• Debe llevarse a cabo una evaluación completa del riesgo antes de comenzar este experimento. experimento. • Se debe usar el equipo de seguridad personal. • Los productos químicos deben eliminarse de manera segura y teniendo debidamente en cuenta
I.
OBJETIVO GENERAL Determinar la entalpia de reacción entre el zinc metálico y una solución de sulfato de cobre II.
II.
INTRODUCCIÓN
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Los cambios de entalpia ocurren cuando se produce una reacción exotérmica o endotérmica, en el caso de una reacción rédox esta es exotérmica. Cuando el calor liberado por una reacción exotérmica es absorbido por el agua de la solución, la temperatura del agua se incrementa. El calor producido por la reacción puede ser calculado si se asume que todo el calor es absorbido por el agua de la solución. En este experimento se hace reaccionar un volumen de solución de sulfato de cobre II de concentración conocida y un exceso de zinc en polvo. Por medio del cambio de temperatura de la solución durante la reacción se calcula la entalpia molar de reacción. Estos valores pueden ser calculados con los valores teóricos.
III.
MATERIALES Y REACTIVOS Zinc metálico en polvo /g Solución de sulfato de cobre II (aq)/ mol dm-3
0.1
APARATOS Vaso de poliestireno Papel aluminio Luna de reloj Probeta de 50 ±0.1 cm3 Agitador magnético Termómetro digital ±0.1C Balanza con precisión de al menos dos decimales
IV.
PROCEDIMIENTO: 1. Mida aproximadamente aproximadamente 4 g de zinc metálico en polvo en una luna de reloj. 2. Mida 50 cm3 de solución de sulfato de cobre (II) en un vaso de poliestireno y registre su temperatura. 3. Luego de 100 segundos, adicione el zinc zinc metálico a la solución de sulfato de cobre II (aq) en el vaso, cubra con el papel aluminio e inicie el agitador magnético para ayudar a disolver. 4. Registre las temperaturas a intervalos de 50 segundos. segundos.
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Registre todos los datos cualitativos.
VI.
ANÁLISIS 1) Calcule la masa molar de CuSO4 (Masa atómica relativa: H=1.01, O=16.00, S=32.07, Cu=63.55).
COBRE: 63.55 AZUFRE:
32.07
OXIGENO: 4 x (16.00) = 159.62
=
#
. (4 (4)) =
= 159.62 0.05 1=
159.62 0.05
= 7.98 7.98
2) Procese sus datos para calcular la entalpia molar de reacción, mostrando todas las unidades a través de los cálculos. ∆ = 2 ( ( − ) −∆ −∆ = 50 50 4.1 4.18 8 (50.2 − 24.3 4.3) ° −∆ −∆ = 5413 5413.1 .1 ∆ =
−5413.1 159.62
= −33. −33.91 91
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3) Prepare una tabla de sus resultados para comparar -Sus datos experimentales. -Los valores obtenidos de tablas
SULFATO DE COBRE Tiempo (segundos)
Temperatura (°C)
100
25.2
ADICIONADO EL ZINC METÁLICO Tiempo (segundos)
Temperatura (°C)
50
24.3
100
26.1
150
29.2
200
31.7
250
33
300
34.2
350
38.1
400
39.3
450
41.4
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4) Calcule el %error experimental (| ΔHº ΔHºteórico – ΔH – ΔHexperimental|x100% ΔHteórico Donde ΔH Donde ΔH:: entalpia de reacción
Error Experimental:
=
−300 −300.8 .8 − (−37. (−37.6) 6)
−300.8 = 0.875 0.875 100% 100% = 87.5 %
VII.
100%
CONCLUSIONES Y EVALUACIONES
Conclusiones Compare sus resultados resultados con los valores de tablas y calcule el porcentaje porcentaje de error. Calcule el % de error de origen aleatorio en el experimento experimento y compare con el error experimental.
Evaluaciones Considere que asunciones se han realizado en los cálculos. Seleccione posibles fuentes de error sistemático y mejoras:
Puntos débiles / limitaciones
Mejoras
No se utilizó el zinc metálico en polvo, a diferencia se usó en gradillas.
Conseguir zinc metálico en polvo, o adicionar a los materiales mortero y pilón.
El sulfato de cobre no se sometió a Tomar en cuenta que la temperatura temperatura el tiempo necesario. debe superar 25 °C aproximadamente. Para registrar la temperatura del Utilizar un envase más cerrado que sulfato de cobre era necesario un vaso permita que únicamente se controle la más cerrado para evitar la influencia de temperatura de la solución de sulfato la temperatura ambiente. de cobre.
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