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http://slidepdf.com/reader/full/fico-3-568e84f49e4d0 1/16

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA

Laboratorio N°03

“Ley de Hess”

Integrantes:

Gavilan Molina Rodrigo

Manriqe Contreras Isa!el

Sare" Gar#ia Genaro

Arana Ba"an Al!ill

$e%a Tino#o &a"'(n

Sección: C11-3-B

$ro)esor:

Cantaro Sotelo, Rooselt!

Se'ana *

Fe#+a de entrega: ,- de setie'!re

A%o:

"01# $ %%

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1& 'B()*%+'S:

Medir las ental.ias de netrali"a#i/n de rea##iones

a#ido0!ase1

A.li#ar la le2 de +ess .ara deter'inar las ental.ias de

rea##i/n de dos sales en sol#i/n a#osa1

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"& )S*%' )L .R*) /arte teórica:

LEY DE HESS

En termodinámica, la ley de Hess, propuesta por Germain Henri Hess en 1840, establece

que : si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de

reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se lleva a cabo en una,

dos o más etapas, esto es, que los cambios de entalpía son aditivos: Hneta ! "Hr #

Equivalentemente, se puede decir que el calor de reacción sólo depende de los reactivos y

los productos, o que el calor de reacción es una $unción de estado% en este sentido la ley

de Hess es la aplicación a las reacciones químicas del primer principio de la

termodinámica% debido a que $ue enunciada unos die& a'os antes que (sta, conserva su

nombre )istórico# El propósito de este planteamiento es anali&ar de $orma muy breve las

bases de la *ermoquímica como una solución a problemas de trans$erencia de calor en

dic)os procesos#

C.L'R ) N)*R.L%2.C%N

El #alor de netrali"a#i/n es de3nido #o'o el #alor .rod#ido #ando n

eqivalente gra'o de 4#ido es netrali"ado .or na !ase1 El #alor de

netrali"a#i/n tiene n valor a.ro5i'ada'ente #onstante6 en la

netrali"a#i/n de n 4#ido )erte #on na !ase )erte6 2a qe en esta

rea##i/n se o!tiene #o'o .rod#to en todos los #asos n 'ol de aga6 qees )or'ada .or la rea##i/n:

C.4.C%. C.L'R%5%C.

+a capacidad calorí$ica o capacidad t(rmica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad

de enería calorí$ica trans$erida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el

cambio de temperatura que e-perimenta# En una $orma más riurosa, es la enería

necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de

temperatura#.ndica la mayor o menor di$icultad que presenta dic)o cuerpo para

e-perimentar cambios de temperatura ba/o el suministro de calor# uede interpretarse

como una medida de inercia t(rmica# Es una propiedad e-tensiva, ya que su manituddepende, no solo de la sustancia, sino tambi(n de la cantidad de materia del cuerpo o

https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica

https://es.wikipedia.org/wiki/Germain_Henri_Hess

https://es.wikipedia.org/wiki/1840

https://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo

https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Producto_(qu%C3%ADmica)

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Calor_de_reacci%C3%B3n&action=edit&redlink=1


https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_de_estado

https://es.wikipedia.org/wiki/Primer_principio_de_la_termodin%C3%A1mica


https://es.wikipedia.org/wiki/Germain_Henri_Hess

https://es.wikipedia.org/wiki/1840

https://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo

https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Producto_(qu%C3%ADmica)



https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_de_estado



https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica

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sistema% por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular# or e/emplo, la

capacidad calorí$ica del aua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de

aua# En eneral, la capacidad calorí$ica depende además de la temperatura y de la

presión#

3& 4R'C)%6%)N*' )74)R%6)N*.L:

)8eri9ento 1: deter9inación de la caacidad calor;ca delsiste9a calori9<trico&

Colo#a'os n vaso de .oliestireno en#i'a del otro .ara #onstrir el

#alor('etro1 Medi'os ,7 'L de aga de gri)o 2 lo #olo#a'os en nestro siste'a

#alori'8tri#o6

Mete'os na !arra de agita#i/n 2 #o'en"a'os la agita#i/n en la.lan#+a 9 agitador 'agn8ti#o1

Medi'os la te'.eratra del siste'a #on de aga +asta ,7 Ml en

.ro#eso de agita#i/n #on el sensor de te'.eratra sin qe #+oqe

#on el sensor 'agn8ti#o6 Calenta'os ,7 'L de aga +asta na te'.eratra a.ro5i'ada de

*;C #on res.e#to del aga de gri)o6 'edi'os la te'.eratra e5a#ta 1 Colo#a'os esta aga #aliente en los vasos 6 #erra'os #on la ta.a 2

.ro#ede'os a agitarlo1 Medi'os la te'.eratra de eqili!rio1

)8eri9ento ": deter9inación del ca9bio de entalia ara=na reacción de ne=trali>ación&

Lava'os 2 se#a'os nestro #alor('etro qe #onstri'os .ara el

e5.eri'ento anterior1 Medi'os e5a#ta'ente ,7'l de disol#i/n de a#ido1 Levanta'os la

ta.a del #alor('etro 2 #on #idado vierta la sol#i/n del a#ido en el

#alor('etro1 Colo#a'os so!re n agitador 'agn8ti#o 2 adi#iona'os

la !arra de agita#i/n a la disol#i/n e ini#ia'os la agita#i/n 1'edi'osla te'.eratra1

Medi'os e5a#ta'ente ,7'l de disol#i/n de la !ase1 Levanta'os la

ta.a del #alor('etro6 2 r4.ida'ente6 .ero #on #idado6 verti'os toda

la sol#i/n de la !ase en el #alor('etro1 Cando la te'.eratra de la 'e"#la de la rea##i/n se +a elevado 2

esta!ili"ado6 'edi'os la te'.eratra de eqili!rio 93nal1 Re.eti'os el .ro#edi'iento .ara las disol#iones a#ido0!ase

.ro.or#ionadas .or el .ro)esor 9<aO=0=Cl> <aO=0=<O?> <aO=0

C=?COO=> <=?0 C=?COO=

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?& C.LCL'S @ R)SL*.'S:

)8eri9ento 1: deter9inación de la caacidad calor;ca delsiste9a calori9<trico&

maguaa 24.2° C = ρaguaa24.2 ° C x 50mL

maguaa 24.2° C =997.33 Kg

m3

x50mL

maguaa 24.2 ° C =997.33 Kg

m3

x50mLx 1m

3

106

mL

maguaa 24.2° C =49.866g

maguaa 32.7° C = ρaguaa32.7 ° C x50mL

maguaa 32.7° C =994.85 Kg

m3

x50mL

maguaa 32.7° C =994.85 Kg

m3

x50mLx 1m

3

106

mL

maguaa 32.7° C =49.742g

C edelagua x maguaa32.7° (t eq−t aguaacaliente )=−C ' (t eq−t agua fría y calorimetro )

+ol=9en de aA=a deArio

"# 9l

+ol=9en de aA=acaliente

"# 9l

*e9erat=ra de losasos con aA=a deArio

"?,"°C

*e9erat=ra del aA=acaliente

3",°C

*e9erat=ra deeD=ilibrio

"E,"°C

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1 cal

g . ° C x 49.742g (28.2° C −32.7 ° C )=−C ' (28.2 ° C −24.2 ° C )

C ' =55.96

cal

°C

C ' :Capacidadcalorífica delcalorimetro con25ml de aguacon agitador magnetico

C =C ' +C aguade32.7° C

C =55.96cal

° C +1

cal

g . ° C x 49.742g

C =105.702cal

° C

C :Capacidad calorífica del calorimetro con50ml de aguaconagitador magnético

)8eri9ento ": deter9inación del ca9bio de entalia ara

=na reacción de ne=trali>ación&

.cido-base *°/acido*°/eD=ilib

rio

Na'H-HCl ,@17 ?1Na'H-HN'3 ,717 ?1-

Na'H-CH3C''H

,7 ,*1?

NH3- CH3C''H ,7 ,1,

ara determinar el calor de eutrali&ación empleamos la siuiente $órmula:

2atos:

3 equivalente del ácido: 1 - 0,05+! 0,05

N °≡¿

∆ H ° Neutralizacin=−C ∆ t ¿

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6apacidad calorí$ica del sistema: 105#70 cal3c

Para NaOH-HCl:

∆ H ° Neutralizacin=

−105.702 cal

° C

.(34.4 ° C −26.5 ° C )

0,025≡¿ g

∆ H ° Neutralizacin=−33401.832cal/mol

∆ H ° Neutralizacin=−139.174 K! /mol

Para NaOH-HNO3:

∆ H ° Neutralizacin=−

105.702 cal

° C .(30.1° C −25.5° C )

0,025≡¿g

∆ H ° Neutralizacin=−19449.168cal/mol


Para NaOH-CH3COOH:


105.702 cal

° C .(28.3° C −25° C )

0,025≡¿ g

∆ H ° Neutralizacin=−13952.664 cal /mol


Para NH3- CH3COOH:

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105.702 cal

° C .(27.2° C −25° C )

0,025≡¿g

∆ H ° N eutralizacin=−9301.776

cal /mol


Acido-baseCambio de

entalpia (KJ/mol)

Na'H-HCl 917#;7Na'H-HN'3 9101#;

Na'H-CH3C''H

97#<7

NH3- CH3C''H 948#45

#& *.R).:A$ara +allar el #alor de netrali"a#i/n:

Calor de neutralizacin=∆ H ° Neutralizacin x numero de mole"

Para NaOH-HCl:


Calor de neutralizacin=−139.174 K!

mol x 0.025mole"


Para NaOH-HNO3:

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mol x0.025mole"


Para NaOH-CH3COOH:



mol x0.025mole"


Para NH3- CH3COOH:



mol x0.025mole"


BLe2 de =ess:

CH 3

C##(ac)−¿

NH 4(ac)+¿ +¿

NH 3 (ac)+CH

3C##H (ac)$¿

−0.969 K!

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Cl(ac)−¿ −3.479 K!

Na(ac)+¿ +¿

Na#H (ac)+ HCl(ac)$¿

CH 3

C##(ac)−¿

$Na#H (ac)+CH 3

C##H (ac)+1.454 K!

Na(ac)+¿ +¿¿

Cl(ac)

−¿

−2.994

K! NH

4(ac)+¿ +¿

NH 3 (ac)+ HCl(ac)$¿

CH 3

C##(ac)−¿

NH 4(ac)+¿ +¿

NH 3 (ac)+CH 3 C##H (ac)$¿

−0.969 K!

N#3(ac)−¿ −2.026 K!

Na(ac)+¿ +¿

Na#H (ac)+ HN#3 (ac)$¿

CH 3

C##(ac)−¿

$Na#H (ac)+CH 3

C##H (ac)+1.454 K!

Na(ac)+¿ +¿¿

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N#3(ac )−¿ −1.541 K!

NH 4(ac)+¿ +¿

NH 3 (ac)+ HN#

3 (ac)$¿

F& 'BS)R+.C%'N)S:

El agitador ta'!i8n .ede llegar a a!sor!er algo del #alor es

.or esto qe C '

2 C son #onsiderados #on el agitador

'agn8ti#o6 esto no a)e#ta los #4l#los 2a qe C qe sirve

.ara los e5.eri'entos .osteriores sie'.re es to'ado #o'o la

#a.a#idad #alor(3#a del #alor('etro #on 7 'l de aga 2 el

agitador 'agn8ti#o1 El so del sensor de te'.eratra en ve" del ter'/'etro a2do

a +a#er '4s .re#iso todas las 'edi#iones de te'.eratra1

& C'NCLS%'N)S @ R)C'6)N.C%'N)S: La #a.a#idad #alor(3#a del #alor('etro #on 7 'l de aga

ne#esita de -71, #alor(as .ara elevar s te'.eratra n

grado #ent(grado1

El siste'a #alori'8tri#o de vasos de .oliestireno es

#onsiderado #o'o des.re#ia!le 2 nos 'estra n varia#i/n de

te'.eratra 'a2or en las rea##iones de netrali"a#i/n #on

res.e#to a lo 'edido en el anterior la!oratorio1

E& C)S*%'N.R%':1) 6alcule ∆ H para el cambio de estado siuiente: 6H4 =, 1atm, 003>? 9

6H4 =, 1atm, 7003@?# ara el metano debe usar su ecuación de t(rminos de

variación de 6p con *# 6p ! #8 A 0#018* B 4#0 - 109< *

Sol:

∆ H % 2=∆ H % 2+∫% 1

% 2

∆Cp d t.

Ree'.la"ando datos:

∆ H 700 & =∆ H

300 & +∫300

700

3.38+0.018% −4.30 10−6

% 2

.

∆ H 700 & −∆ H

300 & =∫300

700

3.38+0.018% −4.30 10−6

% 2

.

∆ H 700 & −∆ H 300 & =3.38% +0.018 %

2

2 −4.30 10−6 %

3

3

nali"ando en ; 2 ?;

∆ H 700 & −∆ H

300 & =3.38 (700 )+0.018 (700 )2

2−4.30 10

−6 (700)3

3−3.38(300)+0.018

(300)2

2−4.30 10

−6 (300)3

3

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2) Hallar el valor de entalpia de la combustión del n9pentano 65H1 =?, a partir de

su entalpía de $ormación a 536#

7 C 9s6 gra3to @=, 9g C7=-, 9g∆ H

0?7 #al'ol

C 9s6 gra3to O, CO, 9g∆ H

0H17 #al'ol

=, 9g O, 9g =,O 9l∆ H

0@*1?,

#al'ol

Sol:

C7=-, 9g 7 C 9s6 gra3to @=, 9g

∆ H 0?7 #al'ol

9C 9s6 gra3to O, CO, 9g 57 9

∆ H 0H17 #al'ol 57

9=, 9g O, 9g =,O 9l 5@ 9

∆ H 0@*1?, #al'ol 5@

C7=-, 9g 7 C 9s6 gra3to @=, 9g ∆ H

0?7 #al'ol

7C 9s6 gra3to 7O, 7CO, 9g∆ H

01,7

#al'ol

@=, 9g ?O, 9g @=,O 9l ∆ H

0H1H, #al'ol

C7=-, 9g *O, 9g 7CO, 9g @=,O 9l

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∆ H 0*71- #al'ol 5

4.1868 x10−3

K!

1 Kcal 0?17?* &'ol

rea##i/n e5ot8r'i#a

32ado los valores de∆ H

a 536 y 1atm para las reacciones:

C,=@ 9g , O, 9g ,CO, 9g ?=,O 9l

∆ H 0?,6* #al 9a

=, 9g O, 9g =,O 9l

∆ H 0@*6? #al 9!

,C 9s6 gra3to ?=, C,=@ 9g

∆ H 0,1,#al 9#

,C 9s6 gra3to ,=, C,= 9g ∆ H

-,1@ #al 9d

6alcular ∆ H para la )idroenación del etileno a 536

C,= 9g =, 9g C, =@ 9g

Sol:

,C 9s6 gra3to ?=, C,=@ 9g ∆ H

0,1,#al 9#

C,= 9g ,C 9s6 gra3to ,=, ∆ H

0-,1@ #al 9d

0?,1* #al 54.1868 x10

−3 K!

1 Kcal 01-? &

?$ara la rea##i/n:

=,

C = = C = ∆ H

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CO 9g =,O 9g CO, 9g =, 9g ∆ H

,H*; 0- #al

+as siuientes capacidades calorí$icas =6p? por mol:

CO: @1@ -1 5 -0? T =,: @1@ -1 5 -0? T

=,O: 1? ,1 5 -0? T CO,: 1? ?1 5 -0

? T

6alcular∆ H

para la reacción a 10003># +a ecuación a aplicarse es:

∆ H 1000° K =∆ H 298° K +∫298

1000

∆Cp d t.

a!a : C' G F&F0 1&0 8 10-3 *

∆ H 1000° K =−10&cal+∫

298

1000

6.60+1.0 x10−3

% dt .

∆ H 1000° K =−10&cal+6.60% +1.0 x10

−3 % 2

2

- .nali>ando en 1000°I y "JE°I

∆ H 1000° K =−0.041868 K! /mol+5088.78 K ! /mol

∆ H 1000° K =5088.738 K! /mol

a!a : H"': &3 "&0 8 10-3 *

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∆ H 1000° K =−10&cal+∫

298

1000

7.3+2.0 x10−3

% d t .

∆ H 1000° K =−10&cal+7.3% +2.0 x10

−3 % 2

2


∆ H 1000° K =−0.041868 K! /mol+6035.769 ! /mol

∆ H 1000° K =6035.754132 K! /mol

a!a : C'": &3 3&0 8 10-3*

∆ H 1000° K =−10&cal+∫

298

1000

7.3+3.0 x10−3

% d t .

∆ H 1000° K =−10&cal+7.3% +3.0 x10

−3 % 2

2


∆ H 1000° K =−0.041868 K! /mol+6491.394 ! /mol

∆ H 1000° K =6491.34532 K! /mol

a!a : H": F&F 1&0 8 10-3*

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∆ H 1000° K =−10&cal+∫

298

1000

6.6+1.0 x10−3

% dt .

∆ H 1000° K =−10&cal+6.6% +1.0 x10

−3 % 2

2

Anali"ando en -; 2 ,H*;

∆ H 1000° K =−0.041868 K! /mol+5432.448 ! /mol

∆ H 1000° K =5432.406132 K! /mol

=alla'os la ental.ia de )or'a#i/n .ara la rea##i/n a na te'.eratra de

-;:

∆ H producto"−¿∑ ∆ H reactante"

∆ H =∑ ¿

∆ H = (6491.34532

K!

mol+5432.406132 K!

mol )−(5088.738

K!

mol+6035.754132 K!

mol )∆ H =−200.74068 K! /mol

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