CALOR DE COMBUSTION.

...

Despejar calor

[pic 10] Ecuación (2)

Para la determinación de la capacidad calorífica de la bomba calorimétrica se empleó acido benzoico (C6H5COOH), solido, así que la ecuación de la combustión de un mol de acido benzoico a 298 K es:

C6H5COOH(s) + 15/2O2 (g) → 7CO2 (g) + 3H2O(l)

Por lo tanto,

[pic 11]

Para 1,0005 de sustancia patrón

Δn= -1/2 mol gaseosas x 1 mol C6H5COOH x 1,0005 g C6H5COOH= -4,1004 x 10-3 [pic 12][pic 13]

1 mol C6H5COOH 122 g C6H5COOH Moles gaseosas

R = 8,317 J/mol.K

T = 298 K

[pic 14]

[pic 15] Calor de formación estándar del Ácido Nítrico (HNO3) = -57,75 kJ/mol

[pic 16] moles de Ácido Nítrico obtenidas

[pic 17]

V NaOH = 3,1 mL x 1 L = 3,1 x 10-3 L

103 mL

[pic 18]

C= Capacidad calorífica del alambre = -2,3 cal/cm

L=Longitud del alambre consumida en la reacción

[pic 19]

Reemplazando en la ecuación (1)

[pic 20]

Ahora reemplazando en la ecuación (2)

[pic 21]

C = 10,2007 KJ/K

C =10200,73 J/K

Determinación del calor de combustión a presión constante de una muestra problema

A partir de la capacidad calórica de la bomba colorimétrica se determina el calor de combustión a volumen y presión constante de la muestra problema (isopropanol).

[pic 22]

Para la combustión de un mol de isopropanol líquido a 298 K su reacción es:

2 C3H8O(l) + 9O2 (g) → 6CO2 (g) + 8H2O(l)

Δn: n productos gaseosos – n reactivos gaseosos

Δn = (6-9) moles de gas = -3 moles gaseosas

Para 1mL de isopropanol

Masa de C3H8O: [pic 23] m=0,7863g[pic 24]

Moles de C3H8O=0,7863g x 1mol = 0,01308 mol C3H8O[pic 25]

60,1 g

Δn= -3 mol gaseosas x 1mol C3H8O x 0,7863 g C3H8O x 1mL C3H8O= -0,0392 moles gaseosas

[pic 26][pic 27][pic 28]

1 mol C3H8O 60,1 g C3H8O 1 mL C3H8O

V NaOH = 6,4 mL x 1L = 6,4 x10-3 L[pic 29]

1000 mL

Reemplazando

[pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

PORCENTAJE DE ERROR

[pic 35]

%error= %error= 13,6137%[pic 37][pic 36]

RESULTADOS

Calor de combustión del calorímetro

Calor de combustión a presión constante de isopropanol

Porcentaje de error

10,2007KJ/K

[pic 38]

13,61%

CAUSAS DE ERROR

Las causas de error en los resultados pueden ser por varios factores como, la contaminación de los compuestos a utilizar (ácido benzoico, isopropanol), también por la mala calibración del termómetro, se puede decir que tuvo una mala ignición del compuesto o por partes por daños de los cables del dispositivo.

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

En la determinación del calor de combustión de la muestra problema en este caso el isopropanol, se pudo determinar que su valor experimental es muy similar al valor teórico, el error fue de un 13,61% lo cual quiere decir que el método utilizado fue el adecuado.

Se puede analizar de igual manera, que la cantidad de calor del isopropanol en su combustión completa de una mol del mismo fue de -1732.86 KJ/mol , el signo que antecede el valor es negativo, lo cual indica que este calor fue liberado por este compuesto, en dicha reacción se produjo una interacción del isopropanol con el oxígeno gaseoso, lo cual permitió la liberación de dióxido de carbono y agua, esto se da gracias al calor liberado por parte del compuesto analizado, teniendo presente que esta reacción se da a condiciones estándar.

La práctica se realizó a volumen y presión constantes, por lo tanto se considera un proceso isocórico e isobárico. Además, fue ejercida mediante un sistema aislado, en el cual se cumple la primera ley de la termodinámica, que plantea que la energía no se crea ni se destruye, esta simplemente es transformada. El calor liberado en las reacciones es absorbido por la bomba. El calor absorbido por los compuestos es tan pequeño que este se puede despreciar sin que se afecten nuestros cálculos.

El calor de combustión que se genera al quemar la sustancia en presencia de oxígeno dentro de la bomba se expresa principalmente de dos formas: como el calor que gana el calorímetro y la cantidad de calor que gana el agua. La sustancia de referencia se utiliza para determinar el calor ganado por el calorímetro como la diferencia del valor de calor de combustión de la sustancia patrón y el calor que absorbe el agua.

También se puede decir que al momento de hacer una combustión salen elementos químicos que reaccionan con el agua formando