1. El documento describe un experimento para determinar el calor de neutralización entre un ácido y una base.
2. Se midieron las masas y temperaturas iniciales y finales del ácido, la base y la mezcla neutralizada.
3. Los cálculos mostraron que el calor de neutralización del sistema ácido sulfúrico-hidróxido de sodio fue de 2440,75 cal/mol.
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
Tabla Conductancias Equivalentes a Dilución Infinitaadriandsierraf
Documento con experimentos de laboratorio y trabajos prácticos conductimétricos, donde se reportan tablas con conductividades equivalentes de diversos electrolitos en soluciones diluidas y a dilución infinita. Universidad Tecnológica Nacional, Neuquen, Argentina.
Reporte de la Práctica N° 2 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
Tabla Conductancias Equivalentes a Dilución Infinitaadriandsierraf
Documento con experimentos de laboratorio y trabajos prácticos conductimétricos, donde se reportan tablas con conductividades equivalentes de diversos electrolitos en soluciones diluidas y a dilución infinita. Universidad Tecnológica Nacional, Neuquen, Argentina.
Reporte de la Práctica N° 2 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Fundamentos del equilibrio químico, que es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto.Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. En una reacción química, cuando los reactivos se mezclan en un recipiente de reacción de solución acuosa (con calefacción, si es necesario), no se convierten en productos la totalidad de los reactivos. Después de un tiempo (que depende de los compuestos que constituyen la mezcla), las reacciones opuestas, pueden alcanzar iguales velocidades de reacción, creando un equilibrio dinámico en el que la relación entre los reactivos y productos será fija.
Reacción química VI - Problemas de QuímicaJuan Sanmartin
Explicación de los pasos a dar para la resolución de reacciones químicas sencillas. Estequiometría y estequiometría de gases. Ley de los gases. Molaridad
La mycoplasmosis aviar es una enfermedad contagiosa de las aves causada por bacterias del género Mycoplasma. Esencialmente, afecta a aves como pollos, pavos y otras aves de corral, causando importantes pérdidas económicas en la industria avícola debido a la disminución en la producción de huevos y carne, así como a la mortalidad.
1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
ESCUELA DE PETRÓLEOS
INFORME DE LABORATORIO N° 5
NOMBRE: Quezada Espinosa David Andrés. FECHA: 2014_06_04
PROFESOR: Dr. Bolívar Enríquez. CURSO: Cuarto
1. Tema: Calor de Neutralización.
2. Objetivos:
2.1.Objetivo General
Determinar el calor de neutralización de una reacción Ácido-Base.
2.2.Objetivos Específicos
Determinar la ecuación del calor de neutralización y sus unidades.
Establecer el tipo de reacción entre un ácido y una base.
Elaborar el análisis dimensional para el calor de neutralización.
3. Marco Teórico
¿Qué es el Calor de Neutralización?
El calor de neutralización es definido como el calor producido cuando un
equivalente gramo de ácido es neutralizado por una base. El calor de
neutralización tiene un valor aproximadamente constante, en la
neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte, ya que en esta
reacción se obtiene como producto en todos los casos un mol de agua,
que es formada por la reacción:
𝐻+
+ 𝑂𝐻+
→ 𝐻2 𝑂
𝐻3 𝑂+
→ 2𝐻2 𝑂
2. Las reacciones que ocurren durante un proceso pueden ser
endotérmicas, si absorben calor, o exotérmicas, si desprenden calor.
Los cambios endotérmicos se expresan con signo positivo, y los
cambios exotérmicos con signo negativo, de acuerdo con la primera ley
de la termodinámica. El cambio de entalpía ocurrido en la reacción
directa es exactamente opuesto en la reacción inversa. Este efecto
térmico es el mismo sin importar si la reacción ocurre en una o varias
etapas. La magnitud del cambio depende de la constitución, el estado
físico de reactivos y productos y de la expresión estequiométrica.
Los calores de neutralización pueden determinarse por mediciones
calorimétricas directas, a partir de mediciones en serie efectuadas sobre
soluciones de concentraciones finitas que Progresivamente se van
diluyendo y extrapolando a dilución infinita.
¿Qué reacción se produce al mezclar estas dos soluciones (ácido-
base)?
Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción
química que ocurre entre un ácido y una base produciendo una sal y agua.
La palabra "sal" describe cualquier compuesto iónico cuyo catión
provenga de una base (Na+ del NaOH) y cuyo anión provenga de un ácido
(Cl- del HCl). Las reacciones de neutralización son generalmente
exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
Se les suele llamar de neutralización porque al reaccionar un ácido con
una base, estos neutralizan sus propiedades mutuamente.
Reacción Exotérmica.
Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que
desprenda energía, ya sea como luz o como calor,1 o lo que es lo mismo: con
una variación negativa de la entalpía; es decir: -ΔH. El prefijo exo significa
«hacia fuera». Por lo tanto se entiende que las reacciones exotérmicas
liberan energía. Considerando que A, B, C y D representen sustancias
3. genéricas, el esquema general de una reacción exotérmica se puede escribir
de la siguiente manera:
A + B → C + D + calor
Ocurre principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando éstas son
intensas pueden generar fuego. Si dos átomos de hidrógeno reaccionan
entre sí e integran una molécula, el proceso es exotérmico.
Ácido Sulfúrico 𝑯 𝟐 𝑺𝑶 𝟒
𝐻2 𝑆𝑂4 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎2(𝑆𝑂4) + 2𝐻2 𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟
2𝑁𝑎+
+ 2𝑂𝐻+
+ 2𝐻2+
+ 𝑆𝑂4
2+
→ 2𝑁𝑎+
+ 𝑆𝑂4
2+
2𝐻2 𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟
Ácido Clorhídrico 𝑯𝑪𝒍
𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2 𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟
𝑁𝑎+
+ 𝑂𝐻−
+ 𝐶𝑙−
+ 𝐻+
→ 𝑁𝑎+
+ 𝐶𝑙−
+ 𝐻2 𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟
4. Ecuación del calor de neutralización y análisis dimensiona
2 2
2
3 1 3 2 3 1
1 2 3
0
(T ) (T ) (T )
,
a b sistema n
n a H O b H O
n
a b
H O
U Q W cuando W
U U U Q
Q m C T m C T Eqt T
Q calor deneutralización
m y m masas del ácido ybase
T T yT temperaturas medidas
C calor específicodel agua
Eqt Equivalentetérmic
odel calorímetro
N
N
cal
H
mol
J
H
mol
2
2
N
N
N
Q J
Q Nm
m
Q kg
s
4. Montaje del equipo.
4.1.Diagrama del experimento
1
1
3
4
5
2
1
4.2. Materiales.
1. Vaso de precipitación
(𝐻2 𝑆𝑂4)
2. Vaso de precipitación
(𝑁𝑎𝑂𝐻)
3. Calorímetro.
4. Termómetro.
5. Embudo.
5. 5. Procedimiento.
Medimos 30 g de NaOH para preparar la solución.
Disponemos de los 30 g de NaOH en un matraz aforado con 250 mL.
Elaboramos la solución de 𝐻2 𝑆𝑂4, para ello se mide 41,67 mL de ácido
sulfúrico.
Trasvasamos los 41,67 mL de ácido sulfúrico en un matraz con 250 mL
de agua.
Se enfrían los dos matraces mediante el contacto con agua fría.
6. Datos experimentales
ÁCIDO BASE NEUTRALIZACIÓN
t(s) T(ºC) t(s) T(ºC) t(s) T(ºC)
0 25 0 27 0 36
30 25 30 26 30 35
60 25 60 25 60 35
90 25 90 25 90 35
120 25 120 25 120 35
150 25 150 25 150 35
180 25 180 25 180 34
210 25 210 25 210 34
240 25 240 25 240 34
270 25 270 25 270 34
300 25 300 25 300 34
T media 25 T media 25.27 T media 34.64
Temperatura del H2SO4 (T1) 25ºC
Temperatura de la base NaOH (T2) 25,27ºC
Temperatura de Neutralización (T3) 34.64ºC
Equivalente térmico del calorímetro 44.33cal/ºC
6. 7. Cálculos
7.1.Calcular la masa de las soluciones ácidas
2 4
2 4
( )( )
( )( )( )
mol gr
(3 )(98,08 )(0,040L)
11,77
H SO
H SO
m
M
PM V
m M PM V
m
L mol
m gr
7.2.Calcular la masa de la solución básica.
( )( )
( )( )( )
(3 )(40 )(0,040L)
4,8
NaOH
NaOH
m
M
PM V
m M PM V
mol gr
m
L mol
m gr
7.3.Masa total y moles totales.
2 4
2 4
2 4
11,77 4,8
16,57
11,77
0,12
98,08 /
4,8
0,12
40 /
(0,12 0,12)mol
0,24
t H SO NaOH
t
t
H SO
NaOH
t H SO NaOH
t
t
m m m
m gr gr
m gr
gr
n mol
gr mol
gr
n mol
gr mol
n n n
n
n mol
7. 7.4.Calcular el calor de neutralización.
11,77 .1 (34,64 25) C 4,8 1 (34,64 25,27) 44,33 (34,64 25) C
585,78
585,78
0,24
2440,75
n
n
n
cal cal cal
Q gr gr C
gr C gr C C
Q cal
cal
H Q
mol
cal
H
mol
7.5.Realizar el análisis dimensional del calor de neutralización.
2 21 3 1 1 3 1 3 1
2 2 2
2 2 2
2
2 2
2
2 2
2 2 1
. .( ) . .( ) ( )
[ ][ ][ º] [ ][ ][ º] [ ][ º]
º º º
[ ] [ ]
[ ]
[ ]
[ ]
n H O H O cal
n
n
n
t
Q m C T T m C T T Eq T T
L L L
Q M T M T M T
T T T T T T
L
Q M ML T
T
Q
H
n
ML T
H ML T mol
mol
8. Tabla de resultados.
Masa del H2SO4 11.77 g
Masa del NaOH 4.8 g
Volumen H2SO4 3M 40 ml
Volumen NaOH 3M 40 ml
Temperatura del H2SO4 25ºC
Temperatura de la base NaOH 25,27ºC
Temperatura de Neutralización 34.64ºC
Equivalente térmico del calorímetro 44.33 cal/ºC
Calor de neutralización ácido-base 2440, 75 cal/mol
8. 9. Conclusiones
El calor de neutralización de un sistema ácido-base obedece a la naturaleza
del ácido y de la base, como también de la temperatura y de la
concentración.
La transición de la temperatura de un cuerpo indica la pérdida o ganancia de
calor de dicho cuerpo.
La neutralización de un ácido con una base es una reacción exotérmica, libera
energía.
10.Recomendaciones.
Que se tenga precaución al momento de masar el ácido y la base.
Que se realice las mediciones de temperatura en el respectivo tiempo y asi
evitar grandes errores.
Que el equipo de medición esté en las aptas condiciones para evitar
dificultades en la práctica.
11.Bibliografía
BOLIVAR E, “Guía de laboratorio Fisicoquímica”. Universidad Central del
Ecuador, Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental,
Quito – Ecuador.
CALOR DE NEUTRALIZACIÓN,
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/QCAFCAII/Doppler-
Lissajous/Pagina-web/Practicas/Practicas-fqi/teoria8.html
9. 12.Anexos.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es un calorímetro?
Es un instrumento que se utiliza para calcular las cantidades
de calor entregadas o recibidas por los cuerpos. Sirve para establecer
el calor específico de un cuerpo.
2. ¿Qué es el calor de neutralización?
Es el calor generado cuando un ácido reacciona con una base para
producir agua, el proceso de neutralización comprende únicamente la
combinación del ion hidrógeno e hidroxilo para formar agua no ionizada.
3. ¿Qué es el calor de reacción?
Es la cantidad de energía calorífica que el sistema cede o absorbe para
que la temperatura continúe constante durante todo el proceso de la
reacción química.
4. ¿De qué se trata la entalpía de las reacciones?
Es la energía intercambiada en forma de calor con el entorno cuando se
produce una reacción a presión constante. Se mide en o en de
la reacción tal como está escrita su ecuación química, o respecto a alguno
de los compuestos que intervienen en la reacción.
5. ¿Qué reacción se produce cuando se añade una solución ácida
fuerte y una solución básica?
Se provoca una reacción ácido-base o reacción de neutralización.
10. 6. ¿Deducir la ecuación del calor de neutralización?
2 2
2
3 1 3 2 3 1
1 2 3
0
(T ) (T ) (T )
,
a b sistema n
n a H O b H O
n
a b
H O
U Q W cuando W
U U U Q
Q m C T m C T Eqt T
Q calor deneutralización
m y m masas del ácido ybase
T T yT temperaturas medidas
C calor específicodel agua
Eqt Equivalentetérmic
odel calorímetro
7. Análisis dimensional del Qn
2
2
2
2
2 2
N
N
N
N
N
Q J
Q Nm
m
Q kg
s
L
Q M
T
Q ML T
8. Características de las soluciones ácidas.
Tiene un pH de 0 a 6.5
Se disocian como H+
Son corrosivos
Tienen sabor agrio
Conducen la corriente eléctrica
Reaccionan con las bases formando sustancias diferentes.
11. 9. Características de las soluciones básicas
pH de 7.5 a 14
Se disocia como OH
Son corrosivos
Tienen sabor amargo
Conducen la corriente eléctrica
Dejan el papel tornasol azul
10.Ejemplos de ácidos y bases (por lo menos 5 de cada uno).
Ácidos:
Ácido Nítrico (HNO3,) Ácido Clorhídrico (HCL), Ácido Fosfórico (H3PO3),
Ácido Cítrico (C6H8O7), Ácido Sulfúrico (H2SO4), Ácido Bórico (H3BO3),
Ácido Acetil Salicílico (C8H6O4), Ácido Acético (C2H4O2), Ácido
Láctico (C3H6O3).
Bases:
Hidróxido de Sodio (NaOH), Hidróxido de Potasio (KOH), Hidróxido de
Aluminio (Al(OH)3), Amoniaco (NH3), Hidróxido de Amonio (NH4OH),
Hidróxido de Calcio (Ca(OH)2), Hidróxido de Litio (LiOH), Hidruro de Sodio
(HNa), Hidróxido de Cromo (Cr(OH)3)
11.¿Qué es el calor de disolución?
Es el calor absorbido o liberado, cuando la presión es constante, al diluir
un mol de soluto en n moles de disolvente.
12.¿Qué es el calor molar de neutralización?
Es el calor que resulta de la reacción de neutralización de un mol de ácido
por un mol de una base, estando estas en solución acuosa.