Science and Technology Department Nom i cognoms_________________________________________________ Data ________________ Curs _______________ Qualificació ___________ PRÀCTIQUES QUÍMICA 2 PRÀCTICA 2. DETERMINACIÓ DE L’ENTALPIA D’UNA REACCIÓ Objectiu Determinar l’entalpia de dues reaccions: - una reacció de neutralització entre HCl i NaOH. - una reacció redox entre Zn i CuSO4. Material i productes - Ulleres de protecció. - Vas de plàstic. - Termòmetre. - Provetes. - HCl 2 M - NaOH 2 M - Zn pols - CuSO4 1 M Procediment Reacció de neutralització HCl i NaOH 1. Mesurem la temperatura de la dissolució d’àcid clorhídric. 2. Prenem 25 cm3 de la dissolució d’àcid clorhídric 2 M i els col·loquem al vas de plàstic. 3. Mesurem la temperatura de la dissolució de NaOH 2 M. 4. Prenem 25 cm3 de la dissolució de NaOH i els aboquem sobre l’àcid en el vas i ràpidament tapem el vas. 5. Agitem amb cura amb el termòmetre i esperem fins que la temperatura es mantingui constant. Anotem la temperatura final. Reacció redox Zn i CuSO4 1. Mesurem la temperatura de la dissolució de CuSO4. 2. Prenem 25 cm3 de la dissolució de CuSO4 i els col·loquem al vas de plàstic. 3. Aboquem 3,5 g de Zn en pols i ràpidament tapem el vas. 4. Agitem amb cura amb el termòmetre i esperem fins que la temperatura es mantingui constant. Anotem la temperatura final. Science and Technology Department Càlculs Per ambdues reaccions: 1. Escriu la reacció igualada. 2. Calcula l’increment de temperatura experimentat per la dissolució T. Si la temperatura inicial de l’àcid i l’àlcali no fos la mateixa, pren-ne el valor mitjà. 3. Calcula la calor q despresa per la reacció. Aproximacions que cal fer: - Suposem que la capacitat calorífica del vas de plàstic i del termòmetre són negligibles i que la capacitat calorífica específica de la dissolució és igual a la de l’aigua líquida que és de 4,18 J·K-1 g-1. - Suposem també que la densitat de la dissolució és la mateixa que la de l’aigua 1,0 g cm -3, pel fet de tractar-se d’una dissolució relativament diluïda. - Com que el sistema es pot considerar perfectament aïllat dels voltants, aleshores: Calor alliberada per la reacció = calor absorbida per la dissolució La calor absorbida per la dissolució es pot calcular per mitjà de la fórmula: qp = m Cp T on m: és la massa de la dissolució. Cp:la capacitat calorífica de la mescla T: l’increment de temperatura que experimenta. 4. La quantitat de mols n d’HCl o de NaOH que ha reaccionat. En el cas de la reacció entre Zn i CuSO4 hauràs de calcular quin dels dos reactius es troba en excés i calcular l’entalpia en funció del que no està en excés. 5. L’entalpia de reacció molar serà: Hm = qp / n Anàlisi dels resultats 1. L’entalpia de neutralització entre un àcid i una base forta és de 57,9 kJmol-1. Calcula l’error relatiu comès. 2. Quines fonts d’error més importants han intervingut en la determinació d’aquestes calors de reacció? 3. Com es podria millorar l’exactitud de la determinació? 4. La reacció de neutralització entre HCl i NaOH és exotèrmica o endotèrmica? 5. La reacció redox entre Zn i CuSO4 és exotèrmica o endotèrmica?