1314 entalpiad'unareacció

Science and Technology Department
Nom i cognoms_________________________________________________
Data ________________ Curs _______________ Qualificació ___________
PRÀCTIQUES QUÍMICA 2
PRÀCTICA 2. DETERMINACIÓ DE L’ENTALPIA D’UNA REACCIÓ
Objectiu
Determinar l’entalpia de dues reaccions:
- una reacció de neutralització entre HCl i NaOH.
- una reacció redox entre Zn i CuSO4.
Material i productes
- Ulleres de protecció.
- Vas de plàstic.
- Termòmetre.
- Provetes.
- HCl 2 M
- NaOH 2 M
- Zn pols
- CuSO4 1 M
Procediment
Reacció de neutralització HCl i NaOH
1. Mesurem la temperatura de la
dissolució d’àcid clorhídric.
2. Prenem 25 cm3 de la dissolució
d’àcid clorhídric 2 M i els col·loquem al
vas de plàstic.
3. Mesurem la temperatura de la
dissolució de NaOH 2 M.
4. Prenem 25 cm3 de la dissolució de
NaOH i els aboquem sobre l’àcid en el
vas i ràpidament tapem el vas.
5. Agitem amb cura amb el termòmetre
i esperem fins que la temperatura es
mantingui
constant.
Anotem
la
temperatura final.
Reacció redox Zn i CuSO4
1. Mesurem la temperatura de la dissolució de CuSO4.
2. Prenem 25 cm3 de la dissolució de CuSO4 i els col·loquem al vas de
plàstic.
3. Aboquem 3,5 g de Zn en pols i ràpidament tapem el vas.
4. Agitem amb cura amb el termòmetre i esperem fins que la temperatura
es mantingui constant. Anotem la temperatura final.
Science and Technology Department
Càlculs
Per ambdues reaccions:
1. Escriu la reacció igualada.
2. Calcula l’increment de temperatura experimentat per la dissolució T.
Si la temperatura inicial de l’àcid i l’àlcali no fos la mateixa, pren-ne el
valor mitjà.
3. Calcula la calor q despresa per la reacció.
Aproximacions que cal fer:
- Suposem que la capacitat calorífica del vas de plàstic i del
termòmetre són negligibles i que la capacitat calorífica
específica de la dissolució és igual a la de l’aigua líquida que
és de 4,18 J·K-1 g-1.
- Suposem també que la densitat de la dissolució és la
mateixa que la de l’aigua 1,0 g cm -3, pel fet de tractar-se
d’una dissolució relativament diluïda.
- Com que el sistema es pot considerar perfectament aïllat
dels voltants, aleshores:
Calor alliberada per la reacció = calor absorbida per la dissolució
La calor absorbida per la dissolució es pot calcular per mitjà
de la fórmula:
qp = m Cp T
on m: és la massa de la dissolució.
Cp:la capacitat calorífica de la mescla
T: l’increment de temperatura que experimenta.
4. La quantitat de mols n d’HCl o de NaOH que ha reaccionat. En el cas
de la reacció entre Zn i CuSO4 hauràs de calcular quin dels dos
reactius es troba en excés i calcular l’entalpia en funció del que no
està en excés.
5. L’entalpia de reacció molar serà:
Hm = qp / n
Anàlisi dels resultats
1. L’entalpia de neutralització entre un àcid i una base forta és de 57,9
kJmol-1. Calcula l’error relatiu comès.
2. Quines fonts d’error més importants han intervingut en la determinació
d’aquestes calors de reacció?
3. Com es podria millorar l’exactitud de la determinació?
4. La reacció de neutralització entre HCl i NaOH és exotèrmica o
endotèrmica?
5. La reacció redox entre Zn i CuSO4 és exotèrmica o endotèrmica?