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Reporte Practica 3 Quimica Industrial

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Academic year: 2021

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(1)

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UPIICSA

LABORATORIO DE QUÍMICA INDUSTRIAL

PRÁCTICA No. 3 “ENTALPÍA DE

COMBUSTIÓN (EQUIPO PHYWE)”

FECHA DE REALIZACIÓN: LUNES 12 DE ENERO

2015

FECHA ENTREGA: LUNES 26 DE ENERO 2015

EQUIPO No. 2:

PATIÑO CASTREJÓN KEVIN

PÉREZ MOJICA MELISSA

SALAS VAZQUEZ XIMENA

----**

SECUENCIA: 2IM33

LUNES 8:00-10:00

(2)

(3)

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M an ua l d e la bo ra to ri o . Q u í m ic a In d us tr ia l I I. 20 08 E l c a lo r d e la r e a cc ió n d e c o m b u st ió n s e d e te rm in a m id ie n d o e l c a lo r s e n si b le a b s o rb id o p o r e l c a lo rí m e tr o y e l a g u a , re s ta n d o a e st o s, t a n to e l c a lo r g e n e ra d o p o r e l a la m b re f u s ib le a l q u e m a rs e , co m o e l c a lo r d e l a re a c c ió n s e c u n d a ri a d e g e n e ra c ió n d e a ci d o n ít ri c o , d e b id o a l a p re s e n c ia d e n itr ó g e n o e n e l a ir e C a lo rí m e tr o s a d ia b á tic o s: B a la n c e d e c a lo r p a ra m e d ir e l c a lo r q u e li b e ra u n a r e a cc ió n d e n tr o d e u n s is te m a l la m a d o b o m b a c a lo ri m é tr ic a C a lo rim e tr ía : R e a liz a ci ó n p re c is a y e xa c ta d e m e d ic io n e s c a lo ri m é tr ic a s e n ca lo rí m e tr o s C A L O R D E C O M B U S T IÒ N M O L A R : C a lo r q u e s e g e n e ra cu a n d o s e q u e m a u n m o l d e co m b u st ib le p ro d u ci e n d o c o m o p ro d u c to s d e la o xi d a ci ó n b ió xi d o d e c a rb o n o g a s e o s o y a g u a liq u id a C A L O R E S D E R E A C C IÒ N A C O N D IO N E S T IP O : T = 2 5 ºC y P = 1 b a r L E Y D E H E S S E l c a lo r d e u n a r e a cc ió n g lo b a l e s ig u a l a l a s u m a d e lo s ca lo re s d e l a s e c u a c io n e s p a rc ia le s u ti liz a d a s p a ra o b te n e r la e cu a ci ó n g lo b a l. L E Y D E L A V O IS IE R-L A P L A C E E l c a lo r n e ces a ri o p a ra d e sc o m p o n e r u n co m p u e st o e n s u s e le m e n to s lib re s e n su f o rm a m á s e s ta b le e s e l m is m o c a lo r q u e s e li b e ra a l fo rm a r d ic h o c o m p u e s to a p a rt ir d e s u s e le m e n to s e n s u f o rm a m á s e st a b le C a lo r a p re si ó n c te y a v o lu m e n c te : Q p = Q v + Δ n g R T Δ n g : c a m b io d e m o le s d e p ro d u ct o s – m o le s d e r e a c tiv o s g a se o so s d e la e cu a ci ó n . P ro ce so s a v o l. cte : Q v = Δ E P ro ce so s a P . ct e: Q p = Δ H

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E xi s ti e n d o u n a lib e ra c ió n ( re a cc io n e s e xo té rm ic a s ) o a b s o rc ió n (r e a cc io n e s e n d o té rm ic a s ) d e e n e rg ía e n f o rm a d e ca lo r. T o d a r e a c ci ó n q u ím ic a e s u n f e n ó m e n o q u ím ic o , e n d o n d e c a m b ia la e s tr u ct u ra m o le cu la r d e lo s r e a c tiv o s a l tr a n s fo rm a rs e e n p ro d u c to s L a t e rm o q u ím ic a t ra ta d e la c o n ve rs ió n d e e n e rg ía q u ím ic a e n e n e rg ía té rm ic a o c a lo r.

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“S i u n a r e a c c ió n e s e n d o té rm ic a e n u n a r e a cc ió n d ir e ct a , s e rá e xo té rm ic a e n la r e a cc ió n i n ve rs a ”

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MARCO TEÓRICO

(4)

OBJETIVOS

El alumno determinará el calor de combustión a volumen constante de sustancias

sólidas, aplicando el método calorimétrico.

El alumno calculará el calor de combustión a presión constante, mediante la

corrección del calor de reacción a volumen constante.

(5)

(6)

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M an ua l d e la bo ra to ri o. Q uím ic a In du st ri al II . 2 00 8 El r ec ip ie n te a di ab át ic o de b e co nt en er 9 00 g d e ag ua de st ila da y u na b ar ra d e ag it ac ió n m ag né ti ca En ci en da e l s is te m a de ag it ac ió n a un a ve lo ci da d m ed ia (6 00 T PM ) Pe se c on p re ci si ón u n tr oz o de na ft al en o (0 .2 g ) e n un a ba la nz a co n es ca la e n ce nt és im os d e gr am o. El ab or ar la p as ti lla a gr ega nd o 0. 1 g a la p as ti lla d or a, o pr im ir y c ol oc ar el a la m br e, a gr eg ar lo s 0. 1 g re st an te s y pr es io na r co n la pa st ill ad o ra h as ta o bt en er la pa st ill a co n e l a la m br e de ja nd o d os pu n ta s lib re s pa ra in se rt ar e n la s te rm in al es in te rn as d e la t ap a d e la bo m ba V er if qu e qu e la b om ba ca lo ri m ét ri ca e st é lim pi a y se ca A br a l a vá lv ul a de l t an qu e y lu eg o gi re le nt am en te h ac ia ar ri ba la p er ill a n eg ra d el m an óm et ro d e ta l f or m a qu e su m in is tr e ox íg en o a 7 ba r La v ál vu la d el m an óm et ro ti en e un a pe ri lla n eg ra c uy a po si ci ón d eb e se r en la pa rt e in fe ri or c ua nd o es tá c er ra da An te s de ll en ar la b om ba c on ox íg en o en e xc es o, o bs er ve q ue la v ál vu la d e en tr ad a es té to ta lm en te a bi er ta . T am bi én ob se rv e qu e la s vá lv ul as d el ta nq ue y e l m an óm et ro e st én ce rr ad as Ci er re la b om ba ca lo ri m ét ri ca a ju sta nd o co n la b ri da e in se rt e la m an gu er a de s um in is tr o de ox ig en o A gr eg ar 0 .5 m L H 2O d es ti la da en e l c ue rp o de la b om ba U na v ez q ue p er ci ba la e nt ra da de o xí ge no , c ie rr e la v ál vu la d e la b om ba , g ir an do la p er ill a pe qu eñ a de t al f or m a qu e se re du zc a la lo ng it ud d el t or ni llo Ci er re la v ál vu la d el t an qu e Re ti re c on p re ca uc ió n la m an gu er a de s um in is tr o de ox íg en o, d es liz an do h ac ia ad el an te e l an ill o m et ál ic o Li be re e l e xc ed en te d e ox íg en o de la m an gu er a y ci er re la v ál vu la d el m an óm et ro , g ir an do la pe ri lla h ac ia a ba jo C ol oq ue la b om ba e n el in te ri or d el r ec ip ie nt e co n ag ua e in tr od uz ca e l s en so r o s on da pa ra e l r eg is tr o de la T , ac op la do a la c om pu ta do ra Se pa re la ll av e in te rr up to r y de sc on ec te la fu en te d e su m in is tr o de c or ri en te el éc tr ic a A ct iv e la r ea cc ió n de co m bu st ió n po r ig ni ci ón c on un v ol ta je d e 15 v co n la “ Ll av e in te rr up to r” C on ec te y e nc ie nd a la u ni da d de s um in is tr o de e ne rg ía el éc tr ic a Co ne ct e lo s ca b le s a la s te rm in al es e lé ct ri ca s de la bo m ba y e l s is te m a de ig ni ci ón A no te e l d at o de T in ic ia l cu an do e st e se h ay a es ta bi liz ad o O bs er ve e n la p an ta lla d e la co m pu ta do ra ∆T . U na el ev ac ió n en la m is m a in di ca qu e la r ea cc ió n av an za y e l ca lo r ce d id o es a bs o rb id o po r la b om ba Es pe re a q ue la t em pe ra tu ra s e es ta bi lic e y re gi st re e l d at o fn al U na v ez t er m in ad a la r ea cc ió n, su sp en da la a gi ta ci ón m ag né ti ca , r et ir e el s en so r o so nd a y ap ag ue la co m pu ta do ra Sa qu e la b om ba c ol or im ét ri ca y lib er e lo s ga se s qu e co nt ie ne pa ra d is m in ui r la p re si ón . P ar a es to s er á n ec es ar io a br ir la vá lv ul a y pr es ió n co n la vá lv ul a de e sc ap e A br a le nt am en te la b om ba cu an do lo s ga se s ha ya n es ca pa do A gr eg ar 2 g ot as d e an ar an ja do de m et ilo y t it ul ar c on N a2 C o3 al 0 .0 72 5N La va r la b om ba c on 2 0m L de ag ua d es ti la da y v ac ia r en un m at ra z E rl en M ey er O bs er ve e l i nt er io r d e la bo m ba p ar a co m pr ob ar q ue la co m bu st ió n ha s id o to ta l

(7)

CÁLCULOS

CUESTIONARIO

Escriba la ecuación de las dos reacciones químicas de combustión llevadas a

cabo:

C

10

H

8

(

s

)

+12 O

2( g)

10 CO

2

(

g

)

4 H

2

O(l)

Determinar la entalpia de combustión expresando el resultado en

Kcal

mol Y

KJ

mol :

Hc=

−1299227.124 cal

2 mol

=-649613.562

mol

cal

=−649.6235

Kcal

mol

∆ Hc=

−1299227.124 cal

2 mol

=-649613.562

cal

mol

(

4.186 J

1 cal

)

=-2719282.22

J

mol

=-2719.2822

KJ

mol

¿Qué establece la Ley de Hess?

R= 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

(8)

Calcule el valor de

Hc teóricamente esperado, con la aplicación de la ley

de Hess para el naftaleno y para el acido benzoico.

Reacción ∆ Hr(Kcal) ∆ Hr(KJ)

a)

10 C

(

s

)

+4 H

2(g )

C

8

H

8 (S)

17.82 74.59

b)

C

(

s

)

+

O

2 (g)

CO

2 (g)

-94.05 -393.69

c)

H

2

(

s

)

+

1 /2 O

2(g )

H

2

O

(l)

-68.32 -285.98

inv. a)

10 C

(

s

)

+4 H

2(g )

C

8

H

8 (S)

17.8

×10

b)

C

(

s

)

+

O

2 (g)

CO

2 (g)

-940.5

× 4

c)

H

2

(

s

)

+

1 /2 O

2(g )

H

2

O

(l)

-273.28

C

10

H

8

(

S

)

+

12O

2

10CO

2

(

g

)

+

4 H

2

O

(L)

Hr=-1231.6Kcal

Hc= -1231600 cal =- 5155477.6J

ERROR EXPERIMENTAL

E.E=

V . teorico−V .experimental

V .teorico

E.E.=

1231600 cal−(−1299227.124 cal)

1231600 cal

×100 =5.5

¿Qué importancia tiene desde un punto de vista industrial, el conocer la

entalpía de combustión de un material orgánico?

R= Es demasiado importante ya que vemos que energía se desprende

al hacer diferentes productos, como la fundición de los metales, que

vemos que ahí se desprende demasiado calor.

(9)

BIBLIOGRAFÍA

-Manual de laboratorio de química industrial II, Upiicsa, Instituto Politécnico

Nacional.

Referencias

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