FUNDAMENTO TEÓRICO Dependencia de la capacidad térmica y de la entalpía de la reacción sobre la temperatura: Se sabe que la capacidad térmica de un gas monoatómico era independiente de la temperatura, las capacidades térmicas de moléculas poli atómicas aumentaban al elevarse la temperatura. Esto se debe al incremento de la contribución de modos internos de movimiento de vibración y rotación en temperatura más alta. Las moléculas poli atómicas poseen éstos movimientos, no así las monoatómicas. Se ha encontrado experimentalmente una expresión para la variación de la capacidad térmica con la temperatura, que es la siguiente: Cp = a + bT + cT2 en donde a, b y c son constantes determinadas empíricamente para un gas dado. Las capacidades térmicas de reactivos y productos se pueden usar para calcular el cambio de entalpía para una reacción dada a cierta temperatura, a partir del conocimiento del cambio de entalpía para la reacción a otra temperatura. Un cálculo de éste tipo es muy útil, puesto que elimina la necesidad de determinar experimentalmente temperatura. H para la reacción a cada CUESTIONARIO EXPERIMENTO Nº4 ¿Cuál es el calor latente de evaporación que se experimentalmente? Utilizando la fórmula: Lf = (mi + Cc)(Tf - Ti) - m(Tf - Te) m Reemplazando valores: Lf = (50 + 18)(65.5 – 27) - (5)(65.5-100) = 558,1 5 Cuál es el error absoluto y relativo de la determinación Error Relativo: 558.1 - 1 = 0.03 100 = 3% 540 Error Absoluto: 558.1x100% 540 obtuvo ¿Cómo se determina el calor específico del hielo y del agua? Se determina con experimentos en un calorímetro, de esta forma se halla la diferencia de temperatura y se encuentra el calor cedido para luego despejar el calor específico del agua; análogamente se realiza con el hielo y a través de ecuaciones se halla el calor específico del hielo. EXPERIMENTO Nº 5 Y 6 Llene el Cuadro Nº3 grafique los datos del cuadro y determine Tm CUADRO Nº3.- lectura de temperaturas t(s) 0 0.5 1 1.2 1.5 1.7 1.8 TC 26.5 26.7 27 27.4 27.45 27.5 27.5 27. 6 27. 4 27. 2 27 26. 8 26. 6 26. 4 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 ¿ Cuántos “gramos de agua” se han producido en el experimento Nº de neutralización? Hemos introducido 0.01 mol de HCl y 0.01 mol de NaOH, por lo que al realizar la reacción de neutralización, ésta también va a producir 0.01 moles de agua; sabemos también que 1 mol de H2O tiene 18 gramos y realizando una regla de tres simple concluiremos que se han producido 0.18 gramos de agua. De acuerdo a la ecuación química de neutralización, indique Ud si los reactantes han sido mezclados estequeometricamente HCl + NaOH Como n = NxV H2O + NaOH moles de ácido clorhídrico = 0.01 moles de hidróxido de sodio = 0.01 Por estequiometria 1mol HCl ------ 1mol H2O 1mol H2O = 0.01moles por la reacción HCl + NaOH H2O + NaOH Podemos notar que la reacción fue mezclada estequiometricamente moles de ácido clorhídrico = 0.01 moles de hidróxido de sodio = 0.01 ¿cuál es la molaridad final de la solución resultante del calorímetro en la reacción de neutralización? Molaridad = n/V volumen final = 100ml moles de soluto = 0.01 m = 0.01/ 0.1 = 0.1 ¿Porqué no se considera el signo de la capacidad calorífica en los cálculos? Si el experimento Nº5, el ensayo se realiza con soluciones de ácido débil y base débil. ¿cree Ud. Que se obtendrá los mismos resultados?¿porqué? En el ácido débil notamos un incremento en la temperatura del sistema por lo cual concluimos que la solución gana energía Base débil se observa que el sistema defiende su temperatura por lo que de concluimos que la solución libera energía por lo que de obtenemos diferentes resultados. Presente los cálculos efectuados para determinar los calores de solución de los dos ensayos realizados. a) Q(dela reacción) = Q (agua ) + Q(calorímetro) Q b) Q(dela reacción) Q = = m CeT Q = 200x1x2.5 +18x2.5 =545 = Q (agua ) 60x1(-2) + 18(-2) = -156 + Q(calorímetro)