Informe del Trabajo Practico: Bomba de Mahler
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Objetivo: Medir el calor desprendido en la combustión del naftaleno a volumen constante, calcular la entalpía de combustión y analizar los errores asociados.
1. Ecuaciones y leyes empleadas. Qi= 0 U+ CcT= 0 U2m2 + U1m1+ CcT= 0 (m2: masa de hierro, m 1: masa de naftaleno)
U = Cc Tm Um
Capacidad calorífica calorímetro: Cc= [2426 ± 2 c al/°C] Masa de Hierro: m 2 = (0,0401 g - 0,0267 g) = 0,0134 g Masa de naftaleno: m 1 = (1,0261 g – 0,0365 g) = 0,9896 g U2= -1600 cal/g
1. Medidas experimentales Tiempo 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 735 750 765 780 795 810 825 840 855 870 885 900 915 975 1035 1095 1155 1215 1275 1335 1395 1455 1515 1575 1635 1695
Temperatura (°C) 20,012 20,014 20,017 20,019 20,023 20,026 20,029 20,032 20,036 20,039 20,043 20,051 20,069 20,473 21,423 22,297 22,709 23,117 23,326 23,476 23,618 23,698 23,774 23,822 23,822 23,937 23,976 23,987 23,987 23,985 23,978 23,974 23,969 23,966 23,957 23,952 23,947 23,942
2)
A) (Revisar gráfica)
U = Cc Tm Um U =2426cal°C∗3,97°C0,0134g∗1600calg⁄0,9896g =
B)
4 4 cal ) U = (9631 cal21, =9710, 5 5 0,9896g , = U
Para calcular el error en el calor medido, usaremos el método de propagación de errores
+ ∆ + 1 ≅∆ ∆ ∆∆ + Datos: dm= 0,1 mg (balanza analítica) dCc= 2 cal/ ºC dT= 0,001 º C
≅16,094∗∗ +6.009.830,45∗∆ +1,2∗10−∗ +2.614.090,33 ≅8,≅64,544376+6,01+1,2∗10− +2,614=73 =9710 ±8 C) Um= PMnaf *U1= 128 g/mol * -9710 cal/ g = -1,243 kcal/mol = -5204 J/mol Hm= Um- 2RTi
Donde Ti es la temperatura a tiempo cero: 20,010 °C = 293,21 K Hm=-5204 J/mol - 2* 8,314 (J/K.mol) * 293,21 K = -10,079 kJ/mol
D) i) Hf = (Hproductos - Hreactivos) Utilizando la ley de Hess: C10H8 (s) + 1202 (g) 10CO2 (g) + 4 H2O (l) C + O2 CO2 (g) H2= 94,05 Kcal H2 + ½ O2 H2O (l) H3 = -68,32
H1 = -5096162, 446 J/mol
10CO2 + 4 H2O 10 (C + O 2 4 (H2 + ½ O2
C10H8 (s) + 12O2 (g) CO2 (g)) H2O)
10 C + 4H2
C10H8
ii) Q transferido al ambiente: Cc* [1+ 2] = Cc* [T corregido - Tleído] = 2426 cal/°C * 0,052°C = 126,2 cal
Discusión Según los datos obtenidos en la experiencia, el calor desprendido de la combustión del naftaleno es de -9710, con una desviación de 8 unidades, (un valor grosero a nuestro parecer). La entalpía de combustión obtenida es de -10,079 kJ/mol. También podemos agregar que la gráfica de Temperatura vs tiempo denota que ambas rectas trazadas tienen una pendiente muy pequeña, por lo que asumimos que el calorímetro se comportó de una manera casi ideal.
