INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UPIICSA
LABORATORIO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
PRÁCTICA No. 3 “ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN (EQUIPO PHYWE)” FECHA DE REALIZACIÓN: LUNES 12 DE ENERO 2015 FECHA ENTREGA: LUNES 26 DE ENERO 2015
EQUIPO No. 2: PATIÑO CASTREJÓN KEVIN PÉREZ MOJICA MELISSA SALAS VAZQUEZ XIMENA ----** SECUENCIA: 2IM33 LUNES 8:00-10:00
ÍNDICE
ܳ
ܳ × À ൧=െൣ ܳ
T=25ºC y P= 1 bar
Toda reacción química es un fenómeno químico, en donde cambia la estructura molecular de los reactivos al transformarse en productos
LEY DE LAVOISIER -LAPLACE
más estable
El calor nece sario para descomponer un compuesto en sus elementos libre s en su forma más estable es el mismo calor que se libera al formar dicho compuesto a partir de sus elementos en su forma
phywe)
combustión (equipo
Entalpía de
La termoquímica trata de la conversión de energía química en energía térmica o calor.
LEY DE HESS El calor de una reacción global es igual a la suma de los calores de las ecuaciones parciales utilizadas para obtener la ecuación global.
À ൧
CALORES DE REACCIÒN A CONDIONES TIPO:
Manual de laboratorio. Quí mica Industrial II. 2008
CALOR DE COMBUSTIÒN MOLAR: Calor que se genera cuando se quema un mol de combustible produciendo como productos de la oxidación bióxido de carbono gaseoso y agua liquida
Calorimetría: Realización precisa y exacta de mediciones calorimétricas en calorímetros
Calorímetrosadiabáticos: Balance de calor para medir el calor que libera una reacción dentro de un sistema llamado bomba calorimétrica
െ െെ ܳ ൣ × ܳ
El calor de la reacción de combustión se determina midiendo el calor sensible absorbido por el calorímetro y el agua, restando a estos, tanto el calor generado por el alambre fusible al quemarse, como el rcalo de la reacción secundaria de generación de acido nítrico, debido a la presencia de nitrógeno en el aire
“Si una reacción es endotérmica en una reacción directa, será exotérmica en la reacción inversa ”
Δng: cambio de moles de productos – moles de reactivos gaseosos de la ecuación.
Qp = Qv + Δng R T
Calor a presión cte y a volumen cte:
Procesos a vol. e: ct Qv = Δ E Procesos a P. cte : Qp = ΔH
Calor de reacción: energía térmica que se requiere para que se lleve acabo una reacción o la energía liberada.
Existiendo una liberación (reacciones exotérmicas) o absorción(reacciones endotérmicas)de energía en forma de calor.
MARCO TEÓRICO
OBJETIVOS El alumno determinará el calor de combustión a volumen constante de sustancias sólidas, aplicando el método calorimétrico. El alumno calculará el calor de combustión a presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen constante. HIPÓTESIS
PROCEDIMIENTO
Práctica No. 3Entalpía de combustión (Equipo Phywe)
totalmente abierta. También observe que las válvulas del
posición debe ser en la parte inferior cuando está cerrada
Cierre la bomba
cierre la válvula del
oxígeno, deslizando hacia
fnal
estabilice y registre el dato
Manualde laboratorio. Quí mica Industrial II. 2008
la bomba
calor cedido es absorbido por
que la reacción avanza y el
elevación en la misma indica
computadora∆T. Una
Espere a que la temperatura se
eléctrica
Observe en la pantalla de la
interruptor”
desconecte la fuente de suministro de corriente
bomba y el sistema de
eléctrica
para disminuir la presión. Para esto seránecesario abrir la
suspenda la agitación
Lavar la bomba con 20mL de agua destilada y vaciar en un matrazErlen Meyer
de metilo y titular con Na2Co3 al 0.0725N
válvula de escape
computadora
Agregar 2 gotas de anaranjado
válvula y presión con la
sonda y apague la
magnética, retire el sensor o
y libere los gases que contiene
Una vez terminada la reacción,
Saque la bomba colorimétrica
ignición
terminales eléctricas de la
de suministro de energía
combustión ha sido total
bomba para comprobar que la
Observe el interior de la
escapado
cuando los gases hayan
Abra lentamente la bomba
estabilizado
cuando este se haya
Anote el dato de T inicial
Conecte los cables a las
Active la reacción de combustión por ignición con un voltaje de 15v con la “Llave
Separe la llave interruptor y Conecte y encienda la unidad
para el registro de la T, acoplado ala computadora
perilla hacia abajo
pequeña de tal forma que se
reduzca la longitud del tornillo
e introduzca el sensor o sonda
interior del recipiente con agua
Coloque la bomba en el
en el cuerpo de la bomba
Agregar 0.5 mL H2O destilada
calorimétrica esté limpia y seca
Verifque que la bomba
2IM33 Lunes 8:00 -10:00
Pérez Mojica Melissa
manómetro, girando la
Cierre la válvula del tanque adelante elanillo metálico
la bomba, girando la perilla
Libere el excedente de oxígeno de la manguera y
Retire con precaución la manguera de suministro de
oxigeno
manguera de suministro de
la brida e inserte la
calorimétrica ajus tando con
de oxígeno, cierre la válvula de
cerradas
tanque y el manómetro estén
la válvula de entrada esté
tiene una perilla negra cuya
Antes de llenar la bomba con oxígeno en exceso, observe que
bomba
terminales internas de la tapa de la
puntas libres para insertar en las
pastilla con el alambre dejando dos
Una vez que percibala entrada
suministre oxígeno a 7 bar
manómetro de tal forma que
arriba la perilla negra del
luego gire lentamente hacia
Abrala válvula del tanque y
centésimos de gramo.
balanza con escala en
restantes y presionar con la pastilladora hasta obtener la
naftaleno (0.2 g) en una
el alambre, agregar los 0.1 g
Pese con precisión un trozo de
La válvula del manómetro
media (600 TPM)
destilada y una barra de
agitación magnética
Encienda el sistema de agitación a una velocidad
a la pastilladora, oprimir y colocar
Elaborar la pastilla agre gando 0.1 g
Determinar el calor de combustión a volumen cte de sustancias sólidas, aplicando el método calorimétrico. Calcular el calor de combustión presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen cte.
El recipiente adiabático debe contener 900 g de agua
Mapa mental
CÁLCULOS
CUESTIONARIO Escriba la ecuación de las dos reacciones químicas de combustión llevadas a cabo: C10 H 8 (s )+12 O2( g) 10 CO 2 (g ) 4 H 2 O(l)
Determinar la entalpia de combustión expresando el resultado en KJ mol
Kcal mol
Y
: ∆ Hc=
−1299227.124 cal cal Kcal =−649.6235 =-649613.562 2 mol mol mol
∆ Hc=
−1299227.124 cal cal 4.186 J ( ) =-649613.562 =-2719282.22 2 mol mol 1 cal
J KJ =-2719.2822 mol mol
¿Qué establece la Ley de Hess? R= Establece que si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se lleva a cabo en una, dos o más etapas, esto es que los cambios de entalpía son aditivos: ΔH neta = ΣΔHr.
Calcule el valor de
∆ Hc teóricamente esperado, con la aplicación de la ley
de Hess para el naftaleno y para el acido benzoico.
a)
Reacción 10 C( s) +4 H 2(g ) C 8 H 8 (S)
b)
C( s )+O2 (g) CO2 (g)
c)
H 2 (s )+1 /2 O2(g ) H 2 O(l)
inv. a) ×10 ×4
∆ Hr(Kcal) 17.82 -94.05
74.59 -393.69
-68.32
-285.98
10 C( s) +4 H 2(g ) C 8 H 8 (S) b) c)
C( s )+O2 (g) CO2 (g)
17.8 -940.5
H 2 (s )+1 /2 O2(g ) H 2 O(l)
C10 H 8 (S ) +12O2 10CO 2 ( g) +4 H 2 O(L)
∆ Hr(KJ)
-273.28 ∆ Hr=-1231.6Kcal
∆ Hc= -1231600 cal =- 5155477.6J
ERROR EXPERIMENTAL E.E=
V . teorico−V .experimental V .teorico
E.E.=
1231600 cal−(−1299227.124 cal) ×100 =5.5 1231600 cal
¿Qué importancia tiene desde un punto de vista industrial, el conocer la entalpía de combustión de un material orgánico?
R= Es demasiado importante ya que vemos que energía se desprende al hacer diferentes productos, como la fundición de los metales, que vemos que ahí se desprende demasiado calor. CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA -Manual de laboratorio de química industrial II, Upiicsa, Instituto Politécnico Nacional. -
