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“CALOR DE COMBUSTIÓN”
Departamento de Fisicoquímica
Laboratorio de Termodinámica
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Química
Documento elaborado por el M en C Gerardo Omar Hernández Segura
OBJETIVO Que el alumno determine el calor de combustión de una
muestra sólida a partir de datos calorimétricos medidos
experimentalmente con la bomba calorimétrica.
Documento elaborado por el M en C Gerardo Omar Hernández Segura
¿QUÉ ES LA TERMOQUÍMICA?
Es un área de la termodinámica experimental que se
encarga del estudio y la cuantificación de la cantidad de
calor cedida o absorbida por una reacción química.
REACCIÓN DE COMBUSTIÓN
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¿CÓMO SE MIDE LA CANTIDAD DE CALOR?
Instrumento (recipiente) que
permite cuantificar la
cantidad de calor cedida o
absorbida por un sistema
colocado en su interior. Posee
un dispositivo para medir la
temperatura y una pared
adiabática que impide la
transferencia de calor hacia
los alrededores.
CALORÍMETRO
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ISOBÁRICOS
(P = CONSTANTE)
ISOCÓRICOS
(V = CONSTANTE)
TIPOS DE CALORÍMETROS
ADIABÁTICOS
(Q = 0)
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ESQUEMA DEL CALORÍMETRO
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PARTE EXPERIMETAL
Documento elaborado por el M en C Gerardo Omar Hernández Segura
1. Determinación de la constante del calorímetro:
Masa de agua en la cubeta: 2000 g
Masa de pastilla de ácido benzóico: 1 g (Masa molar: 122 g/mol)
Calor específico del agua: 1 cal/gºC
Adicionar 1 mL de agua destilada en el interior de la bomba.
Pesar el alambre de ignición antes y después de la reacción de
combustión (ΔUºalambre = −1400 cal/g).
2. Determinación del calor de combustión de una muestra sólida:
Masa de agua en la cubeta: 2000 g
Masa de muestra sólida (chocolate, dulce, etc.): 1 g
Calor específico del agua: 1 cal/gºC
Adicionar 1 mL de agua destilada en el interior de la bomba.
Pesar el alambre de ignición antes y después de la reacción de
combustión (ΔUºalambre = −1400 cal/g).
Documento elaborado por el M en C Gerardo Omar Hernández Segura
DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL CALORÍMETRO
ganado cedidoQ Q
2H OK reacciónQ Q Q
2 2
0 0
H O H O .( ) ( )f i f i ac benz comb alambre alambreK T T m c T T m U m U
2 3H O HNO( )K comb alambreQ Q Q Q Q
2 2
0 0
. H O H O ( )
( )
ac benz comb alambre alambre f i
f i
m U m U m c T TK
T T
0 1400 cal/galambreU
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DETERMINACIÓN DEL CALOR DE COMBUSTIÓN DE UNA MUESTRA SÓLIDA
ganado cedidoQ Q
2H OK reacciónQ Q Q
2 3H O HNO( )K muestra alambreQ Q Q Q Q
2 2
0
H O H O0( ) ( )f i f i alambre alambre
muestra
muestra
m c T T K T T m UU
m
0 1400 cal/galambreU
2 2
0 0
H O H Of i f i muestra muestra alambre alambreK T T m c T T m U m U
Documento elaborado por el M en C Gerardo Omar Hernández Segura
tiempo
Tem
pera
tura
Tiempo de
mezclado
Vaciar al gráfico los datos
experimentales
• Trazar en papel milimétrico las
mejores rectas posibles para las
temperaturas registradas antes y
después del mezclado
• Identificar el tiempo en que ocurrió
la mezcla
•Extrapolar ambas rectas hasta el
tiempo de mezclado
• Determinar Ti y Tf
Ti = temperatura del agua antes de
la reacción.
Tf = temperatura del agua después
de la reacción.
Determinación de las temperaturas para
ambos experimentos
iT
fT
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COMPARACIÓN DEL VALOR TEÓRICO Y EXPERIMENTAL
Comparar el ΔU0 experimental
con el valor informado en el
empaque del dulce y determinar
el % error:
0 0
0% 100
empaque exp
empaque
U UError
U
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