Calorimetra: Calor de disolucinAsignatura: Laboratorio de Fsico qumicaObjetivos- Determinar la entalpa de disolucin de NaOH en agua.-Desarrollarhabilidadesenel manejodeinstrumentosdelaboratorioyenel conocimientodedisoluciones de bases uertes.Marco terico!l calor es una medida de transerencia de energa t"rmica que puede determinarse por medio delcambio en la temperatura de un objeto.!l #alor de $ para un sistema cuya temperatura #ara de %& a %'( puede e)presarse como*Q=T1T2mCdT=mC(T2T1)Los calores de disolucin son correspondientes a los procesos en que una sustancia slida( lquida ogaseosa llamada soluto se disuel#e en otra generalmente lquida llamada disol#ente y que para unatemperatura y presin dadas( depende de la cantidad de sol#ente que hay en la solucin. +or estara,nesesencial especiicarel n-merodemolesdesol#entepormol desolutoenuncalordesolucin..inembargo( cuandola cantidadde sol#ente por mol de sustancia es grande( se encuentraordinariamente que una dilucin posterior no produce un eecto t"rmico signiicati#o( este hecho seindica mediante la notacin ac.La dierencia entre dos calores integrales de solucin cualesquiera proporciona el in#olucrado en ladilucin de una sustancia desde el estado inicial al inal( y se denomina calor integral de dilucin dela sustancia./na disolucin ideal aparece en el lmite donde las mol"culas de las dierentes especies son muyparecidas entre s( donde las mol"culas de soluto pr0cticamente slo interaccionan con mol"culas dedisol#ente( dada la ele#adsima dilucin de los solutos. Las disoluciones ideales y las disolucionesdiluidas ideales son dierentes( y no deben conundirse entre s. !l calor de solucines la #ariacinde entalpa relacionada conla adicinde una cantidaddeterminada de soluto a una cantidad determinada de sol#ente a temperatura y presin constantes.1asi todas las bases comunes son hidr)idos met0licos inicos. Las bases uertes son solubles enagua y est0n disociadas por completo en solucin acuosa diluida 23ne)o &4. 3s pues( laconcentracin de ion hidronio o hidro)ilo #iene dada directamente por la concentracin ormal desoluto. 3s por ejemplo una disolucin rotulada como NaOH 5.6 7 se compone de Na82ac4 5.65 7 yOH-2ac4 5.6 7( pr0cticamente no hay NaOH sin disociar. 23ne)o '4+ara determinar el calor que absorbe el sistema se necesitan los calores especicos de las sustanciasque inter#ienen en el sistema y que es caracterstico de cada una. 23ne)o 64Equipos y materiales- 9asos de precipitacin de :55 ml y &;5 ml- ' %ermmetros de &55alan,a analtica- 9idrio relojProcedimiento&.-1olocar &55 g y &;5 g en los #asos de precipitacin peque?o y grande.'.- @ntroducir el #aso peque?o en el grande a manera de ba?o mara cuidando de que el agua delrecipiente e)terno est" por encima del ni#el del agua del recipiente interno.6.- 1olocar los termmetros en cada recipiente y registrar la temperatura.A.- +esar = g de NaOH en un #idrio reloj considerando la p"rdida al #erter inmediatamente en elrecipiente peque?o( midiendo la temperatura en los #asos cada 65 segundos hasta que se estabiliceen cada recipiente.;.- Begistrar la temperatura m0s alta en cada recipiente.:.- 1alcular la entalpa de disolucin de NaOH terico y pr0ctico.esultados!abla "#t (s) TInterna() TExterna()5 'A 'A65 'C ';:5 66 ':C5 6: ':.;&'5 6: 'D&;5 6; '=&=5 66.; '=.;'&5 66 'C'A5 6' 'C'D5 6' 'C655 6&.; 'C.;665 6& 656:5 6& 656C5 65.= 65A'5 65.= 65A;5 65.; 65A=5 65 65;&5 65 65;A5 65 65;D5 65 65C$lculosmNaOH corregido=mNaOHmNaOH residuo=7.88 g0.01gmNaOH=7.87g1omo la presin es constante H=qp( entonces se puede calcular el calor de disolucin delNaOH conociendo las dierentes temperaturas.- 1alor de disolucin de NaOH e)perimentalQinterior=mcpH2OT=( 100g)(4.18Jg K )( 309 K297 K) =5016J=1200calQexterior=mcpH2OT=( 150g)(4.18Jg K )( 303 K297 K )=3762J=900calQNaOH=mcp NaOHT=(7.87 g NaOH)(1.48Jg K )( 309 K297 K) =139.77J=33.438calQT=Qinterior+Qexterior+QNaOH=1200cal +900 cal+33.438cal =2133.438calQT=Qdisolucin NaOHQdisolucinNaOH=2133.438cal- 1alor de disolucin de NaOH terico7.87g NaOH x 1mol de NaOH40g NaOH=0.1967moles NaOH100g H2Ox 1mol H2O18g H2O =5.56moles H2OOH(ac)+H2O(l )Na(ac)++NaOH( s)+H2O(l )0.1967OH(ac)+5.56 H2O(l )0.1967 Na(ac)++0.1967 NaOH( s)+5.56 H2O(l )+0.1967moles Namol Na+240.1J0.1967moles OHmol OH230 J H!isolucinNaOH= Hdisolucin NaOH=8.753 KJ=2094.05calErrorcalor dedisolu cin NaOH=|2133.438cal2094.05cal|2133.438calx100=1.846An$lisis de resultados- +ara #alidar la reaccin y obtener la entalpa de disolucin de NaOH se necesita conocer que unabase uerte se disocia completamente en el disol#ente teniendo la misma concentracin de Na8yOH-( es decir al disol#er 5.&C:D moles de NaOH se obtienen 5.&C:D moles de y 5.&C:D moles Na8de OH-.- !l resultado obtenido de -'5CA.5; cal se debe a que la muestra ue transerida inmediatamente alrecipiente con agua permitiendo una mejor medicin de las temperaturas.- !)iste una mnima transerencia de calor al medio( aectando al c0lculo de entalpa de disolucin ypermitiendo que sea menor. - !n la comparacin del calor de disolucin de NaOH terico con el pr0ctico( el porcentaje de errorde&.=A:Ees mnimodebidoalas recomendaciones como#erter lamuestrainmediatamentedespu"s de pesar para e#itar la reaccin con el #apor de agua del medio.Observaciones-+ara calcular el calor absorbido por el sistema se necesita conocer el calor tanto en el interiorcomo el e)terior.- 7ientras se pesa el NaOH una mnima cantidad reacciona con el medio.- !l NaOH se disuel#e completamente en H'O.Conclusiones- .e calcul e)perimentalmente la entalpa de disolucin de NaOH teniendo un porcentaje de errorbajo en comparacin con el terico.- .e desarrollaron habilidades en el manejo de instrumentos de laboratorio al reali,ar la disolucinde NaOH.- La entalpa de disolucin es un #alor caracterstico de las sustancias.- 1uando la cantidad de sol#ente por mol de sustancia es grande( se encuentra ordinariamente queuna dilucin posterior no produce un eecto t"rmico signiicati#o.- .e conocen los undamentos de la disolucin de bases uertes.ecomendaciones- !)traer el NaOH del recipiente con la m0)ima precisin posible para e#itar que el #apor de aguaen el medio reaccione con la muestra.- +esar el #idrio reloj antes y despu"s de pesar la muestra para calcular el residuo de NaOH que nose traslad al sistema y obtener mejores resultados conociendo con mayor precisin la cantidad quereacciona.- 7edir la temperatura inmediatamente despu"s de #erter el NaOH en el agua( porque la reaccin esinmediata. -+esarlamuestraytranserirlainmediatamenteal sistemaparae#itar quereaccioneueradelrecipiente.- 3gitar constantemente durante la reaccin para que se eect-e mejor.%ibliogra&a- Fisicoqumica#ersinenespa?ol delaobra+hysical 1hemistry( thirdeditiondeFilbert G.1astellan 'ed( &CDA. &C=D. 2p0g. &AA4- Fisicoqumica escrito por Da#id G. >all impreso en 7")ico edicin '55; 2p0g. ':4 - Fundamentos de isicoqumica de .amuel H. 7aron y 1arl F. +rutton '55'( editorial limusa .. 3grupo Noriega editores( #igesimocta#a reimpresin hecho en 7")ico 2p0g. &;64-@ntroduccinalaisicoqumicadeHos"Luis7oreno( BamnFarcaDom"nech( Fereardo7.3ntn Fos /ni#ersidad de 9alencia 'I edicin '5&& 2p0g. &' y ''4- Fisicoqumica @rina N. Le#ine quinta edicin #olumen & impreso en !spa?a '55A 2p0g. 6'D4- $umica =I edicin Jennet G. Ghitten( Baymond !. Da#is( 7. Larry +ecK( Feorge F. .tanleyedicin '55= 2p0g. &':4- 3nalytical 1hemistryan@ntroductionedicinoriginal enlenguainglesapublicadapor* Holt(Binehart andGinston( #ersinespa?olapor Dr. !nrique1asassas.im( propiedaddeeditorialre#ert" .. 3. edicin de &C=: 2p0g. '::4- 3plicaciones de la energa solar edicin original en lengua inglesa publicada por 3ddison-Gesley(#ersinespa?olapor el Dr. Hos"3guilar +erisyDr. HuandelaBubia+acheco( propiedaddeeditorial re#ert" .. 3. !dicin en espa?ol &C='( impreso en !spa?a 2p0g. :::4Ane'osAne'o "#$umica =I edicin Jennet G. Ghitten( Baymond !. Da#is( 7. Larry +ecK( Feorge F. .tanley edicin '55= 2p0g. &':4Ane'o "($umica =I edicin Jennet G. Ghitten( Baymond !. Da#is( 7. Larry +ecK( Feorge F. .tanley edicin '55= 2p0g. &':4Ane'o ")3plicaciones delaenergasolar edicinoriginal en lengua inglesa publicada por 3ddison-Gesley( #ersin espa?olaporelDr. Hos"3guilar +eris y Dr. Huan de la Bubia +acheco( propiedad de editorial re#ert" .. 3. !dicin en espa?ol &C='( impreso en !spa?a 2p0g. :::4