Objetivo: Determinar el calor de combustión de un sólido a partir de la información obtenida al

emplear la bomba calorimétrica

Hipótesis: Deberemos determinar la capacidad térmica de la bomba calorímetrica, para ello con

los datos obtenidos a partir del experimento, deberemos plantear un balance energético que nos

permita obtener el valor de la constante del calorímetro (k), consideraremos para esto la reacción

que se lleva a cabo de la combustión del ácido benzoico. Posteriormente y una vez determinada la

constante del calorímetro planteamos un balance de energía que nos ayude a determinar el calor

de combustión de la muestra problema, en la cual debemos de considerar el calor absorbido por la

misma bomba calorimétrica.

Datos experimentales (Ácido benzoico)

m(pastilla): 0.958g

mi(alambre):0.015g

mf (alambre): ( 0.003+0.008)g

Tiempo (s) Temp. (°C)00:00 25.8200:30 25.8401:00 25.8401:30 25.8402:00 25.8402:30 25.8403:00 25.8203:30 25.82 04:00 25.8204:30 26.85

Ignición Ignición05:00 27.2505:30 27.6506:00 28.0006:30 29.407:00 30.007:30 30.408:00 30.308:30 30.309:00 30.3

Datos experimentales (Panda)

m(panda): 0.958g

mi(panda):1.009g

mf(panda): 0.007g

Cálculos & resultados.

Tiempo (s) Temp. (°C)00:00 28.2800:30 28.2801:00 28.2801:30 28.0002:00 28.2602:30 28.2603:00 28.2603:30 28.2604:00 28.2504:30 28.24

Ignición Ignición05:00 28.3405:30 28.8006:00 29.106:30 29.2807:00 29.3807:30 29.4408:00 29.5008:30 29.5009:00 29.5209:30 29.5410:00 29.5610:30 29.5611:00 29.5611:30 29.5612:00 29.5612:30 29.5613:00 29.5613:30 29.5614:00 29.5614:30 29.5615:00 29.56

Análisis de resultados: ¿Por qué la variación de temperatura durante el experimento se debe obtener del gráfico de temperatura vs. Tiempo?

R=Porque los equilibrios de temperatura son más evidentes en las gráficas

¿Cómo afectaría el no tomar en cuenta el calor absorbido por el calorímetro?

R=Notaríamos que el resultado sería menor puesto que el calor liberado en las reacciones es absorbido por la bomba calorimétrica.

¿Cómo se aplica el principio de la conservación de la energía en esta práctica?

R=El principio de conservación de energía es empleado al momento de que la reacción química se lleva a cabo y la energía química se transforma en energía termodinámica que se disipa en el medio en que se encuentra.

Conclusiones:

De acuerdo al objetivo e hipótesis planteados en la práctica logramos determinar el calor de combustión de las gomas de panda empleando para ello los datos obtenidos de la bomba calorimétrica y la reacción de combustión del ácido benzoico, sin embargo los resultados distan un poco al valor reportado por el fabricamente, porque en esta determinación pudieron haber ocurrido algunos errores experimentales durante la práctica.

Bibliografía: Fisicoquímica, Keith J. Laidler, segunda edición pp, 63-67

Reflexionar y responder1.- .¿Por qué es necesario usar un exceso de oxigeno?

R= El exceso de oxígeno se emplea para que la combustión pueda llevarse a cabo en su totalidad ya que este es el comburente del sistema.

2.- .¿Por qué es pequeña la variación de temperatura durante la reacción decombustión?

R= La variación de temperatura es pequeña debido a que la reacción que se lleva a cabo dentro del sistema no es tan violenta por lo cual sólo hay un pequeño desprendimiento de energía.

3.- .¿Por qué se forma acido nítrico durante la combustión?

R=Se debe a que una parte de la composición del aire esta formada por hidrogeno y durante la reacción de combustión algunas moléculas de reaccionan con el agua, dando ácido nítrico y oxido nitrico

4.- .¿Cuál fue el comburente utilizado?

R=Oxígeno

5.- Decir si la reacción de combustión es exotérmica o endotérmica.

R= La reacción es exotérmica ya que se libera energía.

Aplicación de lenguaje termodinámico.1.- Clasificar las paredes de la bomba calorimétrica.

R=Las paredes de la bomba calorímetrica son adiabáticas, impermeables y rígidas

2.- Dar el nombre de una propiedad intensiva determinada experimentalmente.

R= La temperatura

3.- Dar el nombre de una propiedad extensiva determinada experimentalmente.

R=Capacidad térmica

Cuestionario complementario:1.-.Cual fue el combustible usado para determinar la energía asociada a la reacción de combustión?

R=La goma de panda

2.-.Cual fue el combustible usado para determinar la constante del calorímetro?

R=El combustible utilizado fue el ácido benzoico

3.- Resolver los siguientes problemas:

Una muestra de urea cristalizada [CO(NH2)2] se quema en una bomba calorimétrica y libera 151.9 Kcal. Si los productos de la reacción de combustión son CO2 (g), H2O(l) y N2(g) contestar las siguientes preguntas:(a).Que tipo de calorímetro es la bomba calorimétrica?

R=La bomba es isocorica

(b).- .Por que se usa este tipo de calorímetro para obtener el calor de combustión?

R=Se utilizan estos calorímetros puesto que son adiabáticos y permiten detectar los aumentos de temperatura provocados por la reacción de combustión aunque estos sean pequeños.

(c) La energía asociada a la reacción de combustión se determina mediante lavariación de _temperatura .

(d).- Escribir la reacción de combustión de la urea.

R=2CO(NH2)2 + 3O2 2 CO2 + 2 N2 + 4H2O(l)

(e)- Si la combustión de la urea libera energía, la reacción es _una reacción exotérmica_

El propano, C3H8 (g) , es un combustible gaseoso común; la combustión de un mol del combustible libera a presión constante 2044 kJ.a) escribir la reacción de combustión

R=C3H8+ 5O2→ 3CO2+ 4H20

(b) indicar si la reacción es exotérmica o endotérmica.

R= La reacción es exotérmica

Aplicaciones del tema.• Los calores de combustión se emplean para calcular calores de formación de compuestos orgánicos. Dar unejemplo numérico.(Combustión del metanol)

CH3OH(l)+3/2O2(g) CO2(g) + 2H2O (l)

Sustancia Hf°298.15K/(KJ/mol)CH3OH(l) -238.40O2 0CO2 -393.5H2O -285.83

Hr°=(1)(-393.51KJ/mol)+(2)(-285.83KJ/mol)-[(1)(-238.4KJ/mol)]Hr°=-726.77 KJ/mol