Práctica 9 Determinación Del Calor Desprendido En Una Reacción Química

Práctica 9 Determinación del calor desprendido en una reacción química

Objetivo: Por medio de un experimento el estudiante obtendrá daros de cantidad de sustancias y temperaturas de una reacción química para calcular el calor de la reacción.

Tabla de datos Experimentales: Volumen de solución de NaOH (VNaOH) en L

.110 Molaridad de la solución HCl (MHcl)

.9

Volumen de solución de HCL (VHCl) en L

.110 Moralidad de la solución NaOH (MNaoh)

.9

Temperatura de los reactivos(treac) en °C

Temperatura de los productos(tprod) en °C

19°C

24°C

Masa de vidrio del calorímetro (mvidrio) en g

Volumen de agua en las soluciones (Vagua)

170

211.1

Cálculos 1. Calcula la cantidad de HCl (nhcl) en moles. nHCl= VHCL* MHCl [=] mol .110*.9= .099 2. Calcula la cantidad de NaOH (nNaOH) en moles. nNaOH= VNaOH* MNaOH[=] mol .110*.9= .099 3. Calcula el agua producida en la reacción. Como la relación estequiometria es de 1=1. nagua= nNaOH* nHCl = nNaCl =.099

4. Calcula los moles de agua de la solución (nagua) en mol. 𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑛1𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑀𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑛1𝑎𝑔𝑢𝑎 =

𝑔 211.1𝑚𝑙∗.997 ⁄𝑚𝑙 𝑔 18 ⁄𝑚𝑜𝑙

=11.692 ml

5. Calcula la cantidad de agua total (naguatotal.) en mol. naguatotal= nagua + 𝑛1𝑎𝑔𝑢𝑎 = 11.692 + .099 = 11.7916 mol 6. Calcula CPagua para la temperatura de reactivos (Treac) en K y también a la temperatura de productos (Tproduc) en K y promedia estos dos valores para obtener CPmedio(agua). 𝐽

CPagua= R*(8.712) + 1.25 x10-3 T - 0.18 x 10-6 𝑇 2 R=8.314𝑚𝑜𝑙∗𝐾 7. Calcula el calor ganado por el agua total Qagua en J. Qagua = naguatotal CPagua (Tprod- Treac) (11.7916)(75.356)(5) =4443.3696 J 8. Calcula el valor ganado por el vidrio Qvidrio en J. Qvidrio = mvidrio Cevidrip (Tprod- Treac)

𝐽

Cevidrio=.837𝑔𝐾

(170)(.837)(5) = 711.45 J 9. Calcula el calor total generado en la neutralización QN)en J. Qn= Qaagua + Qvidrio 4443.36967+711.45=5154.8197 10. Calcula la temperatura promedio y el calor especifico medio de los reactivos. To+Tpreac

Tpreac=

2

[=]K

298.15+292.15

Tpreac=

2

=295.15K

To=298.15 K CpmNaOH = R(0.121 + 16.316𝑥10−3 Tpreac + 1.948𝑥105 Tpreac2) 8.314(0.121 + 16.316𝑥10−3 295.15K + 1.948𝑥105 295.15K 2 ) = 59.663 CpmHCl= R(0.121 + 0.623𝑥10−3 Tpreac + 0.151𝑥105 Tpreac2 ) 8.314(0.121 + 0.623𝑥10−3 295.15K + 0.151𝑥105 295.15K 2 ) = 29.18

11. Calcula la variación de reactivos en J. ∆𝐻 0 = ∑ (n * Cpm)reac (Tpreac + T0) = (nNaOH * CpmNaOH + nHCl * CpmHCl) * (Treac - T0) (.099 * 59.663 + .099 * 29.18) * (292.15 - 298.15) =-52.772 12. Calcula la temperatura promedio y el calos especifico medio de los productos. To+Tprod

Tpprod=

2

298.15+297.15

[=]K

Tpprod=

2

=297.15K

To=298.15 K CpmNaCL = R(5.526 + 1.963𝑥10−3 Tpprod ) 8.314(5.526 + 1.963𝑥10−3 297.15K ) = 50.800 Cpmagual= R(8.712 + 1.25𝑥10−3 Tpprod + 0.18𝑥10−6 Tpprod2) 8.314(8.712 + 1.25𝑥10−3 297.15K + + 0.18𝑥10−6 297.15K 2 ) = 75.657

0 13. Calcula ∆𝐻𝑝𝑟𝑜𝑑 .

∆𝐻 0 = ∑ (n * Cpm)reac (Tpreac + T0) = (nNaCL * CpmNaCL + nagua * Cpagua) * (Treac - T0) (.099 * 50.800 + .099 * 75.657) * (292.15 - 298.15) =-6.259

14. Calcula el calor estándar de reacción que se llevo acabo. 0 ∆𝐻𝑟𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢 = 0 ∆𝐻𝑟𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢

=

−(𝑄𝑛+ ∆𝐻 0 𝑟𝑒𝑎𝑐+ ∆𝐻 0 𝑝𝑟𝑜𝑑) 𝑛 −(5154.8197+(−52.772)+ (−6.259)) .099

= -51599.057

15. Calcula el % de variación del calor estándar de reacción, con respecto al valor bibliográfico. 0 ∆𝐻𝑟𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢 =

0 ∆𝐻𝑟𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢 =

(∆𝐻 0 𝑒𝑥𝑎𝑐𝑡𝑜+ ∆𝐻 0 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢) ∆𝐻 0 𝑒𝑥𝑎𝑐𝑡𝑜

(57265−51599.057) 57265

x100

𝑥100= 9.894