Termodinámica química.

...

4.5.6.1 Actividad 1. Construcción del calorímetro

- Como el calorímetro se armó con anterioridad, solo faltó verificar que el termómetro estuviera cerca de la base del matraz pero sin tocarlo ya que de haber estado estos dos en contacto, el termómetro estaría midiendo la temperatura del vidrio.

4.5.6.2 Actividad 2. Determinación de la variación de entalpía en una disolución ácido-base

- Observé que las hojuelas de hidróxido de sodio eran de un color blanco algo transparentes y muy pequeñas, apenas y podías tomarlas con los guantes sin que se cayeran.

- Fue muy importante no haber tirado la disolución iónica ni el ácido clorhídrico en otro recipiente para desperdicios que no fuera el indicado.

4.5.6.3 Actividad 3. Determinación de la variación de entalpía asociada a la disolución de un sólido iónico

- El aire desestabilizó la balanza analítica por unos instantes.

- Observé que el nitrato de potasio era blanco y en estado sólido en forma de polvo.

4.5.6.4 Actividad 4. Determinación de la variación de la entalpía asociada al mezclar el cemento con agua

- Analicé que el cemento era color gris oscuro y muy ligero, por tanto, fue más fácil de pesar sus gramos.

- En todas las actividades vacié los desperdicios con cuidado de que no se tirara el agitador.

4.5.7 Resultados

4.5.7.1 Actividad 1. Construcción del calorímetro

- El calorímetro se construyó de manera correcta porque se procuró que el termómetro no tocara la base de vidrio y estuviera bien ajustado con el tapón, mismo que embonó muy bien en la boca del matraz.

4.5.7.2 Actividad 2. Determinación de la variación de entalpía en una disolución ácido-base

- El peso del matraz fue de 40.72 g.

- La temperatura del agua dentro del matraz fue de 28°C

- El peso de las dos hojuelas de hidróxido de sodio juntas fue de 0.71 g.

- Al introducir las hojuelas en la solución, estas se deshicieron.

- La temperatura de la reacción de las hojuelas de hidróxido de sodio fue de 30°C, por lo que aumentó 2°C de la registrada en el agua a temperatura ambiente.

- La temperatura marcada por el termómetro cuando vertí ácido clorhídrico fue de 32°C

4.5.7.3 Actividad 3. Determinación de la variación de entalpía asociada a la disolución de un sólido iónico

- El nitrato de potasio se diluyó completamente gracias a la parrilla de agitación.

- El termómetro marcó una temperatura de la solución de nitrato de potasio de 23°C

4.5.7.4 Actividad 4. Determinación de la variación de la entalpía asociada al mezclar el cemento con agua

- El cemento se mezcló completamente en el agua.

- La temperatura que marcó el termómetro al disolver cemento en agua fue de 27°C

4.6 Cuestionario

a) ¿Cuál es la temperatura inicial del H2O? 28°C.

b) Llene la tabla siguiente con los valores obtenidos en las actividades

Sistema

T inicial

T final

∆T

Agua-NaOH

28°C

30°C

2°C

Agua-HCl

28°C

32°C

4°C

Agua-KNO3

28°C

23°C

-5°C

Agua-Cemento

28°C

27°C

-1°C

c) En la actividad 1, 2, 3 y 4 ¿Qué tipo de proceso se presentó (endotérmico o exotérmico)? ¿Por qué?

1. En la actividad 1 no se presentó ninguna reacción.

2. En la actividad 2, al introducir el hidróxido de sodio en el agua, se presentó un proceso exotérmico porque la temperatura aumentó 2°C. De mismo modo al verter el ácido clorhídrico hubo un proceso exotérmico porque la temperatura tuvo un cambio de +4°C.

3. En la actividad 3, el nitrato de potasio presentó un proceso endotérmico al disolverse en agua porque la temperatura inicial fue mayor a la final, decreciendo 5°C.

4. En la actividad 4, cuando disolví el cemento en agua, la temperatura bajó 1°C por lo que se presentó un proceso endotérmico menor al de la actividad 3.

d) Defina ¿Qué es calor de formación de una sustancia? Es la transformación o transporte de energía que se presenta cuando se hacen reaccionar dos o más sustancias, esta reacción puede producir o absorber energía en forma de calor presentando así, un proceso exotérmico o endotérmico para cada caso. A esto también se le llama calor de reacción a presión constante o entalpía de reacción.

e) Calcule el calor desprendido en la reacción de NaOH tomando en cuenta los siguientes datos y fórmulas:

[pic 9]

Qreacción = -(Qagua + Qmatraz)

Qreacción = -[(10g)(1cal/g°C)(2°C) + (40.74g)(0.2cal/g°C)(2°C)]

Qreacción = -(20cal + 16.296cal)

Qreacción = -36.296cal

4.7 Aplicación

En la Ingeniería Civil, la termoquímica o termodinámica química