FORMA: P-GC-01/6UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No. 01 - 11 - 04 DOCUMENTO VIGENCIA 01-03-03 CÓDIGO REVISION 01-02-05 No. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. 1. INTRODUCCION Un calorímetro es un dispositivo que mide la cantidad de calor que se produce en una reacción. Es un sistema adiabático y por lo tanto no permite la transferencia de energía con el medio ambiente; en tal sentido el calor liberado dentro del calorímetro debe ser totalmente absorbido por él. El balance del flujo de calor puede escribirse: abs= absorbido, lib= liberado q tot = 0 => q abs + q lib = 0 q (reacción) + q (sistema calorimétrico) = 0 Tipos de Calorímetros: a) Isocórico: La reacción se efectúa a volumen constante. Sé sumerge un recipiente de acero resistente (bomba) en un gran volumen de agua. Al producirse o absorberse calor por la reacción en el interior del recipiente de aluminio, se transfiere calor hacia o desde un gran volumen de agua. Así, sólo pueden producirse cambios muy pequeños de temperatura. No se efectúa trabajo cuando la reacción se verifica en un calorímetro de "bomba" aunque participen gases porque ΔV = 0. Por lo tanto, ΔE = qv (volumen constante) Para reacciones exotérmicas se puede escribir: Cantidad de Calor que se pierde en la reacción = cantidad de calor que gana el calorímetro + cantidad de calor que gana el agua 2 de 7 FORMA: P-GC-01/6 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. líquida) = 0 El producto mCp de cada calorímetro es una constante. quedando entonces: ΔH (reacc) + ΔH (calorímetro) + ΔH (solvente) = 0 3 de 7 . La ecuación que queda después de diversos cálculos y sabiendo que ΔE y ΔH son diferentes sólo cuando hay gases presentes. El calor transferido en ellos es igual a su ΔH y se puede escribir el balance de calor como: q = 0 => q (reacc) + q (calorímetro) + q (solución) = 0 Como la solución está compuesta por el solvente y la mezcla de solutos se puede escribir: ΔH (reacc) + ΔH (calorímetro) + ΔH (soluto) + ΔH (solvente) = 0 Como los experimentos calorimétricos se realizan con pequeñas cantidades de soluto. se puede despreciar el calor transferido por este.11 . por lo que la ecuación anterior queda como: ΔE (reacc) + πΔT (calm) + mCp ΔT (ag.04 DOCUMENTO VIGENCIA REVISION 01-03-03 CÓDIGO 01-02-05 No. se determina de forma experimental y tiene el símbolo π. es la siguiente: ΔE (reacc) +Δ H (calm) + ΔH (ag) = 0 Como el calorímetro y el agua líquida sólo sufren cambios de temperatura (proceso físico) se tiene que: ΔE (reacc) + mCpΔT (calm) + mCp ΔT (ag. 01 . las cuales no presentan el efecto p v. líquida) = 0 b) Isobáricos: Su uso fundamental es para determinar el ΔH de reacciones en solución. Calorímetros. se puede escribir: ΔH (reacc) + πΔT (calorímetro) + mCpΔT (solvente) = 0 2. ¾ Mufla. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. ¾ Cronómetro.FORMA: P-GC-01/6 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No. ¾ Hielo. ¾ Calorímetro. 4 de 7 . OBJETIVOS: Una vez realizada la práctica. ¾ Pizetas. el ΔH de fusión de una sustancia dada. Entalpía de reacción y de fusión del hielo.11 . ¾ Vasos de precipitados 150 ml y 400ml. ESTUDIO PREVIO: Para poder realizar esta práctica el estudiante debe repasar los siguientes conocimientos: Capacidades calorícas. ¾ Termómetro. MATERIALES Y REACTIVOS: Materiales ¾ Balanza. 3.04 DOCUMENTO VIGENCIA 01-03-03 CÓDIGO REVISION 01-02-05 No. ¾ Cilindro graduado de 100 ml. Reactivos ¾ Agua destilada . el estudiante deberá ser capaz de: Determinar mediante el uso de un calorímetro. 01 . Como el calorímetro y el solvente sólo cambian de temperatura. 4.04 DOCUMENTO VIGENCIA 01-03-03 CÓDIGO REVISION 01-02-05 No. se lee la temperatura inicial. Pesar el calorímetro vacío. Se calcula la constante π para el calorímetro.1.7.2. 4. 4. 4. Efectúe un gráfico Temperatura en función del tiempo. Pesar el calorímetro y determinar el peso del agua.1. y después de cada minuto se van efectuando lecturas en el termómetro hasta que la temperatura esté constante (aprox.1 CALCULO DE LA CAPACIDAD CALÓRICA DEL CALORÍMETRO 4. Moviendo con mucho cuidado el agitador.1.FORMA: P-GC-01/6 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No. incluyendo el termómetro.6. 4. 30 seg).1. Caliente hasta aproximadamente 80 ºC 100 ml de agua. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. Manteniendo una agitación constante. hasta que la temperatura tenga tres valores constantes.1. Tome lecturas del termómetro cada 10 seg. Agregar 100 ml de agua destilada a temperatura ambiente. 4. 4.8.4.1. 01 .3.1. 4.1. 5 de 7 . Se pesa el calorímetro y se determina el peso de agua caliente 4.11 .9. PARTE EXPERIMENTAL: 4.5.1.1. anote la temperatura y añádale al calorímetro aproximadamente 60 ml. el cual se seca previamente con una servilleta 4. incluyendo el termómetro 4. CALCULOS Y RESULTADOS 5. Pesar el calorímetro y determinar el peso del hielo por diferencia 4. 6.2.3. calor de fusión. 6.04 DOCUMENTO VIGENCIA 01-03-03 CÓDIGO REVISION 01-02-05 No. Calcule el ΔH de fusión del hielo 5. 6. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. calor de neutralización. 4. y luego cada 30 seg hasta obtener tres valores constantes 4.2.4.2. Agite suavemente y tome la temperatura inicial.2.2.2.1. Compare el valor obtenido del Δh(fusion del hielo) con el valor teórico y calcule él % de error.2.2. Determine el π del calorímetro 5. ΔH y ΔE en un proceso que ocurre en un proceso isocórico y uno isobárico. 6.2. 4.3. 01 . Defina: Calorimetría. Agregar al calorímetro aproximadamente 30 g de hielo. Agregar aproximadamente 100 ml de agua destilada a temperatura ambiente (Anotar la temperatura) 4. PREGUNTAS SOBRE LA PRACTICA 6. Describa el calorímetro y señale las diferencias entre un calorímetro isocórico y otro isobárico.5.1. Pesar el calorímetro vacío. Señale como se calcula q.FORMA: P-GC-01/6 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No.2 DETERMINACIÓN DEL DH DE FUSIÓN DEL HIELO. Pesar el calorímetro y determinar el peso de agua agregado 4.11 .2.3. En una medición calorimétrica: • ¿Por qué es importante conocer la capacidad calorífica del aparato? 6 de 7 .7. w.1. Determine el ΔH de fusión del hielo 5. calor de combustión.6.4. Universidad Católica Andrés Bello – Guayana. 7. En un calorímetro isobárico se mezclan 100 ml de agua a 85°C y 88 ml de agua a 15°C.2°C. • ¿Cómo se determina experimentalmente? • Señale las fuentes de errores que se cometen en la obtención de dicho valor. La temperatura inicial es de 22°C y después de la reacción se incrementó en 1.11 . Realizado por: Universidad Católica Andrés Bello – Caracas.FORMA: P-GC-01/6 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO – GUAYANA Escuela de Ingeniería Industrial Manual de Prácticas Laboratorio Química VIGENCIA REVISION No. • MAHAN AND MYERS “Química curso universitario” Addison – Wesley Iberoamericana cuarta edición Mexico 1990.5. Determine el ΔH de la reacción. Calcular la capacidad calorífica • En el mismo calorímetro se mezcla 100 ml de HCl: 0. BIBLIOGRAFÍA: • NUFFIELD FOUNDATION “Química colección de experimentos” Editorial Reverté primera edición España 1971.60 M. 03 LIIPQ10 CALORIMETRIA. Ediciones CO-80 segunda edición Caracas 1994.8 M y 150 ml de NaOH: 0.04 DOCUMENTO VIGENCIA 01-03-03 CÓDIGO REVISION 01-02-05 No. 01 . 7 de 7 . • IRAZABAL. • Si la temperatura final llegó a 45°C. 6. ALEJANDRO “Química Laboratorio”.