#1& 'e a/!a a ar*#r 'e(o% #o&e% > 7 O= , 'e a$!er'o a (a e$!a$#1& 9

C!a&'o a(/!&o 'e (o% e(e$*ro(#*o% &o e% +!er*e 7o $!a&'o %e !%a&%o(!$#o&e% $o&$e&*ra'a%, e%*e 5a(or 5ar#a 7a !e #&*er5#e&e& (o%$a(ore% 'e #oa$#1& 7 'e '#(!$#1&.

Na> O=;a$< >>C(=;a$< → O;(Na>C(=;a$<18 −


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4. Proc!di&i!nto !$%!ri&!nt"#A. CAPACIDAD CALORIFICA DEL CALORIMETRO

Arme el equipo como se muestra en la figura.

Coloque 150 ml de agua de caño en el termo y el mismo volumen de agua helada(entre 2 y 8! en la pera.

"ome las temperaturas e#actas de am$as aguas% e inmediatamente a$ra la llave de la

pera y de&e caer el agua helada% mida la temperatura cada 10 segundos% agitando

constantemente% anote la temperatura cuando 'sta tome un valor constante.


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B. DETERMINACIÓN DEL CALOR DE NEUTRALIZACIÓN ENTRE

SOLUCIONES DE NAOH(AC) ≅ 0.2N Y HCL(AC) ≅ 0.8N

etermine las concentraciones e#actas de am$as soluciones% valorando la $ase con

$iftalato de potasio y el )cido con la $ase. Calcule las concentraciones corregidas.

Calcule los vol*menes de +a,- y de -Cl necesarios para producir la

neutraliaci/n% tales que sumados den 00ml

ecar por completo el frasco termo y colocar en 'ste% el volumen de $ase calculado%

y en la pera el volumen de )cido. ida las temperaturas e#actas de am$as

soluciones% de&e caer el )cido so$re la $ase y mida la temperatura


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Tabulac!"

1! Condiciones de la$oratorio presión temperatura % HR

#$%&&H' 24 #

2! atos e#perimentales

Capacidad calor3fica del calor3metro4

Tem peratura del agua fría 23.5ºC

Volumen de agua fría en el termo 150 ml

Temperatura del agua elada !."º C

Volumen de agua elada en la pera 150 ml

Temperatura de e#uili$rio 1&5ºC

Temperatura cada 10 segundos:

Tiempo trans'urrido temperatura

10 s 18.3º C

20 s 18.6º C

30 s 18.4º C

"0 s 18.5º C

50 s 18.4º C

!0 s 18.6º C

(0 s 18.7º C

eterminaci/n del calor de neutraliaci/n4

)asa del $iftalato 0.10"3g

Volumen de la $ase 1 titula'ión 2. ml

Volumen de la $ase 2 titula'ión 13.( ml

Volumen del HCl para titular 3 ml

Volumen de neutrali*a'ión HCl 55 ml

Volumen de neutrali*a'ión +a,H 2"5 ml

Temperatura a'ido 25ºC Temperatura de la $ase 2".5ºC


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Temperatura cada 10 segundos

Tiempo trans'urrido Temperatura10 26.7

20 26.6

30 26.6

"0 26.6

50 26.7

!0 26.5

(0 26.6

*) Da+,- +!/c,-

3.1 Capa'idad Calorífi'a del Calorímetro-

Ce1

cal

g º C

ensidad del agua 1

T e 26.6 º C

3.2 Calor de +eutrali*a'ión de /olu'ión 0.2+ de +a,H 'on solu'ión 0.+ de HCl-

eso e#uialente del $iftalato 20".22

+ormalidad del 'ido apro. 0.

+ormalidad de la $ase apro. 0.2


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CALCULOSA) CALOR DE NEUTRALIZACIÓN

a) Calculando la normalidad modiicada del !a"#:

N NaOH = W biftalato(g)

Peq .biftalato(g/mol)×gasto NaOH ( L)

atos-

W biftalato=0.1043 g

Peq .biftalato=204.22 g

gasto NaOH =2.8ml

Reempla*ando datos-

N NaOH = 0.1043(g)

204.22(g /mol)×2.8ml × 1 L

1000ml

N NaOH = 0.1043(g)

1797.136

1000(g L /mol)

N NaOH =0.1043

1.7971(mol / L)

N NaOH =0 .1824(mol/ L)


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b) Calculando la normalidad corregida del HCl:

V HCl × N HCl=V NaOH × N NaOH

atos-

V NaOH =13.7ml

N NaOH =0.1824 (mol/ L)

N HCl=?

V HCl=3ml

Reempla*ando datos-

3ml×N HCl=13.7ml ×0.18(mol/ L)

N HCl=0.82(mol / L)

c) calculando el $olumen de !a"# % de #Cl necesarios para producir la neutrali&aci'n:

e la parte 4$-

•

en 1.6 ml de soluci/n neutraliada hay ml de -Cl y 1.6 ml de +a,-.


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Cal'ulando la rela'ión-

N HCl x V HCl= NaOH (300ml−V HCl)

(0.82mol/ L) x V HCl=(0.18)(300ml−V HCl)

(4.5) V HCl=(300ml−V HCl)

Vol HCl=54.54ml

Vol HCl=55ml

(or lo tanto el $olumen de !a"# 245 ml

d) calculando el calor de neutrali&aci'n:

Q=C (T 2−T 1)

d.1) calculando T 1 *promedio de temperaturas del acido % de la +ase):

!"ome#iotem!e"at$"as=24.5ºC +25 ºC

2

!"ome#iotem!e"at$"as=24.75 º C


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d.2) calculando el n,mero de moles:

=V NaOH × N NaOH =V HCl× N HCl

Calculando con el -Cl4

=V HCl × N HCl

=55ml × 1 L

1000ml × 0.82

mol

L

=0.05mol

Calculando con el +a,-4

=V NaOH × N NaOH

=245ml × 1 L

1000ml×0.18

mol

L

=0.05mol

d.3) de la ecuaci'n *-) C 342.25 calºC

d.4) la temperatura e/uili+rio es* T 2 ) 26.6º C

Reempla*ando en-

Q=C (T 2−T 1)


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Q=342.25

cal

ºC (26.6 ºC −24.75 ºC )

0.05mol

Q=342.25(1.85)

0.05

cal

mol

Q=633.163

0.05

cal

mol

Q=12663.25 calmol

Q=12.66 K cal

mol

B) CA1ACIDAD CALOR3ICA DEL SISTEMA

+.1) determinando el +alance del calor:

m× C e × (T e−T % )=C & (T f −T e)

atos-

m=150 g

C e=1 cal

g º C

T e=18.5 º C


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T %=6 .4 º C

T f =23 .5 º C

Reempla*ando-

150g ×1 cal

gº C × (18.5 º C −6 .4 º C )=C & (23 .5 º C −18.5 º C )

150×12.1cal

º C =C & (5)

363cal

ºC =C &

+.2) capacidad calorica de todo el sistema:

C =C & +m ×C e

Reempla*ando-

C =363cal

ºC +150 g× 1

cal

g º C

C =513cal

ºC ' ' ' ' ..(¿)

7! A+977 : ;:


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Reempla*ando datos-

(""o"=13.36−12.66

13.36×100

(""o"= 0.7

13.36×100

(""o"=5.23


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$. C,"clu-,"-

• Cuando en una reacci/n la temperatura inicial de los reactantes es menor% que al producir la

reacci/n es e#ot'rmica caso contrario endot'rmica.

• :l calor de reacci/n de neutraliaci/n es constante e independiente de la naturalea del

)cido o $ase esto en reacciones de )cidos y $ases fuertes! ya que estos se disocian

totalmente comprende la com$inaci/n del i/n hidrogeno con el hidro#ilo para formar agua

no ioniada.

• :l calor de descomposici/n de un compuesto qu3mico es num'ricamente igual a su calor de

formaci/n% pero de signo opuesto.

Cuando se tiene un sistema en estudio% se puede o$tener datos calorim'tricos e#actosmayormente cuando la reacci/n que ocurra dentro del calor3metro sea e#acta y r)pida.

:l tipo de calor de reacci/n se puede determinar por las diferencias que ocurra de

temperatura entre un reactivo y otro%% y la temperatura cuando am$os reaccionan.

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