DETERMINACIN DE ENTALPAS DE DISOLUCIN Y REACCIN

OBJETIVOSDeterminar experimentalmente los siguientes calores de reaccin: Disolucin del hidrxido de sodio slido: (s) (aq) a a. NaOH NaOH H (aq) (aq)

Neutralizacin de disoluciones de NaOH y HCl : b (aq) (aq) (aq) 2 (l) b . NaOH + HCl > NaCl + H O H (s) (aq)

Reaccin del NaOH y una disolucin de HCl : (s) (aq) (aq) 2 (l) c c. NaOH + HCl > NaCl + H O H (Experimental y por la ley de Hess)

CLCULOS Y RESULTADOSTabla 1. ParmetrosCompuestoEntalpa molar estndar de formacin a 25C

NaOH (s)426,7 kJ/mol

Na+ (aq)239,7 kJ/mol

OH- (aq)230 kJ/mol

H+ (aq)0 kJ/mol

H2O (aq)285,8 kJ/mol

Tabla 2. Resultados de la medida de la entalpa de disolucin del NaOH en aguaMasa de la disolucin (agua + NaOH) (g)201,99

Temperatura C5

Calor absorbido por la primera disolucin: Q1=Ce(agua)*m(disolucin)*T-4221,6 J

Calor absorbido por el beaker: Q2=Ce(vaso)*m(vaso)*T-471,87 J

Calor total absorbido: Q1+Q2-4693,47 J

Nmero de moles de NaOH 0,1 mol

Entalpa de disolucin por mol de NaOH disuelto (recuerde el signo): Ha-42216 J/mol

Ha terico-43000 J/mol

Tabla 3. Resultados de la medida de la entalpa de neutralizacin del NaOH (aq) y HCl (aq)Temperatura C5

Calor absorbido por la disolucin: Q1=Ce(agua)*m(disolucin)*T-4126,914 J

Calor absorbido por el vaso: Q2=Ce(vaso)*m(vaso)*T-471.492 J

Q total absorbido: Q1+Q2-4598.406 J

Nmero de moles de NaOH0.1 mol

Entalpa de neutralizacin por mol de NaOH (recuerde el signo): Hb-41269,14 J/mol

Entalpa normal de neutralizacin-55800 J/mol

Tabla 4. Resultados de la determinacin de la entalpa de reaccin entre NaOH (s) y disolucin de HCl (aq)

Masa de disolucin (masa disolucin HCl + masa NaOH)202.7

Temperatura10

Calor absorbido por la disolucin: Q1=Ce(agua)*m(disolucin)*T-8472,86 J

Calor absorbido por el beaker: Q2 = Ce(vaso)*m(vaso)*T-1180.2 J

Q total absorbido: Q1+Q2-9653.06 J

Nmero de moles de NaOH0.1 mol

Entalpa de reaccin por mol de NaOH: Hc-84728,6 J/mol

Hc Hess: Ha + Hb-83485,14 J/mol

ANLISIS Y DISCUSINLa primera ley de la termodinmica; ley de la conservacin de la energa, indica que la energa no se crea ni se destruye pero se transforma. La energa interna de un sistema depende del movimiento de las molculas, de sus distribuciones, de las fuerzas intermoleculares de atraccin y otros factores. Se tiene entonces que es una funcin de estado. Es por eso que la agitacin en cada sistema (Disolucin de NaOH en agua, neutralizacin de NaOH y HCl y reaccin de NaOH y HCl), poda aumentar la energa cintica de las molculas afectando la medida de la temperatura.

La entalpa se define como el contenido total de energa. La medida de la entalpa expresa el calor liberado o absorbido en un proceso a presin constante, isobrico. A modo de anlisis, en las tres reacciones estudiadas se descarta como causa de error la presin atmosfrica de Medelln.

La entalpa estndar del HCL(g), H2O(l) y NaOH(s) son de -167,2 Kj/mol; -285,85 Kj/mol y -425,93 Kj/mol respectivamente. De acuerdo con el criterio termodinmico de los signos, los tres compuestos liberan energa al reaccionar. Este signo fue includo al momento de calcular la entalpa experimental de disolucin, neutralizacin y reaccin.

El valor de la entalpa de neutralizacin y reaccin no fue el mismo aunque estuvieron involucrados los mismos compuestos. Se comprueba entonces que el estado de agregacin de la materia y las proporciones de reactivo utilizado afectaron el calor liberado en las reacciones.

Se demostr la fundamentacin de la ley de Hess (Consiste en que el calor involucrado durante una reaccin qumica depende nicamente del estado inicial y final del sistema; y no de los estados intermedios que puedan ocurrir durante una reaccin) en los clculos de la entalpa de reaccin del NaOH y disolucin HCl, obteniendo una diferencia entre estos valores de la reaccin de 586,02 J/mol, con un porcentaje de error de 0,1%.

APLICACIONESCondensador industrial: Es un cambiador de calor latente que convierte el vapor gaseoso en vapor lquido. Sus funciones son condensar la salida de vapor de la turbina de vapor y obtener el vapor condensado (agua pura) de regreso a la caldera.

Produccin de cido ntrico: De acuerdo al proceso de Ostwald, Debe usarse un catalizador de Pt a 800C. Las especificaciones de temperatura vienen del clculo de la entalpa de formacin; entendida como el calor necesario para formar una mol de sustancia a partir de los elementos que la constituyen.

Planta separadora de aire: Separa al aire en sus componentes. En el proceso de licuefaccin, ocurre un cambio de gas a lquido por el aumento de la presin o disminucin de la temperatura. La entalpa de enlace est involucrada en este proceso.

Combustibles: Debe conocerse el valor del calor de formacin para manipular combustibles y producir energa.

Intercambiador de calor: De acuerdo con la segunda ley de la termodinmica, el calor se mover desde la regin ms caliente a la ms fra. Por tanto habr transferencia de energa entre las corrientes entrantes y salientes en un sistema.

Alimentos: Calores de reaccin para desnaturalizar protenas.

CIBERGRAFAhttp://clasesdequimica.blogspot.com/2008/10/primera-ley-de-la-termodinmica.html http://www.taringa.net/post/ciencia-educacion/7819726/Entalpia.html http://www.monografias.com/trabajos31/capacidad-calorifera/capacidad-calorifera.shtml#aplic http://images.slideplayer.es/1/21684/slides/slide_20.jpg http://apuntescientificos.org/energiabio.html