DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORÍMETRO UTILIZANDO ÁCIDO BENZOICO COMO ESTÁNDAR

El programa crea un nuevo calorímetro cada vez que se realiza un experimento (esto es un poco caro, ¡pero queremos que utilice siempre la última tecnología!). Por lo tanto, es necesario determinar la capacidad calorífica del calorímetro (Ccal) cada vez que se ejecuta el programa.

  1. En la página inicial del experimento simulado, ir a elija una sustancia.

    2.  
  2. Seleccione ácido benzoico. Presione en la opción preparación del experimento. Esta ventana puede tardar en abrirse (30 o más segundos), dependiendo del navegador, del sistema y de la conexión a internet.

    3.  
  3. Anote la masa de la muestra (aproximadamente 1 gramo). Esta masa puede variarse entre 0.1 y 2 gramos utilizando el botón cambiar. La temperatura inicial también puede ser variada entre 24 y 30 ºC.

    4.  
  4. Tome nota de la masa del alambre antes del experimento.

    5.  
  5. Seleccione combustión de la muestra. La aparición del correspondiente gráfico temperatura en función del tiempo puede tardar un tiempo.

    6.  
  6. Anote la masa del alambre después del experimento.

    7.  
  7. Seleccione extrapolar. Las extrapolaciones de las zonas lineales del gráfico se muestran en rojo. El cálculo de las temperaturas inicial, t(inic), y final, t(final), se hace por defecto a un tiempo de 6.4 minutos. Estas extrapolaciones están basadas en un método de regresión por mínimos cuadrados de los primeros cinco y de los últimos seis puntos. La incertidumbre en la extrapolación de la temperatura inicial es aproximadamente 0.0015 ºC y en la temperatura final de 0.0025 ºC.

    8.  
  8. Mueva las flechas azules del gráfico hasta lograr igualar las dos áreas, tal y como se indica en la Figura 2 de la discusión. Las temperaturas así extrapoladas pueden variar ligeramente.

    9.  
  9. Anote las temperaturas inicial y final. Si desea imprimir los resultados seleccione visualizar los datos y elija imprimir en la menú del navegador.

    10.  
  10. Seleccione constantes para obtener la energía de combustión del ácido benzoico y del alambre de hierro. Calcule la energía desprendida en la combustión:

    11.  

     

             Energía desprendida (J) = 26425 (masa de la muestra) + 5858 (masa del alambre antes - masa del alambre después)
     

  11. Calcula la capacidad calorífica del calorímetro:
Ccal (J/K) = Energía desprendida / [t(final) - t (inic)]
DETERMINACIÓN DE LA ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN DE UNA SUSTANCIA
  1. Repita los pasos 1-10 del apartado anterior.

    2.  
  2. Calcule el número de moles del compuesto utilizados en la combustión, n, a partir de la masa y del peso molecular.

    3.  
  3. Calcule la energía total desprendida en la combustión (D U), teniendo en cuenta la combustión del alambre:

    4.      D U (J) = - Ccal [t(final) - t(inic)] + 5858 (masa del alambre antes - masa del alambre después)
     
  4. Calcule la energía liberada por mol de compuesto (DUm):

    5.      D Um(J/mol) = D U (J) / n
     
     
  5. Escriba la ecuación ajustada de la reacción de combustión del compuesto y

    6. Calcule la variación en el numero de moles de gas (D ngas):
         D ngas = moles de CO2 formados - moles de O2 consumidos.
     
  6. Calcule la entalpía molar de combustión (D Hm):

    7.      D Hm (J/mol) = D Um (J/mol) + D ngas RT.
     
  7. Divida por 1000 si desea obtener la entalpía molar de combustión en kJ/mol.