LABORATORIO DE FISICOQUMICA
LABORATORIO DE FISICOQUMICATermoqumica
VI-16.2-11H-FQB
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per
decana de Amrica)
FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA
LABORATORIO DE FISICOQUMICA
tema:TERMOQUMICA
profesor:CHURATA CHAVEZ, JOSE MANUEL
ALUMNOS : LANDA FERREL, ARMANDO 14160120
HUARACC HUARCAYA, katherine 14160095
fECHA DE REALIZACIN: 18-04-15
FECHA DE ENTREGA: 25-04-15
cIUDAD uNIVERSITARIA, MAYO DE 2015.
NDICE
1) ndice2) Resumen
3) Introduccin
4) Principios tericos5) Detalles Experimentales
6) Tabulacin de datos y resultados7) Ejemplos de clculos8)
Anlisis y Discusin de resultados9) Conclusiones 10) Recomendaciones
11) Bibliografa12) Apndice
RESUMEN
El objetivo de la prctica fue determinar el cambio trmico que
acompaa a las reacciones qumicas, as como tambin la capacidad
calrica del sistema aislado.
Determinar las condiciones, termodinmicas, del lugar de trabajo
es muy importantes, por ello antes de empezar la prctica se tuvo en
cuenta los siguientes parmetros:
Presin= 756 mmHg Temperatura= 24C HR= 96%
La termoqumica como parte de la fisicoqumica determina la
cantidad de calor adsorbida o liberada en una transformacin fsica o
qumica dicho cambio va depender de la naturaleza, condicin fsica y
cantidad de reactantes.
Para poder obtener la capacidad calorfica del calormetro
mezclamos dos volmenes iguales de agua, en este caso fueron 150 ml
de cada una a diferentes temperaturas (H2Ofra= 24 C y H2Ohelada = 7
C), la cantidad de calor ganado por el agua helada, debe ser igual
a la cantidad de calor perdido por el agua fra, el frasco termo,
agitador, termmetro y alrededores, una vez mezcladas ambos volmenes
de H2O pasamos a medir la Tequilibrio = 17C.
Luego de finalizar el anterior procedimiento, se volvi a
realizar el experimento con las mismas cantidades de agua (150 ml
cada una) pero esta vez con temperatura distinta en el agua helada
(H2Ofra= 24 C y H2Ohelada = 4 C), aqu se repiten los clculos
anteriores los cuales nos permite hallar la capacidad calorfica del
calormetro.
Posteriormente halle el calor de neutralizacin producido cuando
reaccionan un cido fuerte (HCl) con una base fuerte (NaOH), que
produce agua a partir de los iones OH- y H+, para lo cual se tendr
que hallar, en primer lugar, las concentraciones de dichas
soluciones mediante la valoracin de la base con biftalato y del
cido con la base. Luego de esto se calcule los volmenes para la
neutralizacin (Va (PERA) = 51.5 ml y Vb (TERMO) = 248.5 ml).
Luego ya con las concentraciones corregidas que resultan:
Del hidrxido de sodio (NaOH) 0.056 N y para el cido (HCl) 0.22
N. Al colocar la base en el termo y el cido en la pera determinamos
que la temperatura de equilibrio es de 25.8C, luego; el nmero de
moles del cido o la base y conociendo la capacidad calorfica del
sistema (330.35cal/C g), podremos calcular el valor del calor de
neutralizacin =10.5Kcal/mol el cual lo compararemos con su valor
terico hallado en tablas a 25C= 13.3360Kcal/mol.
El % de error del calor de neutralizacin resulta 21.23%.
Luego del experimento deducir que un cido y una base reaccionan
despidiendo una cantidad de energa es decir genera una reaccin
exotrmica as como tambin dependiendo del caso podemos obtener
reacciones endotrmicas (que absorben calor), como es el caso del
agua cuando hayamos la capacidad calorfica del calormetro. El calor
de neutralizacin no depende de la naturaleza de los componentes o
soluciones siempre y cuando ambas soluciones sean fuertes; es decir
se disocien completamente.
INTRODUCCIN
A nuestro alrededor, los objetos que observamos siempre estn
sujetos a ciertos cambios, es decir, existen, en una transformacin
constante (transformacin qumica o fsica), estas transformaciones o
reacciones estn acompaadas de cambios trmicos. Asimismo estas
variaciones de calor (que puede ser utilizado para realizar algn
trabajo) que ocurren durante una transformacin qumica, son
estudiadas por la termoqumica.
Por tanto, la termoqumica posee una utilidad muy amplia, pues
todas las reacciones qumicas manifiestan una ganancia o prdida de
calor, que tambin puede manifestarse como trabajo.
Por ello, visto desde una perspectiva industrial, con la
termoqumica (la cual se apoya en la primera ley de la termodinmica,
es decir, en el principio general de la conservacin de la energa.)
se evalan, las entropas y entalpas, para analizar que reacciones
son favorables para un determinado proceso qumico industrial.
Por ejemplo, la termoqumica es til en el estudio de los enlaces
qumicos y suministra el material necesario para el estudio
termodinmico de los equilibrios qumicos. Tambin, con ella se puede
conocer el calor de combustin de un combustible, o en la medicina
para conocer el poder calorfico de las grasas, azcares y protenas,
como constituyentes energticos de los alimentos.
PRINCIPIOS TERICOS
4.1. TERMOQUMICA
Es la rama de la fisicoqumica, que se ocupa de determinar de los
efectos trmicos que acompaan a los procesos fisicoqumicos, como la
cantidad de calor absorbida o liberada en una transformacin qumica
o fsica. Se dice que un proceso es exotrmico cuando se produce
calor en la reaccin, y se califica de endotrmico si se absorbe
calor en l. Se describe un proceso como termo neutro si durante su
desarrollo ni se produce ni se absorbe calor.Hay ciertos procesos
fisicoqumicos que envuelven cambios de energa trmica y se
clasifican en endoenergticos y exoenergticos, segn absorban o
produzcan energa. No es preciso que un proceso exoenergtico sea
exotrmico: puede construirse por ejemplo, un elemento elctrico que
produce energa elctrica y al mismo tiempo absorbe calor. En ese
caso el proceso es exoenergtico, pero tambin endotrmico.Si se
considerara una reaccin que no envuelva cambios con ninguna forma
de energa externa que no sea trmica (Q). Si en la reaccin no se
produce (ni se consume) trabajo, el proceso debe ser iscoro, es
decir, se verificar a volumen constante. En un proceso de este
tipo, el calor es producido nicamente por el cambio en la energa
interna del sistema:
Segn el proceso qumico involucrado el calor puede ser de
reaccin, combustin, neutralizacin, formacin, etc.
4.1.1. ECUACIONES TERMOQUMICAS:
Las ecuaciones qumicas son descripciones incompletas de cambios,
que se pueden hacer completar especificando la temperatura y presin
de cada sustancia, junto con su estado de agregacin o fsico, y la
energa involucrada por la reaccin. Por ejemplo, la especificacin
completa:
C (s, 25C, 1 atm) +O(g, 25C, 1 atm)=CO (g, 25C, 1 atm) H=
-94,05KcalAl escribir estas ecuaciones que son ya las ecuaciones
termoqumicas los slidos, lquidos y gases se designan
respectivamente por (s), (l) y (g).
4.1.2. MEDICIONES CALORIMTRICAS:
Las mediciones calorimtricas de H y U estn basadas en las
igualdades H=Q y U=Q. La observacin experimental que debe hacerse
es medir el cambio de temperatura producido por el calor liberado o
absorbido.
4.1.3. ENTALPA DE REACCIN:
Si la transferencia de calor ocurre a presin constante, entonces
la cantidad transferida puede identificarse con el cambio de
entalpa, que es otra funcin de estado. Luego, puede decirse
que:
H= QSe deduce que si una reaccin ocurre a presin constante, la
transferencia de calor puede identificarse con el cambio de
entalpa.
Las reacciones para las cuales H >0 se denominan endotrmicas
y aquellas para los cuales H