Calorimetría-DE- Combustión 3 PDF

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PRÁCTICA NO. 5: CALORIMETRÍADE COMBUSTIÓNLABORATORIO DE FISICOQUÍMICA IFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICASBENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLAEQUIPO:ARRUCHA COZAYA MICHELLECIRIGO RAMOS OLIVIA B.PATRICIO ORTIZ COSME A.PEDRAL HERNÁNDEZ KARLA I.MUÑIZ ENRIQUEZ EDGARCALORIMETRÍA DE COMBUSTIÓN5. INTRODUCCI...

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PRÁCTICA NO. 5: CALORIMETRÍA DE COMBUSTIÓN LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA I

EQUIPO: ARRUCHA COZAYA MICHELLE CIRIGO RAMOS OLIVIA B. PATRICIO ORTIZ COSME A. PEDRAL HERNÁNDEZ KARLA I. MUÑIZ ENRIQUEZ EDGAR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

CALORIMETRÍA DE COMBUSTIÓN 5.1. INTRODUCCIÓN Es considerada como el método experimental más adecuado para la determinación de ΔfH de compuestos orgánicos. Basada en la combustión, en atmósfera de O2 de un compuesto que como consecuencia sufre la total ruptura de su esqueleto carbonado, desprendiéndose la energía contenida en los enlaces de la molécula. La reacción de combustión libera energía que a su vez produce incrementos de temperatura en el calorímetro, que se registran en función del tiempo que dura el experimento. Los calorímetros de combustión de alta precisión permiten determinar la energía de combustión del compuesto, Δc U, con una precisión inferior a 0.02%. El estudio de la Calorimetría comprende la medición de los cambios de calor, producido en los procesos físicos y químicos. El equipo que se emplea en un laboratorio para realizar estas mediciones se llama calorímetro. Recuerden que una manera de medir el calor es la temperatura. El calor de una reacción se mide en un calorímetro, recipiente adiabático en donde se determina el calor absorbido o desprendido durante la reacción. Hay dos clases de calorímetros, cada uno de ellos emplea un proceso diferente y han sido diseñados para situaciones diferentes también. 

Calorímetro a presión constante: mide el calor a presión constante, por lo tanto, determina directamente la variación de la Entalpía.

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Calorímetro a volumen constante, llamado también bomba calorimétrica: mide el calor a volumen constante, por lo tanto, determina directamente la variación de la energía interna.

Tipos de calorímetros: 

Calorímetro de combustión con bomba estética en escala "macro": Construido y puesto a punto enteramente en nuestro centro. Adecuado para estudiar sustancias que contienen C, H, O, N, I y algunos compuestos organometálicos, empleando entre 0.5 y 1 g de muestra por experimento.

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Calorímetro de combustión con bomba rotatoria en escala "macro": Adecuado para estudiar compuestos orgánicos que contienen azufre (C, H, O, N, S), halógenos (C, H, O, X con X = Cl, Br, I) y compuestos organometálicos en general.

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Calorímetro de combustión con bomba estática en escala "micro": Adecuado para estudiar sustancias que contienen C, H, O y N, empleando entre 30 y 80 mg de muestra por experimento.

Durante esta práctica se pretenderá determinar la entalpia de combustión, la entalpia de formación, así como determinar la cantidad calórica que aporta: el frijol, el alverjón y la lenteja al ser consumidas. Estas son tres de las legumbres más utilizadas en la dieta normal de un individuo promedio. Esto con la finalidad de observar cuál de las tres nos aporta mayor cantidad de calorías al ser consumidas. 5.2. OBJETIVO Al finalizar se pretende que cada integrante pueda ser capaz de determinar mediante el uso de un calorímetro de combustión, las entalpias: de combustión Δ cH y de formación ΔfH de una sustancia dada en condiciones estándar y a 25 °C.

5.3. HIPOTESIS. H1: Mediante el uso del calorímetro de combustión se determinara correctamente la entalpia de combustión de las pastillas de las legumbres (alverjón, frijol y lenteja) así como la entalpia de formación y al mismo tiempo se determinara cuantas calorías tiene cada una de las pastillas y en base a esto poder ordenarlas según el aporte calórico que brindan. H0: NO se podrá determinar la entalpia de combustión, la de formación y no se podrá conocer el contenido de calorías en ninguna de las pastillas imposibilitando así un ordenamiento lógico en cuanto a su aporte calórico.

5.4. MATERIALES Y REACTIVOS Materiales:   

Balanza Calorímetro Vasos de precipitados 1,000 mL

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Matraz aforado 1,000 mL Cronómetro Alambre de níquel Termómetro. Lupa Franela Tijeras

Reactivos   

Agua destilada Hielo Pastillas de las legumbres: o Frijol o Lenteja o Alverjón

5.5. DESARROLLO

1.- Primero lavamos y secamos perfectamente la bomba de combustión; pesamos la pastilla en la balanza analítica y cortamos 10 cm de hilo de níquel.

2.- Mientras ponemos a 22 °C dos litros de agua destilada y la mantenemos a esa temperatura.

3.- Destapamos la bomba de combustión y colocamos el hilo de Níquel de tal manera que haga una curva dentro del crisol dónde depositamos la pastilla y con esa curva evitar que se toquen las paredes del crisol sin que deje de tocar la superficie de la pastilla. 4.- Cerramos perfectamente la bomba de combustión.

5.- Ya que está bien cerrada la cargamos con 30 atmósferas de presión de oxígeno al 99.9998% de pureza.

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6.- Colocamos la bomba de combustión dentro de la cubeta del calorímetro y posteriormente la llenamos con los 2 L de agua.

7.- Se coloca la cubeta llena de agua y con la bomba adentro en el cuerpo del calorímetro.

8.- Instalamos la conexiones de las terminales que están dentro del cuerpo del calorímetro.

9.- Colocar la tapa y la banda de agitanción, encendemos y dejamos que se agite durante 5 minutos.

10.- Una vez logrando la estabilidad térmica anotamos el tiempo y temperatura de inicio, a los 4 minutos presionar el botón de ignición. Tomar la lectura de la temperatura cada 15 segundos durante 10 minutos posteriores a la ignición.

11.- Terminado el tiempo destapamos el calorímetro y llevamos la bomba a la campana para dejar salir el oxígeno. Depués lavamos y secamos nuevamente y medimos los restantes del hilo de Níquel que no se fundió....