CALORIMETRIA
next pas CALORIMETRIA 1. OBJETIVOS 1. 1 . OBJETIVO GENERAL Comprobar la ley de conservación de la energía, en sistemas aislados sin reacción química. hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energ(a en su tránsito de unos cuerpos a otros. 2. 3. CALOR ESPECIFICO Y CAPACIDAD CALORIFICA MOLAR Para elevar la temperatura de una sustancia, se le debe calentar; sin embargo si se quiere enfriar una sustancia, debe existir un flujo de energía de la sustancia hacia los alrededores.
Para un eterminado cambio de temperaturas, el flujo de calor necesario es proporcional a la masa de la sustancia y se puede expresar como: q = CemAt La constante de proporcionalidad Ce es una propiedad de las sustancias puras llamada calor especifico. El calor específico se define como el calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia, en un grado Cent(grado sin cambio de fase. El calor especifico de una sustancia, difiere para las fases sólida, liquida y gaseosa de la sustancia.
Por ejemplo el calor especifico del hielo es 2,09 J/g0C; para el agua líquida es 4,18 J/gCC, mientras ara el vapor es 2. 03 J/gCC cerca a las 100 grados Celsius. La capacidad calorífica molar, C de una sustancia, es la cantidad de energía que se necesita para elevar la temperatura de una cantidad de una sustancia en IK 0 1 0C. El flujo de calor o energía calorífica que se puede calcular mediante: q = nCÔt 2. 4. CALOR SENSIBLE Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado.
En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para alentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. Para aumentar la temperatura de un cuerpo hace falta aplicarle una cierta cantidad de calor. La cantidad de calor aplicada en relación con la diferencia de temperatura que se logre depende del calor especifico del cuerpo, que es distinto para cada sustancia. El calor sensible se puede calcular en algunos casos simples: Si el proceso se efectúa a presión constante: Si el proceso se efectúa a volumen constante: 2. . CALOR LATENTE El calor latente es la energía requerida por una cantidad de ustancia para cambiar de fase, de sólido a liquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura. Desde antiguo se usaba la lor latente para referirse añadir calor), éste se quedaba escondido. La idea proviene de la época en la que se creía que el calor era una sustancia fluida denominada calórica.
Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase y aumenta la temperatura, e llama calor sensible. 2. 6. MEDIDA DEL CALOR La medida del calor intercambiado durante un proceso se realiza mediante un calorímetro que básicamente es un dispositivo aislado con una cámara de reacción rodeada de agua donde se detectan los cambios de temperatura con ayuda de un termómetro y a través de estas medidas medir la cantidad de calor intercambiado.
El calor desarrollado por reacción u otro proceso físico Qp en la cámara de reacción que se halla inicialmente a una temperatura TI, actúa de tal modo que la temperatura final del calorímetro cambia hasta T 2. Por el principio de conservación de la energía se puede expresar: Calor cedido por reacción u otro proceso físico Calor ganado por el calorímetro El calor ganado por el calorímetro es: Si el calor ganado es igual al calor perdido: Y si definimos la capacidad calorífica del calorímetro como: Termómetros termocupla Balanza Varilla de vidrio piseta Esferas metálicas Cepillo Jarra metalica REACTIVOS: Agua destilada Hielo 4.
PROCEDIMIENTO 4. 1 . CONSTRUCCION DEL CALORIMETRO Una caja de material aislante, con espacio suficiente para que en el interior quepa un vaso de precipitados de 600 cm3. Colocar el matraz Erlenmeyer en el interior del vaso de precipitados rodeado de agua. El termómetro estará en el agua que rodea a la cámara de reacción juntamente con un agitador para mantener la temperatura del agua uniforme. 4. 2. CALIBRACION DEL CALORIME RO Permita que se establezca el equilibrio térmico en el calorímetro y registre la temperatura T inicial Calentar 50 cm3 de agua a temperatura de ebullición Tb y añada al matraz Erlenmeyer.
Después que se ha alcanza rio térmico, registre la hielo por diferencia de peso entre el matraz lleno y el matraz acío. 4. 4. DETERMINACION DEL CALOR ESPECIFICO DE UN METAL Calentar la esfera de metal en la hornilla hasta una temperatura alta. Determinar la temperatura de la esfera de metal con la termocupla. Medir 300 g de agua en el vaso de precipitados de 600 ml. Determinar la temperatura inicial del agua TI Introducir cuidadosamente la esfera en el agua del vaso de precipitados. Esperar a que se alcance el equilibrio térmico. Determine la temperatura final. . 5. DETERMINACION TEMPERATURA DE EQUILIBRIO DE UNA MEZCLA Medir 250 g de agua en el vaso de precipitados Calentar el agua del vaso con la hornilla hasta una temperatura entre 40 y 50 0C Determinar la temperatura del agua Medir 100 g de agua en el vaso de precipitados a temperatura ambiente Determinar la temperatura del agua a temperatura ambiente Mezclar ambas muestras de agua y determinar la temperatura de equilibrio con el termómetro calibración del calorímetro, de la precisión en las mediciones y del error asociado al observador.
Para una buena precisión de los datos a la hora de la determinación del calor de fusión del hielo era la importancia que icho hielo este totalmente seco, por lo que no secarlo haría que el hielo tuviese agua líquida en su superficie y el calor del agua liquida no se midió ni se tuvo en cuenta. Es necesario mencionar los problemas que se tuvieron al momento de realizar la práctica.
Era muy difícil mantener al calorímetro totalmente aislado, dos hechos importantes sucedieron: al no poder abrir el calorímetro se hacia difícil realizar las medias de temperatura tanto del vaso de precipitados como del matraz Erlenmeyer. Otra parte clave fue que para la determinación del ce del metal, no su puso la suficiente cantidad e agua al vaso para que se sumergiera por completo el metal y también al ser traído el metal desde el horno era fácil de pronosticar que se llevaría una pérdida de calor del metal y las mediciones no iban a ser exactas ni precisas.
Por otro lado, se obtuvo un buen resultado en la determinación de la temperatura de equilibrio de la mezcla de aguas siendo su porcentaje de error mínimo y menor al No se perdió mucho y los resultados reflejan eso. 6. BIBLIOGRAFIA GUIA DE LABORAORIO QUIMICA GENERAL, CURSO BASICO httpWquimica. laguia2000. com/conceptos-baslcos/conductancia -equivalente
