Efectos químicos térmicos

Industriales. Fisicoquimica. Fusión. Evaporización. Entalpía de combustión

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INTRODUCCION

Para estudiar los efectos químicos térmicos que acompañan a las reacciones químicas, la formulación de soluciones y los cambios físicos como la fusión o la evaporización. Los cambios fisicoquimicos se clasifican como:

Endotérmicos:

Acompañados por la absorción de calor.

Exotérmicos:

Acompañados por desprendimiento de calor.

El calor de una reacción química depende de la condición en que se lleva a cabo el proceso.

Existen dos condiciones particulares en que se desarrollan los procesos, en donde los calores de reacción son iguales a cambios en funciones termodinámicas.

El primer proceso corresponde a un volumen constante, en donde ningún trabajo se realiza sobre el sistema, obteniéndose a partir de la Primera Ley de la Termodinámica.

QV = E....................(1)

Lo que significa que el calor de una reacción medido a volumen constante es exactamente igual al cambio de energía del sistema reaccionante.

El segundo proceso corresponde a la presión constante, como los efectuados en sistema abiertos a la atmósfera, para los cuales:

QP = H....................(2)

Lo que significa que el calor de reacción medido a presión constante es igual al cambio de energía del sistema de reacción.

Es necesario emplear datos obtenidos con bombas calorímetricas, en las cuales se obtiene el cambio de energía (E) y corregirla para calcular H.

Esto se obtiene a partir de la definición de la entalpía (H).

H = E + PV....................(3)

H = E + (PV)....................(4)

Entendiéndose por (PV) la diferencia entre los productos PV de productos reactivos.

Como en reacciones a temperatura constante el (PV) depende del cambio de moles gaseosos entre productos y reactivos, se tiene:

(PV) = nRT....................(5)

obteniéndose así la reacción entre el cambio de entalpía y el de energía,

H = E + nRT

Donde n se toma como el número de moles de producto menos el de reactivos que se encuentran en estado gaseoso.

Ya que E y H son funciones punto, el H ó el E para cualquier reacción química es indispensable de las posibles reacciones intermedias que puedan ocurrir.

Este es el principio de G.H. Hess; y se conoce con el nombre de la Ley de Hess.

Calor de Formación Molar.- Es el calor de reacción para la formulación de un mol de compuesto a partir de los elementos que lo constituyen por su forma más estable.

Las mediciones de H se llevan a cabo en vasos aislados térmicamente (DEWAR) bajo condiciones de presión constante y las determinaciones de E a volumen constante, empleando una bomba calorimétrica de tipo Parr.

OBJETIVO PARTICULAR

Determinación de la entalpía de combustión.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

a) Determinación del calor de combustión a volumen constante de substancias sólidas aplicando el método calorimétrico.

b) Determinación del calor de combustión a presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen constante.

BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de Fisicoquimica

Maron y Prutton

Ed. Limusa

3ª Edición

México, 1972

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Experimentos de Fisicoquimica

Urquiza M.

Ed. Limusa

2ª Edición

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Química Teórica y Descriptiva

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Ed. McGraw - Hill

2ª Edición

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