Trabajo Practico N8 FINAL (sin conclusion).pdf

8/13/2019 Trabajo Practico N8 FINAL (sin conclusion).pdf

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UNIVERSIDAD DE CONCEPCIN

FACULTAD CIENCIAS QUMICAS

DEPARTAMENTO FISICOQUIMICA

Informe N3

Trabajo Practico N8:

Calor de Reaccin

Nombre: Pedro Nicols Estrada Escares

Colaboradores: Mytzy Grace Godoy Tapia

Grupo: 1

Profesor: Doris Ruiz

Fecha de Trabajo Practico: 24-10-2013

Fecha de entrega: 28-10-2013


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Resumen

Determinar experimentalmente el calor de combustin de magnesio, en un calormetro adiabtico

(en un frasco Dewar), midiendo el cambio de temperatura de reaccin cada cierto tiempo (15

segundos), y posteriormente utilizar estos datos para obtener su calor de reaccin mediante la ley

de Hess,cuyo resultado fue: .

Parte experimental

Mtodo Experimental

Agregar 100 mL de agua desionizada al calormetro (Frasco Dewar que consiste en un termo con

un agitador y el sensor de un termmetro digital en su interior), anotar la temperatura 10 veces a

intervalos de 15 segundos y luego aadir una masa previamente determinada de y volver a

registrar 10 veces cada 15 segundos su temperatura agitando constantemente (todo esto paraconocer la capacidad calorfica del calormetro).

Luego se repite el mismo procedimiento anterior pero en 100mL de D. R. de HCl 1 mol/L y una

cantidad previamente determinada de Mg metlico se ceba el sistema y se repite nuevamente en

100mL de D. R. de HCl 1 mol/L y con MgO.

Materiales a utilizar:

- Calormetro formado por un frasco Dewar

- Termmetro digital- Probeta de 100mL

- Balanza analtica

- cinta de magnesio metlico

- Cloruro de amonio

- oxido de magnesio

- Disolucin de HCl 1mol/L


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Datos Experimentales

Tabla 1:

N Det Tiempo ( 15,0 s) T 0,01 C1 0 22,12

2 15 22,13

3 30 22,14

4 45 22,14

5 60 22,15

6 75 22,15

7 90 22,16

8 105 22,16

9 120 22,16

10 135 22,16

*11 150 ----

12 165 ----

13 180 ----

14 195 19,84

15 210 20,29

16 225 20,31

17 240 20,32

18 255 20,33

19 270 20,34

20 285 20,35

21 300 20,36

22 315 20,37

23 330 20,38

* Momento en que se aadio el ** Momento en que se aadio el Mg

N Det Tiempo ( 15,0 s) T 0,01 C1 0 21,38

2 15 21,45

3 30 21,47

4 45 21,48

5 60 21,49

6 75 21,50

7 90 21,51

8 105 21,52

9 120 21,52

10 135 21,53**11 150 ----

12 165 ----

13 180 ----

14 195 33,97

15 210 36,94

16 225 38,91

17 240 40,28

18 255 41,31

19 270 41,96

20 285 42,51

21 300 42,89

22 315 43,12

23 330 43,20

Tabla 2: HCl + Mg


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Balanza N: 6

Dewar N: 4

Sal calibracin:

Masas: : 1,4944 0,0001 g

Mg: 0,6671 0,0001 g

MgO: 1,1422 0,0001 g

Volumen HCl : 100 mL 1 mL

Volumen : 100 mL 1 mL

Temperatura Ambiente: 23,0 0,5 C

Presin baromtrica: 766,8 0,1 mmHgFactor de correccin de la presin:

2,85 a 760 mmHg

2,93 a 780 mmHg

Datos Bibliogrficos:

1 atm = 760 Torr

760 Torr = 1,000 mmHg

T(K) = T[C] + 273,15 = 298,15 K

Agua lquida:

Calor combustin Mg (solido):

Calor de disolucin de :

Pesos Moleculares:

N DetTiempo ( 15,0

s)T 0,01 C

1 0 21,44

2 15 21,45

3 30 21,47

4 45 21,48

5 60 21,49

6 75 21,49

7 90 21,50

8 105 21,51

9 120 21,52

10 135 21,52

***11 150 ----

12 165 ----

13 180 ----

14 195 27,23

15 210 27,70

16 225 27,76

17 240 27,79

18 255 27,81

19 270 27,81

20 285 27,80

21 300 27,79

22 315 27,77

23 330 27,75

Tabla 3:HCl + MgO

*** Momento en que se aadi el MgO


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Resultados

Datos obtenidos:

Factor de Correccin de la presin: 2,8772 mmHg

Presin corregida: 763.9 0,1 mmHgTemperatura en Kelvin (K) : 298,15 0,05 K

Graficos:

Grafico 1: Temperatura de reaccin H2O+ NH4Cl v/s Tiempo, (usando datos Tabla 1)

y1 = 0,0003x + 22,127

y2 = 0,0007x + 20,147

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

0 50 100 150 200 250 300

Tiempo (segundos)

Tep

eratura(C)

Temperatura vs Tiempo

T= 296,15 K

P=763,9 0,1mmHg


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Grafico 2:Temperatura de reaccin HCl + Mg v/s Tiempo, (usando datos Tabla 2)

Grafico 3:Temperatura de reaccin HCl + MgO v/s Tiempo, (usando datos Tabla 3)

y1 = 0,0009x + 21,425

y2 = 0,0393x + 30,866

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200 250 300

y1 = 0,0006x + 21,447

y2 = 0,0002x + 27,71

20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

28,00

0 50 100 150 200 250 300 350


Te

peratura(C)

Te

peratura(C)


Tiempo (segundos)

Tiempo (segundos)

T= 296,15 K

P=763,9 0,1mmHg

T= 296,15 K

P=763,9 0,1mmHg


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Ejemplos de Clculos.

1. Factor de correccin de la presin por efecto de la temperatura:

2. Presin corregida

3. Calculo de moles

Para

4. T en cada caso:

con :

Tomando en cuenta la ltima temperatura antes de agregar la sal y la segunda despus de

agregarla (no la primera pues es una temperatura de sobre enfriamiento).

*

*la diferencia usando la temperatura en Kelvin o Celsius es la misma.


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HCl con :

Tomando en cuenta la ltima temperatura antes de agregar el Magnesio metlico y la tercera

despus de agregarlo (no la primera pues es una reaccin rpida en un comienzo pero luego

reacciona lentamente el magnesio).

*


HCl con :

Tomando en cuenta la ltima temperatura antes de agregar el Magnesio metlico y la tercera

despus de agregarlo (no la primera pues es una reaccin rpida en un comienzo pero luego

reacciona lentamente el magnesio).

*


5. Calculo de Cp


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6. Calor de reaccin

7. : (T, P cte)

La ecuacin de combustin es:

6. Clculo de error experimental:

Error de los moles


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Error del calormetro

Error del H:

Error de :


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Error Relativo:

Dato Terico:

Dato Experimental :


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Discusin y anlisis de resultados

El mtodo aplicado

A travs del mtodo aplicado se pudo determinar experimentalmente el calor de la reaccin de

combustin del magnesio resultando un valor de Hcomb = -563,084 0,269 [KJ/mol] lo que

comparndolo con el valor terico de esta reaccin: -601,80 KJ/mol arroja un error del 6,43% .

Este error puede tener varias fuentes, lo ms probable es que el calormetro utilizado no era

T porque aunque los grficos son un buen mtodo de

obtencin de datos, no permiten tener la precisin deseada. Adems en el proceso de agregar la

sal se puede haber perdido masa ya que esta pudo haberse adherido a las paredes del termo.

Tambin arroja cierto margen de error el calor que se pierde al abrir el calormetro para agregar la

sal, los orificios que este tena en su tapa y las condiciones de trabajo que se consideran

constantes sin serlo en realidad.

Cabe destacar que al graficar la temperatura en funcin del tiempo de las distintas sustancias

(NHCl, Mg y MgO) se puede apreciar claramente que el grfico del cloruro de amonio es distinto a

los dems, ya que al agregar la sal se observa un descenso en la temperatura del sistema, lo que

evidencia que esta reaccin es endotrmica, mientras que las reacciones del magnesio y el xido

de magnesio son reacciones exotrmicas.

ReferenciasHandbook of chemistry and Physics, David R. Lide, 88th edition, editor in chief, pginas: 5-2, 5-86,

2007-2008

Qumica. La Ciencia Central, BROWN, T.L., LE MAY, H.E., BURSTEN, B.E., 9 edicin, Ed. Prentice

Hall Hispanoamerican, pagina 2022, Tabla AIV 3, 2004.

Gua de trabajos prcticos Fisico-Qumica, Universidad de Concepcin, Facultad de Ciencias

Qumica, Paginas 3-16, 2013

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