Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio

Química. Termoquímica. Hidróxido sódico. Reacciones. Calor. Entalpía

  • Enviado por: Loquisra
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  • País: España España
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TERMOQUÍMICA - PRÁCTICA DE LABORATORIO

DETERMINACIÓN DEL CALOR DE DISOLUCIÓN

DEL NaOH Y DEL CALOR

DE REACCIÓN ENTRE EL NaOH Y EL HCl

'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

2ºJ

GORKA YENES

LEIRE URIA

ÍNDICE DEL INFORME

  • INTRODUCCIÓN

  • Objetivos.................................................................................................................................... 1

    Principios teóricos.................................................................... ......................................... 1

    Material utilizado........ ........................................................................................................2

  • PROCEDIMIENTO................................................................................................ 3

  • CÁLCULOS MATEMÁTICOS................................................................... 4

  • PREGUNTAS............................................................................................................... 5

  • TERMOQUÍMICA- PRACTICA DE LABORATORIO

    DETERMINACIÓN DEL CALOR DE DISOLUCIÓN DEL NaOH Y DEL CALOR DE REACCIÓN ENTRE EL NaOH Y EL HCl

    OBJETIVOS:

    Vamos a determinar

    1.- El calor de disolución del NaOH(s) en agua

    NaOH(s) + H2O Na+(aq) + OH-(aq) H1

    2.- El calor de reacción de NaOH(s) con una disolución de HCl

    NaOH(s) + H+(aq) + Cl-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O H2

    3.- El calor de reacción de una disolución de NaOH y una disolución de HCl

    Na+(aq) + OH-(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O H3

    Lo cual nos permitirá comprobar la validez de la ley de Hess.

    PRINCIPIOS TEORICOS:

    Puesto que todas las reacciones van a transcurrir en un recipiente abierto, y por lo tanto a presión constante (la atmosférica) los calores medidos corresponderan a variaciones de entalpia.

    El calor desprendido en la disolución o reacción H, es absorvido por la propia disolución y por el calorímetro (aumentaran su temperatura). Por lo tanto, para determinarlo es preciso calcular la cantidad de calor absorbida por la solución mediante la ecuación calorímetra:

    Q = m.c. T

    Donde m es la masa de la disolución, c su capadidad calorífica (que consideraremos igual a la del agua, 1cal/g.ºC, dado que las disoluciones son relativamente diluidas) y T el incremento de la temperatura.

    Los calores de disolución o de reacción por mol de NaOH se calculan a partir del calor de Q y del número de moles de NaOH empleados.

    MATERIAL UTILIZADO:

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'
    CALORIMETRO PROBETA

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    VASO DE PRECIPITADOS VARILLA

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    TERMÓMETRO VIDRIO DE RELOJ

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'
    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    ESPÁTULA

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'
    MONTAJE

    'Determinación de calor de disolución del hidróxido de sodio'

    PROCEDIMIENTO

  • MEDIDA DEL CALOR DE DISOLUCIÓN DEL NaOH(s)

  • Hemos colocado 200 cm3 de agua destilada en el calorímetro. Despues hemos agitado hasta que la temperatura se ha estabilizado y hemos anotado esta T1. Hemos pesado exactamente unos 2 g de NaOH(s), y hemos vertido rápidamente en el calorímetro. A continuación hemos agitado hasta que todo el hidróxido se ha disuelto, y hemos anotado la máxima temperatura alcanzada T2.

  • MEDIDA DEL CALOR DE LA REACCIÓN NaOH(s) + HCl(aq)

  • Hemos repetido el proceso anterior, pero en lugar de agua destilada hemos utilizado ahora 200 cm3 de una disolución de HCl 0,25 M. T3 y T4

  • MEDIDA DEL CALOR DE LA REACCIÓN NaOH(aq) + HCl(aq)

  • Hemos medido 100 cm3 de una disolución de HCl 0,5 M y la hemos colocado en el calorimetro. A continuación hemos medido 100 cm3 de una solución de NaOH 0,5 M y la hemos colocado en un vaso de precipitados. Hemos dejado que ambas disoluciones alcancen la temperatura ambiente, y hemos medido su temperatura T5. Hemos agregado entonces la solución de NaOH al calorímetro, hemos agitado y anotado la temperatura máxima que se alcanza T6.

    CALCULOS

    1. CALCULO DE H1

    Q1 = m1.c1.(T2 - T1) = 202gr.1cal/gr.cm3.(22,5ºC - 20ºC) = 505 cal

    H1 = Entalpia por mol de NaOH(s)

    H1 = - 505.10-3 Kcal/2 gr NaOH(s) x 40 gr NaOH(s)/1mol NaOH(s) = -10'1 Kcal/mol

    2. CALCULO DE H2

    Q2 = m2.c2.(T4 - T3) = 202gr.1cal/gr.cm3.(25ºC - 20ºC) = 1010 cal

    H2 = Entalpia por mol de NaOH(s)

    H2 = - 1010.10-3 Kcal/2 gr NaOH(s) x 40 gr NaOH(s)/1mol NaOH(s) = -20'2 Kcal/mol

    3. CALCULO DE H3

    Q3 = m3.c3.(T6 - T5) = 202gr.1cal/gr.cm3.(23ºC - 20ºC) = 600 cal

    H3 = Entalpia por mol de NaOH(s)

    H3 = - 600.10-3 Kcal/2 gr NaOH(s) x 40 gr NaOH(s)/1mol NaOH(s) = -12 Kcal/mol

    4. COMPROBACIÓN DE LA LEY DE HESS

    H2 = H1 + H3

    H2 = (-10'1) + (-12) = -22'1 Kcal/mol " -20 Kcal/mol

    PREGUNTAS

  • ¿Cómo son las entalpías obtenidas, positivas o negativas? ¿Por qué?

  • Negativas, ya que en la reacción se desprende calor.

  • ¿Qué fuentes de error más importantes han intervenido en la determinación de estos calores de reacción?

  • Los errores se pueden dar en las medidas ya que el deberse de medidas experimentales siempre se da cierto error.

    También se debe al hecho de suponer que es agua sólo. Al hacer los cálculos le damos a c el valor de 1 cal/g.ºC, pero en realidad es una disolución, luego varia un poco su calor específico.

  • La operación de pasar el NaOH y verterlo en el calorímetro se pide que se haga rápidamente, ¿por qué?

  • Porque el NaOH(s) absorbe agua por lo que al hacer los cálculos llevaríamos cierto error, ya que a parte de pesar el NaOH pesaríamos también el agua absorbida.

  • Demuestra que se puede calcualar H2 como suma de H1 + H3.

  • H2 = (-10'1) + (-12) = -22'1 Kcal/mol " -20 Kcal/mol

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