Este documento describe los principios de la calorimetría a presión constante y presenta varios casos de estudio para calcular cantidades de calor involucradas en reacciones químicas como la fusión, disolución y neutralización. También calcula el calor de combustión del ácido benzoico usando una bomba calorimétrica.

1. CURSO : FISICO QUIMICA
• CALORIMETRIA II

2. Calorimetría a Presión Constante
Se utiliza para determinar los cambios de calor en reacciones diferentes a la combustión
como: Neutralización Acido – Base, Disolución, Ionización, Fusión, Vaporización, etc.
Tener presente qp=ΔH
Modelo q=mcsΔT

3. Casos de Estudio
1.- Un perdigón de Plomo con una masa de 26.47 g a 89.98 ⁰C se coloco a un calorímetro a
P=cte. con una capacidad calorífica insignificante que contenía 100 ml de agua.
La temperatura del agua se elevo de 22.50 a 23.17 ⁰C.
¿Cuál es el calor especifico del perdigón del Plomo

4. 2.- Una Bola de Acero Inoxidable de 30.14 g a 117.82 ⁰C se coloco en un Calorímetro a P=cte.
que contiene 120 ml de H2O a 18.44 ⁰C .Si el Cs de la Bola es 0.474 J/g ⁰C.
¿Calcule la temp final del agua, suponga que el calorímetro tiene una capacidad calorífica
insignificante.

5. 3.- Una muestra de 100 ml de Hcl 0.5 M se mezclan con 100 ml de NaOH 0.5 M en un
calorímetro a presión constante de capacidad calorífica insignificante. La temperatura inicial
de las disoluciones de Hcl y NaOH es la misma 22.5 ⁰C y la temperatura final de la mezcla es
25.86 ⁰C. Calcule el cambio de calor de la reacción Neutralización sobre una base Molar.
NaOH(ac) + Hcl(ac) -> Na cl(ac) + H2O(l)
Suponga que las densidades y calores específicos de las disoluciones son iguales que las del
H2O (1.00 g/ml)(4.184 J/⁰C) respectivamente.
Se sabe que los cambios en el calorímetro no hay perdida de calor hacia los alrededores.

6. qsol = mCsΔT
qsol = (100 g + 100 g)(4.184 J/g ⁰C)(25.86 – 22.5)⁰C
qsol = 2.81 x 103 J
qsol = 2.81 KJ
qreacc = -2.81 KJ
Sabemos: A partir de las molaridades dado el numero de moles de Hcl como el NaOH en
disolución es 100 ml = 0.1 L
M = 𝑛
𝑉
=
𝑚𝑜𝑙
𝐿
𝑛=𝑀.𝑉 →
0.5 𝑚𝑜𝑙
𝐿
𝑥 0.1 𝐿=0.05 𝑚𝑜𝑙
Por lo tanto el Calor de Neutralización cuando 1 mol de Hcl reacciona con 1 mol NaOH
Calor de Neutralización = −2.81 𝐾𝐽
0.05 𝑚𝑜𝑙
=−56.2 𝐾𝐽/𝑚𝑜𝑙
qN = -56.2 KJ/mol qN = qreacc = ΔHreacc
ΔHreacc = -56.2 KJ/mol

7. Una muestra de 0.4089 g de Acido Benzoico se quemo en una Bomba Calorimétrica a V=cte.
En consecuencia la temperatura del agua en la chaqueta interna (canasta del calorímetro)
subió de 20.17 ⁰C a 22.22 ⁰C. Si la capacidad calorífica efectiva de la Bomba mas el agua es
de 5267 J/K. ¿Calcule los valores de ΔE y ΔH de la combustión del Acido Benzoico en KJ/mol
(calor molar de combustión).
C6H5COOH(s) +
15
2
𝑂2
𝑔
→7 𝐶𝑂2
𝑔
+3𝐻2
𝑂
𝑙
Δ𝐸=𝑞𝑉 ΔH = qP

8. .Proceso a V=cte. ΔE = qV ΔE = q + W
ΔE = qV – PΔV
ΔE = qV
La cantidad de calor que se desprende
q = Ccal ΔT ΔT = Tf - Ti
qV = (5267 J/K) (2.05 K)
qV = 10.80 KJ
qcal = 10.80 KJ qsist = qcal + qreacc = 0
qreacc = -10.80 KJ qcal = - qreacc
Secuencia g de Acido -> moles de Ac -> KJ de calor generado
ΔE = Calor molar de combustión = -10.80 KJ x 122.12 g Ac = -3226 KJ/mol
0.4089 g 1 mol Ac
PM =𝓊 = Ac = 122.12 g
qV = ΔE = -3226 KJ/mol

9. . Proceso a P=cte ΔH = ΔE + Δ(PV)
ΔH = ΔE + P (ΔV)
Observación: Cuando las especies reaccionantes están en fase condensada Δ(PV) es
despreciable frente a ΔH y ΔE y cuando hay gases implicados no se puede pasar por alto
Δ(PV)
Δ(PV) = Δ(nRT) = ΔnRT
ΔH = ΔE + RTΔn
ΔH = -3226 KJ/mol + 8.314 J/K mol x 1 𝐾𝐽
1000 𝐽
. (293.17 K)(-0.5) T= 20.17 ⁰C
T=293.17 K
ΔH= -3226 KJ/mol
Δn= 7 – 7.5 = -0.5
7 - 15
2
= −0.5 Δ𝐻 > Δ𝐸 𝐴𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 (𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛)