fiki exp 2

7/17/2019 FIKI Exp 2

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

Área Académica de Inenier!a Q"!mica

#ENTAL$IA DE UNA REACCI%N QUIMICA&

LA'ORATORIO N( )*

QU+,-. A/ GRU$O 0

Realizado por:

HUARANGA KURIMOTO OSCAR EDUARDO PARRA ADRIANO MÓNICA SONIA

YANAC HURTADO ALEXANDER EMILIANO

Profeore de pr!"#i"a:

ING$OLGA %ULLON CAMARENA

Periodo A"ad&'i"o: ()*+, II

-e".a de Realiza"i/0 de la pr!"#i"a: )12)32*+

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-e".a de pree0#a"i/0 del i0for'e: *+2)32*+

LIMA , PER4

INDICE

PAG

*$5O67e#i8o999999999999999999999999999999999999999999$9

($5 -;0da'e0#o

Te/ri"o99999999999999999999999999999999999$9

$5Da#o999999999999999999999999999999999999999999999+

$* Da#o E<peri'e0#ale

=$5 Tra#a'ie0#o deDa#o999999999999999999999999999999999$$99>

+$5 Di";i/0 deDa#o999999999999999999999999999999999999$9**

>$5Co0"l;io0e99999999999999999999999999999999999999$$99**

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?$5Re"o'e0da"io0e999999999999999999999999999999999999$9$**

1$5%i6lio@rafa9999999999999999999999999999999999999999$9**

ENTAL$IA DE UNA REACCION QUIMICA

*1+ O'2ETIVOS

5 de#er'i0ar el "alor de ;0a rea""i/0 B;'i"a .a"ie0do ;o del "alor'e#ro de.ielo

-1+FUNDAMENTO TEORICO

La f;0"i/0 #er'odi0!'i"a lla'ada repree0#a el ;7o de "alor e0 "a'6ioB;'i"o B;e e efe"#a0 a prei/0 o 8ol;'e0 "o0#a0#e$ La e0#alpa B;ede0o#a'o "o0 el '6olo H e i@;al a la e0er@a i0#er0a '! el prod;"#o de laprei/0 F el 8ol;'e0 del i#e'a:

H E PLa e0#alpa e ;0a f;0"i/0 de e#ado porB;e la e0er@a i0#er0a la prei/0 F el8ol;'e0 o0 f;0"io0e de e#ado$ S;po0@a'o a.ora B;e e efe"#a ;0"a'6io a prei/0 "o0#a0#e$

E0#o0"e:JH J E P345 3E 6 $3V

Co0 lo ";al la 8aria"i/0 de e0#alpa e de0e 'edia0#e la i@;ie0#e e";a"i/0:

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inicial final H H H −=∆

→∆ H E la 8aria"i/0 de e0#alpa$

→ fin al H

E la e0#alpa 0al del i#e'a$ E0 ;0a rea""i/0 B;'i"a final H

e lae0#alpa de lo prod;"#o$

→inicial H

E la e0#alpa i0i"ial del i#e'a$ E0 ;0a rea""i/0 B;'i"ainicial

H

e lae0#alpa de lo rea"#i8o$

La 'aFor ;#ilidad de la e0#alpa e o6#ie0e para a0alizar rea""io0e B;ei0"re'e0#a0 el 8ol;'e0 del i#e'a ";a0do la prei/0 e 'a0#ie0e "o0#a0#e

por "o0#a"#o "o0 el e0#or0o pro8o"a0do B;e e reali"e ;0 #ra6a7o 'e"!0i"oo6re el e0#or0o F ;0a p&rdida de e0er@a$ E i08era'e0#e e0 rea""io0e B;e"a;a0 ;0a red;""i/0 e0 el 8ol;'e0 de6ido a B;e el e0#or0o realiza ;0 #ra6a7oo6re el i#e'a F e prod;"e ;0 i0"re'e0#o e0 la e0er@a i0#er0a del i#e'a$Para ;0a rea""i/0 e<o#&r'i"a a prei/0 "o0#a0#e la 8aria"i/0 de e0#alpa deli#e'a e i@;al a la e0er@a li6erada e0 la rea""i/0 i0"l;Fe0do la e0er@a"o0er8ada por el i#e'a F la B;e e pierde a #ra8& de la e<pa0i/0 "o0#ra ele0#or0o$ A0!lo@a'e0#e para ;0a rea""i/0 e0do#&r'i"a la 8aria"i/0 dee0#alpa del i#e'a e i@;al a la e0er@a a6or6ida d;ra0#e la rea""i/0i0"l;Fe0do le e0er@a perdida por el i#e'a F la @a0ada a #ra8& de lae<pa0i/0 "o0#ra el e0#or0o$

En7a89!a e:7;ndar < n<rma8

La 8aria"i/0 de la e0#alpa e#!0dar de la rea""i/0 e la 8aria"i/0 de e0#alpaB;e o";rre e0 ;0 i#e'a ";a0do ;0a ;0idad eB;i8ale0#e de 'a#eria e#ra0for'a 'edia0#e ;0a rea""i/0 B;'i"a 6a7o "o0di"io0e 0or'ale

U0a 8aria"i/0 de la e0#alpa e#!0dar "o'0 e la 8aria"i/0 de la e0#alpa

e#!0dar de for'a"i/0 B;e .a ido de#er'i0ada para ;0a @ra0 "a0#idad de;#a0"ia$ La 8aria"i/0 de e0#alpa de ";alB;ier rea""i/0 6a7o ";aleB;iera"o0di"io0e e p;ede "o'p;#ar o6#e0i&0doe la 8aria"i/0 de e0#alpa defor'a"i/0 de #odo lo rea"#i8o F prod;"#o$ O#ra rea""io0e "o0 8aria"io0ede e0#alpa e#!0dar o0 la "o'6;#i/0 8aria"i/0 de la e0#alpa e#!0dar de"o'6;#i/0 F la 0e;#raliza"i/0 8aria"i/0 de la e0#alpa e#!0dar de0e;#raliza"i/0$

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Condiciones_normales_de_presi%C3%B3n_y_temperatura

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Variaci%C3%B3n_de_la_entalp%C3%ADa_est%C3%A1ndar_de_formaci%C3%B3n&action=edit


http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_endot%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Condiciones_normales_de_presi%C3%B3n_y_temperatura



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

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Le= de 4e::

LeF B;e ar'a B;e la 8aria"i/0 de e0#alpa ao"iada a ;0a rea""i/0 B;'i"a ela 'i'a #a0#o i la rea""i/0 e 8eri"a e0 ;0a ola e#apa "o'o i #ie0e l;@are0 8aria /lo depe0de del e#ado i0i"ial F del e#ado 0al del i#e'area""io0ar#e F 0o de lo poi6le e#ado i0#er'edio$

E#a leF e ;0a "o0e";e0"ia del pri0"ipio de "o0er8a"i/0 de la e0er@a F e';F #il para de#er'i0ar la 8aria"i/0 de e0#alpa de ;0a rea""i/0 B;e eadif"il de lle8ar a "a6o e0 ;0a ola e#apa$ E0 e#a "ir";0#a0"ia e p;ede0#ra#ar la e";a"io0e #er'oB;'i"a e";a"io0e B;'i"a e0 la B;e eepe""a el i0#er"a'6io e0er@&#i"o "o'o e";a"io0e al@e6rai"a e#ae";a"io0e per'i#e0 .allar el 8alor de la e0#alpa de rea""i/0 "orrepo0die0#e#ra ;'arla o re#arla ';l#ipli"ada e0 #odo "ao pre8ia'e0#e por al@00'ero de for'a B;e e p;eda0 "a0"elar al@;0o #&r'i0o F dar l;@ar a lae";a"i/0 #er'oB;'i"a deeada$

La 8aria"i/0 de la e0#alpa "o0 repe"#o a la #e'pera#;ra e#! dada por:

Sea la rea""i/0 B;'i"a i@;ie0#e:

dDcC bBaA +→+

L;e@o #e0dre'o la rela"i/0:

[ ]dT reactivosCpn productosCpn H H

T

T

j jii f ∫ ∑ ∑−−∆=∆ °2

1

)()(

De do0de Cp e la "apa"idad "alor"a 'olar F e e0";e0#ra e0 f;0"i/0 de la#e'pera#;ra$

01+ DATOS

01* DATOS EX$ERIMENTALES

Da#o o6#e0ido e0 la e<perie0"ia:

Medidaa0#e deadi"io0ar

Medida l;e@o de adi"io0ar el 'a@0eio

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el'a@0eio

T'i0

'l

T'i0

'l

T'i0

'l

T'i0

'l

T'i0

'l

T'i0

'l

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( ($31

(3 $=

Da#o 6i6lio@r!"o

- De0idad del .ielo aC °0

:

ml g K

hielo /9164.015.273= ρ

- De0idad del a@;a aC °0

:

ml g K

agua /9999.015.273

= ρ

- Calor la#e0#e de f;i/0 aC °0

: g

cal fus ión 7.79=λ

Propiedade #er'odi0!'i"a de lo rea"#i8o F ;#a0"ia:

Sustanci

a

)./( K mol cal Cp .)/( mol Kcal H f

°∆ )./( K mol J S °∆

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)(4 ac MgS (>$? 5(+$= 3*$>

)(2 g H T 00081.062.6 + ) *)$>1=

)(42 acS H T 0039.003478.0 + 5(*($) ()$*

)( s Mg 26780000133.020.6 −−+ T T ) ($>1

,1+TRATAMIENTO DE DATOS

,1*1 E8a><rar "n r;?c< de8 ni@e8 de8 8!"id< @: 7iem9< = 7raBar "na

8!nea rec7a a 7ra@é: de 8a: 9<rci<ne: inicia8 = ?na8 de 8a: c"r@a:

c<rre:9<ndien7e: a e:7<: 9eri<d<:1

A par#ir de lo da#o ealado .allare'o la al#;ra B;e de"ie0de el a@;a:

Di!'e#ro de la %ae''

Radio de la %ae'' A!rea de la 6ae

( * $*=*>

. Al#;ra B;e de"ie0de el a@;a

ol;'e0 B;e de"ie0de del a@;a

A rea de la 6ae del "ili0dro .;e"o i0#erior de la pipe#a$

Co0 lo da#o de lo 8ol'e0e o6#e0e'o ;0a 0;e8a #a6la "o0 repe"#o a laal#;ra

Medida

a0#e deadi"io0ar el'a@0eio

Medida l;e@o de adi"io0ar el 'a@0eio

T'i0

H"'

T'i0

H"'

T'i0

H"'

T'i0

H"'

T'i0

H"'

T'i0

H"'

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. 2A

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(1$+ *)?$(?

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*? 1)$+

( 3=$1+

(3 *)1$((

Ni@e8 de8 a"a cm @: 7iem9< min

GRAFICA N*$ERDIDA DEL NIVEL DEL AGUA VS TIEM$O

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De i@;al 'a0era para el 8ol;'e0 8 #ie'po o6#e0e'o ;0a @r!"a i'ilar a laa0#erior

V<8"men m8 @: 7iem9< min

GRAFICO N- RE$RESENTA LA RELACION DE LA $RDIDA DE VOLUMEN EN LA$I$ETA VS TIEM$O

,1-1 Ca8c"8ar e8 @<8"men de * de ie8< = a"a re:9ec7i@amen7eH = c<n

e88<: e8 cam>i< de @<8"men en 8a ":iJn de * de ie8<1

K Cal";la0do el 8ol;'e0 de .ielo:

De0idad del .ielo a )QC )$3*>= @2'l

Maa: *@ *2)$3*>= *$ )3* 'l

Cal";la0do el 8ol;'e0 de a@;a:

De0idad del a@;a )QC )$3333 @2'l

Maa: *@ *2)$3333 *$))) 'l

Cal";la0do la 8aria"i/0 de 8ol;'e0 #e/ri"o:

*$)3* , *$)))

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)$)3* 'l

Cal";la0do la 8aria"i/0 de 8ol;'e0 e<peri'e0#al:

Para .allar el "a'6io de 8ol;'e0 e<peri'e0#al #o'a'o ;0 i0#er8alo

rela#i8a'e0#e @ra0de de la #a6la NQ* por e7e'plo 8<: 9"n7<: 7* min 5 /V* m8 5 *1,- = 7- min 50)/ V- m8 501,

Halla0do la 'aa de a@;a B;e .a 6a7ado e0 ee i0#er8alo

M a@;a )$3333< $=?5*$=( '($)=3@

Halla0do el 8ol;'e0 de .ielo para ea 'i'a 'aa

.ielo ($)=32)$3*>= 8($(+'l

Halla0do la 8aria"i/0 de 8ol;'e0:

J V 5 Vie8< + Va"a ($(+5$=?5*$=()$*1+'l

,101 Ca8c"8ar e8 ca8<r 8i>erad< c"and< * m<8 de M :e di:"e8@e en e8

;cid< :"8Pric< *H) M e8 @a8<r e: e9erimen7a8

Cal";la'o la 'aa del .ielo f;0dido ;a0do la 8aria"i/0 de 8ol;'e0:

*@ de .ielo )$)3*'l X($)(>@ de .ielo

X )$*1+'l

Cal";la0do el "alor li6erado e0 la f;i/0:

r<0 '.ielo $ CL -;i/0

r<0 ($)(>@ < ?3$? "al2@ *>*$=?"al

El ";al e 0;'&ri"a'e0#e i@;al al "a'6io de e0#alpia JHr<0

JHr<0 5*>*$=?"al

L;e@o para .allar el "alor li6erado e0 la rea""i/0 de * 'ol de 'a@0eio "o0!"ido ;lfri"o pla#ea'o la e";a"i/0

http://es.wikipedia.org/wiki/%CE%94






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M@ H(SO=a" H(@ M@SO=a" JHr<0 E<o#er'i"a

E<"eo )))+ 'ol 5*>*$=?"al

*'ol *'ol JH

O6#e0e'o el "alor li6erado para la rea""i/0 "o0 * 'ol de 'a@0eio:

JH5((3="al

,1,1+ De7erminar S 9ara 8a reacciJn e<7érmica1

De#er'i0ar SQ para la rea""i/0 e<o#&r'i"a$

SQ 0SQ prod;"#o 5 0SQ rea"#i8o 9 E"$ *

SQ SQM@SO=a" SQ H(@ 5 SQM@S 5 SQ H(SO=a"

SQ 3*>) *)? , (>1 , ()*)

SQ *>3+ (V$K 5*

,11+ 4a88ar e8 cam>i< de ener!a 8i>re de Gi>>: de 8a reacciJn a 8a:

c<ndici<ne: de 7ra>a<1

G H 5 TS

Halla'o HW de la rea""i/0:

HQ 0HQprod;"#o 5 0HQrea"#i8o

HQ 0*$ H(SO=a" 0(M@ , 0 M@SO=a" 5 0=H(@

HQ 5*(1+KV , 53)3$KV

HQ 5?+$?KV

Del "!l";lo a0#erior o6#e0e'o SQ:

SW *>3$+( V$K 5*

Ree'plaza0do SW

G)WC 5?+$? V2'ol , (?*+ K < *>3$+( V$K 5*

G 5=(*$31 V$

,1.1+ Ca8c"8ar e8 cam>i< de en7a89ia de reacciJn a 8a 7em9era7"ra de

)CH c<n 8a: ec"aci<ne: dada: en 8a in7r<d"cciJn 7eJrica1

M@S H(SO=a" M@SO=a" H(@

HQ HProd;"#o 5 HRea"#i8o

HQ 5?+? V2'ol







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Apli"a0do la leF de He o6#e0e'o la e0#alpia de rea""i/0 a )QC:

Para ello:

0* Cp H(SO=a" * 'ol <)$)=?1 )$))3T0( Cp M@ * 'ol< >$(5)$))*T , >?1))T5( 0 Cp M@SO=a" * 'ol <(>$?

0= Cp H(@ * 'ol <>$>( )$)))1*TRee'plaza'o e0:

Halla'o la i0#e@ral:

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Ree'plaza0do HQ:

5?+? V2'ol Hrea""i/0 )QC 5($1?3KV

Hrea""i/0 )QC 5?+? V 5($13? KV

Hrea""i/0 )QC 5?1$+1KV

1+ Di:c":iJn de re:"87ad<:

La rea""io0e a0alizada e0 el la6ora#orio e ae'e7a6a0 a la 8elo"idad

#e/ri"a ealada e0 la @;a de la6ora#orio a0#e de "olo"ar el 'a@0eiola ";al e de6i/ a ;0 error .;'a0o F a#'of&ri"o al realizar lae<perie0"ia$

Al realizar el e<peri'e0#o e o6er8/ B;e al 'o'e0#o de 'a0ip;lar el

i#e'a par#e del a@;a B;e e e0"o0#ra6a e0 la pipe#a 8aria6a ; al#;ra8i#a dede el 0i8el de la #apa$

El "alor li6erado por la rea""i/0 0o e ;#iliza por "o'ple#o Fa B;e e<i#e;0a li6era"i/0 al a'6ie0#e e#o e p;ede "orro6orar "o0 la @r!"a lare"#a pree0#e 8eri"a0 la e<i#e0"ia de pe0die0#e di#i0#a el ";al eded;"e B la e0er@a del i#e'a 8ara$

.1+c<nc8":i<ne:

E0 la rea""i/0 del 'a@0eio M@ "o0 el H(SO= a" e e<o#&r'i"o de6idoal "alor #ra0ferido al a@;a olido , liB;ido$

La e0er@a de Gi66 0o i0di"/ B;e la rea""i/0 realizada f;e epo0#a0eade6ido a lo re;l#ado "al";lado$

Al realizar lo "!l";lo e o6er8/ B;e la e0#alpia a prei/0 "o0#a0#erepree0#a ;0a rela"i/0 dire"#a "o0 la #e'pera#;ra$

1+ rec<mendaci<ne:

De6era'o #ra6a7ar "o0 #rozo de .ielo peB;eo e8i#a0do a de7ar

epa"io li6re e0#re ello$ Se de6e #ra#ar de #apar el 6;l6o B;e "o0#ie0e el H(SO=a" Fa B;e le p;ede

"aer @o#a de a@;a$ Se de6e ;#ilizar el ;""io0ador de pipe#a e0 8ez de la 6o'6illa de aire Fa

B;e #ie0e 'aFor pre"ii/0 al 'o'e0#o de "rear el 8a"o$

1+ >i>8i<ra!a

+ Sa';el .$ 'aro05"arl f$ pr;##o0 f;0da'e0#o de i"oB;'i"a edi#orialli';a ())* p!@$ *==5*=3 *>(5*>+*115*3*5 Pe#r;""i Ralp. H$ Ter'oB;'i"a$ O"#a8a edi"i/0$ Edi#orial Pre0#i"e Hall$Madrid ())$ P!@$: (35(=

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