FICO

1. CURSO : FISICO QUIMICA
• CALORIMETRIA I

2. Calorimetría
En B.P. los cambios de calor de los procesos físicos y químicos se miden con un calorímetro.
Calorimetría.- Es la medición de los cambios de calor dependiendo de conocimiento de los
siguientes conceptos.
Calor Especifico (Cs) .- Es la cantidad de calor que se requiere para elevar 1 ⁰C la temperatura
de un gramo de la sustancia.
Unidades J/g ⁰C
Capacidad Calorífica.- Es la cantidad de calor que se requiere para elevar 1 ⁰C la temperatura
de determinada cantidad de sustancia.
Unidades J/⁰C
El Cs es una propiedad intensiva (no depende de cuanto de materia se considera) y la
capacidad calorífica es una propiedad extensiva (si depende de la cantidad de materia).
Modelos q=m Cs ΔT
q=Ccal ΔT Ccal=C

3. Observación
-Podemos decir si se conoce el Cs y la cantidad de una sustancia entonces el cambio de
temperatura de la muestra ΔT indicara la cantidad de calor (q) que se ha absorbido o
liberado en un proceso particular.
-El convenio de signos para el q es igual que el de ΔH + endo
- exo
qp=ΔH
Casos de Estudio
1.- Una muestra de 466 g de agua se calienta desde 8.5 ⁰C hasta 74.6 ⁰C ¿Calcule la cantidad
de calor en KJ absorbido por el agua?
Cs H2O =4.184 J/g ⁰C
q=m Cs ΔT
q=(466 g) (4.184 J/g ⁰C) (74.6 – 8.5) ⁰C
q=+129 KJ (El agua absorbe calor de los alrededores)

4. 2.- Una barra de Hierro cuya masa es 869 g se enfría de 94 ⁰C a 5 ⁰C ¿Calcule la cantidad de
calor liberado en KJ por el metal?
Cs Fe=0.450 J/g ⁰C Rpta q=-34.8 KJ

5. Calorimetría a Volumen Constante
El termino volumen constante se refiere al volumen del recipiente que no cambia durante la
reacción.
Se observa que el recipiente permanece intacto después de la medición.
Aplicaciones.- Contenido energético de los alimentos y combustibles. Por lo general se
expresan en calorías.
1 cal = 4.184 J
Observación.- El calor de combustión generalmente se mide colocando una masa conocida
de un compuesto en un recipiente de acero llamado Bomba Calorimétrica a V=cte que se
llena con oxigeno aproximadamente a 30 atmosferas de presión. Bomba Calorimétrica
denota la naturaleza explosiva de la reacción en escala pequeña en presencia de oxigeno.

7. -La bomba cerrada se sumerge en una cantidad conocida de agua la muestra se enciende
eléctricamente y el calor producido por la reacción de combustión se calcula con exactitud
registrando el aumento en la temperatura del agua.
-El calor liberado por la muestra es absorbido por el agua y el calorímetro.
-Tenga se presente que la Bomba Calorimétrica no hay perdida de calor o masa hacia los
alrededores durante el tiempo que se efectúa las mediciones ósea es un sistema aislado no
entra ni sale calor durante el proceso el calor del sistema es cero.
qsist=0
qsistema=qcalorimetro+qreaccion
0=qcal +qreacción (son los cambios de calor)
qreacción =-qcal
Para conocer o calcular qcal se necesita conocer la capacidad calorífica del calorímetro (Ccal) y
el aumento de temperatura (ΔT).

8. Modelo qcal=Ccal ΔT
Ojo -> -Conociendo la Ccal podemos hallar el calor de combustión de cualquier sustancia.
-Los cambios de calor no corresponden a ΔH por que las reacciones ocurren a V=cte.
Casos de Estudio
1.- Una muestra de 1.435 g de Naftaleno C10 H8.
Se quema en una Bomba Calorimétrica a V=cte,como consecuencia la temperatura del agua
se eleva de 20.28 a 25.95 ⁰C.
Si la Ccal de la bomba mas el agua fue de 10.17 KJ/ ⁰C.
¿Calcule el calor de combustión del Naftaleno sobre una base molar?
Es decir encuentre el calor molar de combustión.

9. Interrogantes:
¿Cómo se calcula el calor absorbido por el calorímetro?
¿Cuál es el calor de combustión de 1.435 g de Naftaleno generado?
¿Cuál es el factor de conversión entre gramos y moles de Naftaleno?
Solución:
El calor absorbido por la Bomba y el Agua es igual al producto de la Ccal y el
cambio de temperatura.
qcal=Ccal ΔT
qcal=(10.17 KJ/ ⁰C)(25.95-20.28) ⁰C
qcal=57.66 KJ
Se sabe que: qsist = qcal+qreacción=0
qcal=-qreacción

10. Si el cambio de calor de reacción es – 57.66 KJ. (Es el calor liberado por la combustión de
1.435 g de C10 H8
Factor de conversión – 57.66 KJ
1.435 g de C10 H8
La masa molar del Naftaleno es 128.2 g de manera que el calor de combustión de 1 mol de
Naftaleno es:
Calor Molar de Combustion = -57.66 KJ 128.2 g C10 H8
1.435 g de C10 H8 1 mol de C10 H8
=-5.151*103 KJ/mol
2.-Una muestra de 1.922 g de metanol (CH3OH) se quemo en una Bomba Calorimétrica a
V=cte como consecuencia la temperatura del agua se elevo a 4.20 °C.
Si la capacidad calorífica de la Bomba mas el agua fue de 10.4 KJ/°C.
¿Calcule el calor molar de combustión del metanol?

11. qcal=Ccal ΔT=(10.4 KJ/ °C) (4.20 °C)
qcal=43.68 KJ
Modelo: qsist= qcal + qreacc=0
qreacc=-43.68 KJ -> Es el calor liberado por la combustión de 1.922 de CH3OH
PM=CH3OH=32 g/mol
Calor Molar de Combustión = -43.68 KJ 32 g
1.922 g 1 mol
= -727 KJ/mol