Universidad Autónoma de Yucatán

Campus de Ciencias de la Salud

Facultad de Química

Licenciatura: Q.F.B

Laboratorio de análisis fisicoquímicos

Facilitadores:

Manuel Hernán Barceló Quintal

Jesús Alfredo Araujo León

“Termodinámica de la disolución de Hidróxido

de Sodio”

Equipo:

Can Chan Karla Alejandra

Chávez López Ruth Noemí

Escamilla González Saraí

Lira Molina Fátima Argelia

Medina Solís Ariana Monserrath

Introducción

En éste trabajo experimental se determinará el calor de dilución del NaOH el cual

será añadido a un reactor de paredes adiabáticas

Las reacciones químicas van acompañadas de cambios de energía que,

generalmente corresponden a la absorción o desprendimiento de calor.

Aquellas reacciones químicas donde se desprende calor reciben el nombre de

exotérmicas, y en los procesos en donde el sistema absorbe calor, como la fusión

del hielo, son endotérmicos.

La cantidad de calor absorbido o desprendido en cualquier proceso físico o

químico depende de las condiciones experimentales en que se efectúe el

proceso. Los dos casos más frecuentes son procesos a presión constante

(reacciones en recipiente abierto, P = 1 atm) o procesos a volumen

constante (reacciones en recipiente cerrado herméticamente, ΔV = 0).

La magnitud termodinámica utilizada para expresar el calor liberado o

absorbido por una reacción química cuando el proceso se lleva a cabo a

presión constante, qp, se denominada entalpía, H.

En el laboratorio para medir el calor absorbido o desprendido en una

reacción química se utiliza un recipiente llamado calorímetro. Para las

reacciones que tienen lugar a presión constante se usa un calorímetro

formado por un vaso aislado térmicamente. Este tipo de calorímetro es útil para

medir la cantidad de calor que se desprende en reacciones que tienen

lugar en disolución acuosa tales como reacciones de neutralización ácido‐base y en nuestro caso de calores de disolución. Midiendo los cambios de

temperatura de la disolución se puede establecer la cantidad de calor

asociado a la reacción química. Los cambios de temperatura dependen de

la capacidad calorífica del calorímetro y de la capacidad calorífica del agua

(o de su calor específico).

Determinar el calor de dilución de un compuesto en un reactor de paredes

adiabáticas (calorímetro)

NaOH (S)+H 2O(l)↔Na(ac)+OH (ac)

Datos experimentales

Peso calorímetro 29.116g

Peso NaOH 15.0254 g

Temperatura recipiente A 27 °C

Temperatura recipiente B 42°C

Temperatura A y B 32 °C

Temperatura Agua+ NaOH

CALOR ESPECIFÍCO

AGUA 4.186 J /g°C

NAOH 4.28 J /g°C

Determinar capacidad calorífica recipiente A

La capacidad calorífica nos permite entender cómo se comporta la sustancia

térmicamente, aplicando la expresión para la capacidad calorífica del cuerpo:

C= Q∆T

Q=mCp∆ t

Cp=(−100 g )(4.186 J

g° C ) (32 °C−42° C )−(100g )(4.186 Jg°C )(32 °C−27 ° C)

(32 °C−25 °C )

Cp=299 Jg°C

De acuerdo a los principios de la calorimetría:

“Cuando 2 o más cuerpos con temperaturas diferentes son puestos en contacto,

ellos intercambian calor entre sí hasta alcanzar el equilibrio térmico. Luego,

considerando un sistema térmicamente aislado, la cantidad de calor recibida por

unos es igual a la cantidad de calor cedida por los otros".

La cantidad de calor (Q) que gana o pierde un cuerpo de masa (m) se encuentra

con la fórmula:

Q=mCp∆ t

Dónde:

Q; cantidad de calor (que se gana o se pierde), expresada en calorías.

m; masa del cuerpo en estudio.

C; calor específico del cuerpo.

Δt; variación de temperatura = Tf − T0.

Para conseguir el equilibrio térmico la cantidad de calor ganado por un cuerpo

debe ser igual a la cantidad de calor perdido por el otro. Por lo tanto:

Q1=Q2

−(100 g )(1 calg ° C )(32 °C−42 °C )=(100g)(1 calg° C )(32 °C−27 ° C )+29.11g (32C°−25 °C )

1000cal+500cal=145.55

1500cal145.55

=10.30cal

Calor de dilución del NaOH

Cantidad de NaOH: 15.025g

Cantidad de H2O: 100g

Total disolución: 100g H2O + 15.025 g NaOH = 115.025g disolución

Q=mCp∆ t

Q=115.025 g (4.28 Jg°C ) (32° C−25 °C )

Q=3446.15 J

∆ H=1mol NaOH 40 gNaOH1mol NaOH

3446.15J15.025 gNaOH

∆H=−9174.44

El calor de la disolución de NaOH fue 3446.15Jy la variación de entalpía– 9174.4 J ,

por tanto el hidróxido de sodio produce un calentamiento de la disolución.