Primer Informe Quimica 2

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  • 7/29/2019 Primer Informe Quimica 2

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    Ao de la inversin para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

    Facultad de Ingeniera Geolgica, Minera y Metalrgica

    QUMICA II

    INFORME DE PRIMER LABORATORIO DE QUIMICA

    TEMA:

    TERMODINAMICA QUMICACalorimetra - Termoqumica

    Especialidad: R

    PROFESORA:SespedesValkarsel, Svitlana

    INTEGRANTES:

    ROMERO SALDAA, CESAR FRANKMINAYA BOTTONI, RANDY GABRIEL

    LLACTAHUAMN QUISPE, CHRISTIAN JESREL

    2013

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    a calorimetra estudia la transferencia de calor durante procesos fsicos y

    qumicos. Adems se encarga de medir el calor en una reaccin qumica o un

    cambio fsico, usando un calormetro.

    El calormetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor

    suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor

    especfico de un cuerpo, as como para medir las cantidades de calor que liberan o

    absorben los cuerpos.

    Al neutralizar soluciones diluidas de cidos fuertes con bases fuertes (referidos a un

    mol de estas sustancias), se denomina calor de neutralizacin, en estos procesos, la

    reaccin fundamental es la unin de un mol de OH- con un mol de H+, para formar

    agua H2O.

    L

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    Dar a conocer al estudiante la aplicacin de los criterios termodinmicos relacionados con los

    cambios trmicos que acompaan a las reacciones qumicas, as como los cambios de energa

    que experimentan los procesos fsicos.

    Las aplicaciones especficas en esta prctica corresponden a la determinacin de:

    La capacidad calorfica de un calormetro.

    El calor especfico de los metales.

    El calor de disolucin de algunas sales utilizando un calormetro.

    El calor de neutralizacin de una reaccin cido-base.

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    La termodinmica es la ciencia que estudia las transformaciones trmicas y las conversionesrecprocas de calor en trabajo. Permite predecir si una reaccin o un proceso en particular

    pueden llevarse a cabo en determinadas condiciones.

    El desarrollo de esta prctica requiere de conceptos bsicos como:

    Sistema:

    El sistema es una parte del universo bajo investigacin. La primera Ley de la termodinmica

    dice que la energa del universo es constante, esto es, no se crea ni se destruye, solo se

    transforma. Las sustancias que participan en los cambios fsicos y qumicos de inters se

    denomina SISTEMA, mientras todo lo que rodea al sistema constituye el MEDIO.

    Calor (Q):

    Es la energa transferida de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura ya

    sea por contacto directo o por radiacin. El calor puede sensible o latente. Se dice que el calor

    es sensible cuando hay absorcin de calor debido a una diferencia de temperatura. El calor es

    latente cuando se produce cambios de estado en la materia sin variar la temperatura.

    En un sistema el calor es endotrmico cuando este absorbe calor y se le asigna el signo

    positivo. El calro es exotermico si el sistema desprende calor, a este se le asigna signo

    negativo.

    Calor especfico (Ce):

    Es una cantidad de calor que se requiere para variar la tmperatura a 1 gramo por sustancia, en

    un centgrado.

    Unidad: cal/g.grado

    Capacidad calorfica (C):

    Cantidad de calor que se requiere para variar la temperatura de una cantidad dada desustancia en un grado centgrado.

    C=Q/T

    Capacidad calorfica molar (Cm):

    Es la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de una mol de sustancia en

    un grado centgrado.

    Unidad: cal/C.mol

    Cm=Ce.PM Siendo PM el peso molecular de una sustancia

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    De acuerdo a la ley de Dulong y Petit para los metales de transicin se cumple:

    Par.Ce=6.3 cal/at-g.grado

    Calorimetro:

    En un sistema aislado en el que no hay prdida de calor (o masa) hacia el entorno en el tiempo

    en que se realizan las mediciones. Es decir ni entra, ni sale calor del sistema.

    Existen dos clases de calormetros, a VOLUMEN CONSTANTE, llamado tambin bomba

    calorimtrica, y a PRESION ONSTANTE como la que se utilizara en esta prctica.

    La presente prctica permitir trabajar con un calormetro a presin constante, el cual se

    construye usando dos vasos concntricos de diferente dimetro, y material aislante. En este

    calormetro se mezclan cuidadosamente las dos soluciones que contienen los reactivos a la

    misma temperatura. Se puede determinar el calor absorbido o desprendido por la reaccin

    midiendo el cambio de temperatura, ya sea en un proceso neutralizacin, disolucin o alguna

    otra forma de calor, (calor latente de fusin y vaporizacin) de los lquidos. Tambin se puede

    determinar el calor especfico de los metales.

    Calor de Reaccin:

    Es la cantidad de calor que se desprende o se absorbe durante una reaccin qumica. Se debe a

    la diferencia de la entalpia resultante de los productos y de los reaccionantes a una

    determinada temperatura y a una presin constante. Los calores de reaccin pueden ser de

    formacin de combustin, de neutralizacin, de disolucin, de fusin, de vaporizacin y de

    sublimacin.

    Calor de Neutralizacin (Hn):

    Esla cantidad de calor que se desprende cuando reacciona un cido fuerte y una base para la

    formacin de una mol de agua

    HCl(ac) + KOH(ac) ->KCl(ac) + H2O(l) + Hn

    H+(ac) + OH-(ac) -> H2O(l) + H Hn=-13.7Kcal/mol

    Calor de disolucin:

    Es el calor absorbido o desprendido cuando 1 mol de soluto se disuelve en una cantidad

    adecuada de solvente para obtener una solucin de determinada concentracin. El calor de

    disolucindepende del nmero de moles del soluto solvente a determinada presin y

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    temperatura. El soluto puede ser un slido, lquido o gas; el solvente ms comn es el agua

    aunque puede ser cualquier otro lquido.

    Clculos:

    Por el primer principio de la termodnamica se sabe que :

    Q1 + Q2 + Q3 = 0

    Adems:

    Q = C.T para 1 mol

    Q = n.C.T para n moles

    Q = (W/PM).C.T siendo W el peso en gramos y PM el peso molecular

    C = Ce.PM donde Ce es el calor especfico

    Finalmente se tiene

    Q = W.Ce.T T = (Tfinal - Tinicial)

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    Materiales y reactivos:

    2 vasos de 150ml

    1 vaso de 250 ml

    1 termmetro de 0 a 150C

    1 probeta de 100ml

    1 mechero o plancha de calentamiento

    1 piceta

    1 agitador almbrico

    Cloruro de Amonio

    Sulfato de cobre Tiosulfato de sodio

    cido sulfrico

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    EXPERIENCIA N1:

    Determinacin de la capacidad calorfica del calormetro

    1. Utilizar como calormetro un thermo, sino se dispone de ello, preparar el calormetro

    cubriendo un vaso de 50ml en toda superficie externa, con papel platinado de maneraque la superficie platinada se vea hacia el interior del vaso. Luego colocar el vaso

    preparado, dentro de un vaso de mayor capacidad, cuyo fondo tenga una placa de

    tecnopor como aislante. Debe disponerse de una tapa adecuada con dos orificios por

    el cual pasara un termmetro y una agitador

    2. Medir exactamente 50ml de agua destilada fra, verter al calormetro y anotar la

    temperatura (t1).

    3. Llevar a otro vaso 55ml de agua hasta ebullicin. Retirar el vaso del sistema de

    calentamiento. Verter el agua hervida al calormetro inmediatamente, previa medida

    de su temperatura. Registrar esta temperatura como (t2).

    4. Homogenizar el sistema agitando suavemente la mezcla y registrar su temperatura

    como (tm)

    5. Determinar y registrar el volumen de agua caliente a t2, midiendo el volumen total de

    mezcla en una probeta, al cual debe restar los 50ml de agua fra.

    Para efectos del clculo de la masa de agua, considerar la densidad del agua igual a 1.00gr/ml,

    por lo tanto el volumen de agua ser igual a la masa de agua. Por otro lado asumir el calor

    especfico del agua (Ce) iguala 1 cal/g.C.

    Clculos:

    Q1 + Q2 + Q3 = 0

    (m1)Ce(tm t1) + (m2)Ce(tm t2) + (Cc)(tm t1) = 0

    Q1 y Q3 representan el calor Ganado por el agua fra y el calormetro respectivamente.

    Q2 corresponde al calor cedido por el agua caliente.

    m1 y m2 representan la masa en gramos de agua fra y agua caliente respectivamente.

    t1, t2 t tm representan la temperatura del agua fra, agua caliente y el agua resultante de la

    mezcla, respectivamente en grados centgrados.

    Cc es la capacidad calorfica del calormetro en cal/C

    DATOS DEL EXPERIMENTO

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    Hallar la capacidad del calormetro

    [()()]

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    EXPERIENCIA N2:

    Determinacion del calor especifico de un metal

    1. Colocar 50ml de agua destilada en el calormetro y anotar la temperatura comno t1

    (utilizar comouncalormetro un thermodewar).2. Pesar 20 gr de granalla de metal que se lo entrego en sucaja y poner en un tubo de

    prueba de vacio de 320x150mm. Colocar una tapa sin ajustar en la boca del tubo, para

    evitar que caiga salpicaduras de agua dentro del tubo.

    3. Colocar el tubo de prueba dque contiene el metal, dentro de un vaso que contiene

    agua de cao, y calentar el agua del vaso a ebullicin durante un tiempode 5 a 10

    minutos con el fin de que el metal dentrodeltubo adquiera la temperatura del agua en

    ese instante mida l temperatura del agua en el vaso hirviendo como t2.

    4. Enfriar el termmetro con un chorro de agua, rpidamente y cloquelo en el

    calormetro,

    5. Inmediantamente, transferir el metal l calormetro y agiatr suavemente co el

    temometro y registrar este dato como tm.

    CALCULOS:

    Q1 + Q2 + Q3 = 0

    (m1)Ce(tm t1) + (m2)Ce(tm t2) + (Cc)(tm t1) = 0

    Q1 y Q3 representan el calor Ganado por el agua fra y el calormetro respectivamente.

    Q2 representa el calor cedido por el metal caliente.

    m1 represemnta la masa en gramos de agua fra.

    m2 es la masa en gramos del meta caliente en estudio.

    t1, t2 y tm representan la temperatura de l agua fra, temperatura del metal caleinte y el agua

    resultante de lamezcla, respectivamente en grados centgrados.

    Cc es la capacidad calorifica del calormetro en cal/C

    Ce es el calor especfico del metal en estudio.

    ORSERVACIN: Se recomienda realizar los ensayos en las determinaciones de las experiencias

    1 y 2.

    DATOS:

    27g de granalla de Pb

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    Hallar el calor especfico del metal?

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    EXPERIENCIAN3

    Determinacin del calor de neutralizacin.

    En el trabajo de se propone medir el calor de neutralizacin del acido clorhdrico con la

    solucin de hidrxido de potasio (potasa caustica). En la neutralizacin de los cidos fuertes y

    bases , calor de neutralizacin es casi igual. A medida que se diluyen los reactivos, el calor de

    neutralizacin se aproxima a una magnitud extrema que es igual a -13360cal/mol a 20C. Esta

    magnitud representa el calor de formacin de las molculas de agua a partir de los iones

    hidrgeno y hidroxilo.

    H+(ac) + OH-(ac) -> H2O(l) + Qn Qn=-13,36 Hcal/mol (1)

    La reaccin de neutralizacin por ejemplo, de la solucin del cido clorhdrico con la solucin

    de hidrxido sdico puede escribirse:

    Hclx(h20) + NaOHy(H2O) ->Nacl(x+y)(H2O) + H2=(l) + Qn (2)

    Siendo Qn el calor de neutralizacin

    Donde x e y son los nmeros de moles de agua por 1 mol de reactivo.

    Los calores de las reacciones 1 y 2 se distinguen entre si en el calor de dilucin de los reactivos.

    lQg l = l Qp l, Siendo Qg=calor ganado Qp=calor perdido

    Pero Qg= Qdil + Qcalormetro

    = mH2O.Ce(tmt1) + C(tm t1)

    tm temperatura de la reaccin acido base

    t1 temp. inical del HCl=temp. inicial del NaOH=Temp del calormetro

    Ce=1cal/gr-grado

    Se asume la masa total del agua como la suma de los volumenens del HCl y NaOH, dado a que

    la neutralizacin se OBTIENE AGUA a pH=7

    Para 1 mol de agua en el experiemnto el calor de neutralizacin ser:

    Qn=1molH2O(-Qg)/nH2O

    La estequiometri de reaccin muestr que nH2O = nHCl = nNaOH = N de equiv de agua =

    (Normalidad x volumen)acido

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    EJECUCION DEL TRABAJO

    1. Medir 80ml de solucin de NaOH 0.2N y verter al calormetro seco y limpio.

    2. Medir40ml de HCl 0.8N y verter en otro vaso seco y limpio.

    3. Dejar enreposo ambas solucines por 1 o 2 minutos.

    4. Leer las temperaturas de cada una de las soluciones conel mismo termmetro prebviolavado y secado en la medicin.Si las temperaturas de las dos soluciones difieren mas

    de 0.5C realice el ajuste de la temperatura del cido enfrindolo lateralmente

    mediante un chorro de agua o calentndolo con sus manos.

    5. Logrado el propsito (que no difiera mas de 0.5C) anotar la temperatura como t1 y

    verter el acido en el calormetro y tapar rpidamente.

    6. Agitar la mescla suavemente con el termmetro y anotar la temperatura cada dos seg.

    hasta alcanzar un mximo antes de que empiece a descender. Anotar esta

    temperatura mxima como tm.

    7. Registrar sus resultados en el siguiente cuadro.

    Tiempo (s) 0,5 s 1,0 s 1,5 s 2,0 s 2,5 s 3,0 s 3,5 s 4,0 s 4,5 s 5,0 s

    Temperatura () 28 29 30 31 32 32 31 31 31 31

    27.5

    28

    28.5

    29

    29.5

    30

    30.5

    31

    31.5

    32

    32.5

    0 1 2 3 4 5 6

    T

    e

    m

    p

    e

    ra

    t

    u

    r

    a

    Tiempo (S)

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    Para determinar tm de la exp. N3 se realiza mediante el grfico en el cual la porcin AB de la

    curva representa la variacinde temperatura del calormetro y su contenido pudiendo ser esta

    agua fra, solucin acida o bsica) se denota como t1 a la temperatura antes que la reaccin

    ocurra.

    En un tiempo t inicia la reaccin (puede ser una mezcla) siguiendo la curva del curso BCD. Eltramo CD Representa la marcha del enfriamiento (Si el calormetro no tiene fuga de calor, la

    curva CD es casi paralela a la curva AB.

    Con el fin de obtener el valor real de la temperatura mxima alcanzada durante la reaccin dse

    traza una perpendicular BE a B lo cual en E a la prolongacin de CD a lo que da lo mismo

    extrapolar la curva Cd hasta E.

    La temperatura tm que corresponde al punto E viene a ser la temperatura perdida.

    EXPERIENCIA N4.

    Determinacin del calor de disolucin integral de una sal durante la formacin de solucin

    saturada.

    En este experiemento se medir el calor de disolucinde algunas sales, disolviendo unamol de

    sal separadamente en 200 y 400 moles de agua en condiciones de laboratorio. Estas

    concentraiones se llaman diluciones a 200 y 400 respectivamente.

    PROCEDIMIENTO:

    1. Deteminr la cpacidadcalorifica de un calormetro (siguiendo los pasos del

    EXPERIEMNTO N1)

    2. Medir 72ml de agua destilada y verter el calormetro limpio y seco(a temperatura

    ambiente).

    3. Leer la temperatura t1 a intervalos de 15 segundos hasta obtener 3 lecturas

    constantes con una incertidumbre de 0.001C

    4. Introducir 1.07 de NH4Cl para obtener una dilucin de 200. Tapar el calormetro y

    agiatr vigorosamente la mezla.

    5.

    Leer la temperatura cada 15 segunos, hasta obtener la lectura mas baja.

    6. Vaciar el contenido del calormetro, secarlo y repetir la medida. Seguir el

    procedimiento en forma anloga para obtener una dilucin de 400, calculando

    previamente el peso en gramos de Nh4Cl correspondiente a sta dilucin.

    7. Repita el procedimiento desde el tem 2 utilizando otras sales alternativas.

    8. Determinar el calor de disolucin de cada sal segn:

    Q1 + Q2 + Q3 = 0

    Siendo

    Q1 el calor transferido por el agua fra.

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    Q2 el calor de disolucin enel sistema

    Q3 el calor transferido por el calormetro.

    Q1=(mH2O)(CeH2O)(tm t1) = 72 x1

    Q2=(msal)(Cesal)(tm t2)

    Q3=C(tm t1)

    Donde

    t1= temp del agua fra en el calormetro = 27

    t2=temp de la sal antes de agregar al calormetro = 27

    tm=tempmas baja de la solucin de NH4Cl resultante de la mezcla =24

    CeH2O=1cal/g.C

    Finalmente Q2 = Q1 + Q3

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    El calor es energa que se transfiere de un sistema a otro, debido a que se encuentrana diferentes temperaturas. Por esta razn, al poner los dos cuerpos en contacto, el que

    se encuentra a mayor temperatura transfiere calor al otro hasta que se logra el

    equilibrio trmico. Es decir el calor que pierde uno lo ganar el otro.

    Distintas sustancias tienen diferentes capacidades para almacenar energa interna al

    igual que para absorber energa ya que una parte de la energa hacer aumentar la

    rapidez de traslacin de las molculas y este tipo de movimiento es el responsable del

    aumento de la temperatura.

    Cuando un cuerpo gana calor T es positiva, lo que corresponde a que la energa

    trmica fluye hacia el sistema, cuando un cuerpo pierde calor su T es negativa es

    decir la energa trmica fluye hacia fuera del sistema. Se concluye que el equilibrio trmico se establece entre sustancias en contacto

    trmico por la transferencia de energa, en este caso calor; para calcular la

    temperatura de equilibrio es necesario recurrir a la conservacin de la energa ya que

    al no efectuarse trabajo mecnico la energa trmica total del sistema se mantiene.

    Con estos metales podemos concluir que distintas sustancias tiene diferentes

    capacidades para almacenar energa interna al igual que para absorber energa ya que

    una parte de la energa hacer aumentar la rapidez de traslacin de las molculas y este

    movimiento es el responsable del aumento en la temperatura.

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    A travs del tiempo, la humanidad ha buscado satisfacer su incesable necesidad de conocer

    cmo se comporta y de qu est constituido todo lo que nos rodea; desarrollando para esto

    diversos mtodos y procedimientos, que permiten identificar su composicin a nivel moleculary atmico. Los espectros atmicos son una herramienta fundamental en esta bsqueda de

    comprender el universo que nos rodea, pues a partir de su descubrimiento y aplicacin, se

    pueden conocer e identificar los elementos qumicos presentes en alguna muestra,

    interpretando sus propiedades qumicas y fsicas para entender de esta manera el por qu de

    todos los fenmenos y transformaciones que experimenta.

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    Al usar instrumentos de laboratorio, que son peligrosos como el mechero de Bunsen, que

    utiliza gas, se debe tener mucho cuidado, y hacer los experimentos en todo

    momentoguardando el debido cuidado.

    La balanza del que se dispuso debera cambiarse por una con mayor precisin, asi como los

    calormetros que deberan cambiarse por otros en mejor estado.

    Antes de realizar la medicin de latemperatura dentro del calormetro se debe esperar hasta

    que el sistema se homogenice, es decir, que las masas presentes alcancen una temperatura de

    equilibrio.

    Al medir la temperatura de equilibrio luego deintroducir el metal, notamos que esta es

    masrpoximo a la del agua fria que a la del metal.

    Cabe considerar que en el transcurso de llevar metales al calormetro, sepudo haber perdido

    un poco de calor al exterior, ya que en la experiencia los solidos los tuvimos que sacar del agua

    caliente y estuvo un instante de tiempo en contacto conel medio ambiente antes de

    introducirlos al calormetro por consecuencia el error que encontramos.

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    Pregunta 1:

    Realice los clculos de la determinacin de la capacidad calorfica del calormetro.

    [()()]

    [()()]

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    Pregunta 2:

    Que mtodos se aplica para determinar los pesos atmicos aproximados

    *Mtodo del peso de combinacin

    Entre el peso equivalente o peso de combinacin (Peq ) de un elemento en un compuesto y su

    peso atmico (Ar ) existe la relacin:

    donde val es la valencia del elemento y, por tanto, el peso atmico es un mltiplo del peso

    equivalente.

    Para determinar el peso atmico exacto de un elemento se determina en primer lugar el peso

    de combinacin de uno de sus compuestos. El peso atmico ser el mltiplo de este peso de

    combinacin que ms se acerque al valor aproximado obtenido mediante la ley de Dulong y

    Petit.

    Mtodo de Cannizzaro

    Dado que los tomos son indivisibles, en una molcula debe haber necesariamente un nmero

    entero, y casi siempre sencillo, de tomos de cada clase. Si se determina el peso molecular de

    los compuestos de un elemento y el porcentaje en que entra este elemento en cada uno de los

    compuestos, las cantidades halladas son mltiplos sencillos del peso atmico del elemento.

    Fue Cannizzaro quien determin que un mol de gas ocupaba un volumen de 22,4 L en

    condiciones normales (c.n.). Su mtodo permiti determinar la masa atmica relativa de

    algunos elementos.

    Compuestos de carbono

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    Compuesto Masa de 22,4 L % de carbono Masa de C N de at. de C en 1 molcula

    A 58 62,1 % 36 36 / 12 = 3

    B 16 75,0 % 12 12 / 12 = 1

    C 46 52,2 % 24 24 / 12 = 2

    D 30 40,0 % 12 12 / 12 = 1

    E 26 92,3 % 24 24 / 12 = 2

    En la tabla se muestra como ejemplo de la utilizacin de este mtodo para varios compuestos

    de carbono (A = acetona; B = metano; C = etanol; D = formaldehdo; E = acetileno).

    A partir del dato del volumen molar (22,4 L de compuesto) Cannizzaro averiguaba la masa

    molecular de un determinado compuesto gaseoso del elemento (p. el carbono), como se

    muestra en la segunda columna de la tabla.

    A continuacin se haca un anlisis elemental de cada compuesto, hallando el porcentaje del

    elemento (ver composicin centesimal) en cada uno de los compuestos analizados (segunda

    columna).

    Finalmente se calculaba la masa del elemento en la masa molecular de cada compuesto

    (haciendo el producto de los datos contenidos en la columna segunda y tercera).

    La masa as calculada debe ser la masa atmica (si en el compuesto entra un slo tomo de

    carbono por molcula) o un mltiplo entero de ste si entra ms de uno.

    Si se elige un nmero suficiente de compuestos, es muy probable que al menos uno de ellos

    contenga un slo tomo por molcula de compuesto, de este modo la masa atmica debe ser

    el valor ms bajo (es decir, el mximo comn divisor de todos los valores obtenidos). Por ello

    este mtodo se conoce tambin como mtodo del mximo comn divisor

    Pregunta 3:

    Explique en que consiste el equivalente en ahua e un calorimetro y cual seria la capacidad

    calorifica del calorimetro si se tiene un equivalente en agua de 50g.

    Dela definicion matematica de calor :Q=Cc m t =Ce m t entonces Cc=Ce. M en el caso que sea

    de 50g de agua seria:

    Cc=50g. 1cal/gC=50cal/C

    Pregunta 4:

    Que entiende por equivalente mecnico del calor, calor de formacin, calor de combustin

    explique en cada caso utilizando un ejemplo.

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    .equivalente mecnico de calor .- la relacin entre la unidad de energa joule (julio) y la unidad

    de calor calora.

    1 cal=4.186 J

    Calor de formacin de un compuesto: es el calor intercambiado en la reaccin al formar un

    mol de dicho compuesto a partir de los elementos que lo componen en condiciones normales.

    C (s) + 2 H2 (g) CH4 (g) + 74,8 kJ

    H2 (g) + O2 (g) + C (s) HCOOH + 97,8 kcal

    Sustancia Calor de formacin (kJ/mol)

    Hidrgeno, H2 0

    Oxgeno, O2 0

    Nitrgeno, N2 0

    Agua, H2O (g) -241,6

    Agua, H2O (l) -285,8

    Amoniaco, NH3 (g) -46,1

    Dixido de carbono, CO2 (g) -393,5

    Cloruro de sodio, NaCl (s) -411,0

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    Calor de combustin: es el calor desprendido en el proceso de combustin de un mol de

    sustancia. En toda reaccin de combustin se necesita O2 y se obtienen CO2 y H2O.

    CH4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) + 212,8 kcal

    C2H6O (l) + 3 O2 (g) 2 CO2 (g) + 3 H2O (l) + 1.239,8 kJPara medir los calores de reaccin (Q) se utiliza el calormetro, que consta de un recipiente

    aislado en el que se producir la reaccin, un agitador y un termmetro, que nos indica la

    temperatura al comienzo y al final de la reaccin:

    Q = m ce (Tf - Ti)

    Donde m es la masa de la sustancia; ce, su calor especfico, y Ti y Tf, las temperaturas inicial y

    final.

    Pregunta 5:

    Suponganse que se queman 2 kg de unna sustancia que produce 11595 cal de calor , lo cual

    eleva la temperatura del calorimetro y de 450g de agua en a.64C.Entonces la capacidad

    calorifica y el equivalente de agua del calorimtro es.

    t. Ce m(agua) +t.Cc(calorimetro) = 11595

    0.64x1x450 +0.64 xCc = 11595

    Cc =1.360Kcal/C

    Pregunta 6

    Cul es la molaridad de la solucin final en el calormetro (exp N3),y que consideracionesdebe tener presente para realizar sus clculos?

    (0.2)(40)+(0.8)(10)=Mt(100)

    Mt=0.16

    Pregunta 7Cul es la cantidad de calor de neutralizacin producido en la exp.N3

    NaOH(ac) + HClNaCl(ac) + H2O(l)

    1 mol 1 mol 1 mol

    0.016 0.016 0.016 mol

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    Qganado = Qperdido

    Qganado = mH2O.Ce(tf-ti) + Cc(tf-ti)

    = 100(1) (31-28) + 21.5(31-28)

    Qganado = 164.5 cal

    0.016 moles de H2O desprenden 164.5 cal

    1 mol de H2O x

    x = 164.5= 10.28 Kcal

    0.016

    Qdesprendido = = 10.28 Kcal

    Pregunta 8Evaluar el error de valor adquirido del calor de neutralizacin respecto a 13360 cal/mol

    T1=28

    Tf=31

    Q=1x100x(31-28)+21.5x(31-28)

    Q=364.5

    X=-22.781Kcal

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    Pregunta 9

    Precisar el clculo de calor de neutralizacin de expN3 teniendo en cuenta los caloresde disolucin de los reactivos .ver tablas termodinmicas

    NaOH(ac) + HCl(ac)NaCL(ac) + H2O(liq)

    Calcular el calor de neutralizacin utilizando los siguientes datos:

    CaHo

    f 25

    NaOH(ac) = -112.240 Kcal/mol

    HCl(ac) = -40.02 Kcal/mol

    NaCl(ac) = -97.30 Kcal/mol

    H2O(l) = -68.32 Kcal/mol

    SOLUCIN:

    O

    REACC

    O

    PROD

    o

    CHHH

    25

    = (-97.30)+ (-68.32) - (-112.24) + (-40.02)

    o

    CH

    25-13.36 Kcal

    Calor desprendido por cada

    mol de agua formada

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    Pregunta 10

    Enque consiste una bomba calorimtrica

    La Bomba Calorimtrica se usa para determinar el Poder Calorfico de un Combustible cuando

    se quema a volumen constante. A continuacin se explica de manera resumida sufuncionamiento. El combustible cuyo Poder Calorfico se desea determinar se coloca en un

    crisol para combustible (si el combustible es slido, deber colocarse en forma de pastilla)

    dentro de la bomba calorimtrica. Adicionalmente se agrega el oxgeno necesario para la

    combustin. La bomba calorimtrica se rodea de una camisa de agua que absorber el calor

    liberado por el combustible. Todo esto se realiza dentro de una camisa adiabtica para evitar

    fuga de calor que afecte el proceso. Sin embargo, el calor que absorbe el agua no es el poder

    calorfico del combustible, debido a diversos factores, entre los cuales pueden nombrarse:

    absorcin de calor por la propia bomba, liberacin de calor del alambre que provoca el

    encendido del combustible, liberacin de calor por la formacin de cido ntrico y sulfrico,

    entre otros.

    Pregunta 11

    Explique algunos casos de disolucin (lixiviacin) de minerales que contienen oro plata cobre.

    Represente las ecuaciones de reaccin para cada caso, considerando la disolucin en medio

    acuoso (hidrolisis), en medio acido (generalmente soluciones de cido sulfrico, cido

    clorhdrico) y en medio alcalino (comnmente soluciones de cianuro para la disolucin del oro)

    Lixiviacin agitada del slido. Cuando el slido se puede moler hasta cerca de 200 mallas

    (0.074mm), es posible mantenerlo en suspensin aplicndole agitacin, y lograr una lixiviacin

    continua a contracorriente, colocndo varios agitadores en serie con tanques de

    sedimentacin o esperadoresentre cada agitador.

    Algunas veces, los propios espesadores se usan como combinacin de contactor-agitador y

    sedimentador, como se muestra en la figura 12.8-3. En este sistema a contracorriente en

    etapas, el disolvente se aade al espesador de la primera etapa; entonces, el lquido

    transparente sedimentado sale de una etapa para fluir hacia la siguiente. La alimentacin de

    slidos entra en la ltima etapa, donde se pone en contacto con disolvente de la etapa

    anterior, para pasar al sedimentador. Los lentos raspadores giratorios desplazan el slido hacia

    la descarga del fondo. Los slidos que contienen todava algo de Disolvente nuevo -

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    www.wikipedia.com

    http://www.wikipedia.com/http://www.wikipedia.com/
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    Qumica General, Gaston Pons Muzzo

    Qumica , Editorial CepreUNI

    Qumica, Raydmong Chang