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Este documento contiene el informe de laboratorio de dos experimentos relacionados con la termodinámica, realizados en el curso de Técnico en Producción Agrícola de la Universidad de San Carlos de Guatemala. El primer experimento investiga el cambio de estado del agua, mientras que el segundo estudia una reacción endotérmica de disolución de nitrato de amonio. El documento incluye objetivos, marco teórico, materiales, procedimientos y análisis de resultados.
Typology: Study notes
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CÁTEDRA: QUÍMICA GENERAL II ( Cod. 293 ) DOCENTE: ING. JULIO HERÁCLITO FLORES LÓPEZ AUXILIAR : T.P.A. NELSON ISRAEL MÉNDEZ ARÉVALO
Mazatenango, 08 de Diciembre de 2021
La termodinámica es entendida como una ciencia macroscópica que estudia las relaciones entre diferentes propiedades de equilibrio de un sistema y los cambios que experimentan las propiedades de un equilibrio en proceso se procedió a realizar la experiencia de laboratorio verificando propiedades termodinámicas como el volumen, la presión y la densidad para luego echar mano de la estadística ciencia que recopila e interpreta datos obtenidos en un estudio convirtiéndose en una herramienta muy útil para verificar la exactitud pero también la precisión de los ensayos realizados aplicando en este caso las medidas de tendencia central en un conjunto de propiedades termodinámicas. Los estados de la materia son las diferentes manifestaciones en las que se nos presenta, física y químicamente, todo lo que ocupa espacio y posee masa. Los cambios de estados de la materia ocurren al introducir o liberar energía en cada una de las sustancias sin importar su composición. (Chang, 2013)
Aplicar formulas en el manejo de propiedades tales como la densidad, la presión, la temperatura y el volumen. Determinar el cambio entálpico en reacciones endotérmicas, exotérmicas y en las de cambio de estado. Aplicar correctamente las medidas de tendencia central sobre un conjunto de propiedades termodinámicas. Comprender, comprobar y analizar porque ciertos materiales son predispuestos a una conducción más grande del calor y absorción de éste.
Calorímetro Termómetro Probeta de 100 ml. Vidrio de reloj Espátula Balanza digital Beacker de 250 ml. Mechero Bunsen Soporte de trípode Malla de asbesto Baño María Microbureta Varilla de vidrio Nitrato de amonio (NH4) Urea Agua en estado sólido y líquido.
Experimento 1:
Cambio De Estado Del Agua:
Paso 1:
Se recolecto un pedazo de hielo, luego se midió el peso del vidrio en la balanza digital y después se colocó el pedazo de hielo en el vidrio de reloj y se midió su masa en la balanza digital, su masa fue de 55.55 gr, y a la vez se tomó la
temperatura inicial que fue de cero grados centígrados. Y luego se introdujo el pedazo de hielo dentro del calorímetro y se procedió taparlo.
Paso 2:
El siguiente paso es medir la masa del agua, se midió el peso del beaker en la balanza digital, y luego se introdujo 100 ml de agua en el beaker, y se procedió medir su masa en la balanza digital, su masa fue 93.98 gr, luego se colocó en un baño maría, con el soporte de trípode con la malla de abesto y con el mechero bunsen para proceder en calentar el líquido después de calentar, con un termómetro se midió su temperatura inicial que fue 50 ̊c.
Paso 3:
Luego se agregó el agua caliente en el calorímetro junto con el pedazo de hielo dentro, y se tapó rápidamente, luego se introdujo el termómetro para medir su temperatura final para ambas mezclas fue 18 ̊ c
Y se realiza su cálculo cual es la temperatura de la mezcla
Datos:
masaH2O: 93.98 g
Ti: 50 ̊ c
Ce: 1 Cal/g. ̊ c
Tf: 18 ̊ c
masa hielo: 55.55 g
Ti: 0 ̊ c Tf:?
Ce: 0.50 Cal/g. ̊ c
Formula:
Q = m * Ce * (Tf – Ti)
93.98 g * 1 Cal/g. ̊c * (50 – Tf) = 55.55 g * 0.50 Cal/g. ̊c * (Tf – 0) ̊c
93.98 Cal / ̊ c * (50 – Tf) ̊c = 27.77 Cal/ ̊ c * (Tf – 0) ̊c
Datos:
masa del agua: 44.84 gr
TiH2O: 28 ̊ c
Ce: 1 Cal/g. ̊ c
Tf: 20 ̊ c
Fórmula:
Q = mc ΔT**
Q = 44.84 * 1 Cal/g. ̊ c * (20 – 28) ̊c Q = 44.84* (-8) Q = -358.72 Cal se perdieron Fórmula: ΔT= Tf - Ti ΔT = (20 – 28) ̊c ΔT = -8 ̊c
El estado del agua presenta gran fuerza de cohesión (atracción) entre sus moléculas. Las moléculas de agua permanecen unidas entre sí de forma más intensa que en otros compuestos similares.
El agua pura es neutra y presenta un pH de 7. En comparación con otras sustancias significa que no es ácida, ni básica.
Es un “solvente universal" porque disuelve más sustancias que cualquier otro líquido.
En el experimento se demostró que agua es absorbente a cierta temperaturas así como lo desmotro con el pedazo de hielo.
En conclusión la calorimetría es una técnica de análisis térmico que permite medir los cambios energéticos de una sustancia en presencia de un material de referencia. Resulta de aplicación en estudio de polímeros, productos farmacéuticos, alimentos, etc.
El calor específico a una misma temperatura no es igual para todos los materiales. Distintas sustancias tiene diferentes capacidades para almacenar energía interna al igual que para absorber energía ya que una parte de la energía hace aumentar la rapidez de traslación de las moléculas y este tipo de movimiento es el responsable del aumento en la temperatura.
Chang, R. G. (2013). Quimica, 11. México: Edfi McGraw Hill Education. Ercilla, S. G. (2003). Física general. Madrid: Edfi Tébar.
Salas, J. (2016). Curvas de Calentamiento-Enfriamiento Diagrama de Fases. Colombia: Institucion Educativa INEM.
Sigaut, L. K. (2001). Capacidad calorífica y temperaturafi. Buenos Aires: Universidad de Buenos Aires.
Experimento 2:
