Cómo determinar una constante del calorímetro

Cómo determinar una constante del calorímetro

Aparatos para medidas calorimétricas medir el calor de una reacción química o un cambio físico como el hielo de fusión para el agua líquida. El calor de reacción es importante para entender la termodinámica de reacciones químicas y predecir qué tipo de reacciones llevará a cabo espontáneamente. Un calorímetro básico es muy fácil de construir, todo lo que necesitas es un par de tazas de café, una tapa y un termómetro de espuma de poliestireno. Antes de utilizar el calorímetro, sin embargo, deberás calibrarlo y determinar la constante del calorímetro. Para encontrar la constante del calorímetro para su dispositivo, siga los pasos descritos a continuación.

Instrucciones

• Colóquese guantes, gafas y bata de laboratorio.

• Armar el calorímetro de la taza de café insertando una taza de café de poliestireno en la otra y colocar la tapa. Puede parecer simple, pero si está calibrado correctamente, este calorímetro taza de café puede ser sorprendentemente útil para encontrar calores de reacción.

• Mida aproximadamente 50 mL de agua fría utilizando el cilindro graduado. No hay necesidad para ser exactos en esta etapa.

• Medir el peso de tu calorímetro taza de café vacía a las más cercanas 0,01 gramos (o tan cerca como usted puede conseguir). Ahora, añadir 50 mL de agua fría, vuelva a colocar la tapa y volver a pesar el calorímetro. La diferencia entre los pesos vacíos y llenos es el peso de la agua fría. Registre este valor (a las más cercanas 0,01 gramos).

• Pesar el vaso de precipitados y registrar su peso (a las más cercanas 0,01 gramos). Añadir aproximadamente 50 mL de agua y volver a pesar el vaso. La diferencia entre los pesos completos y vacíos es el peso del agua caliente. Registre este valor (a las más cercanas 0,01 gramos).

• Con el ringstand y la abrazadera, asegure el vaso para que está parado encima de la gasa de malla de alambre sobre la hornilla de bunsen. El acoplamiento de la gasa de alambre impide que la llama viene en contacto directo con el vidrio. Coloque uno de los dos termómetros en el vaso y fijarlo con la abrazadera que está suspendido en el agua, pero no toque el fondo del vaso.

• Encender el quemador bunsen y calentar suavemente el agua caliente a unos 80 grados centígrados. Es mejor calentarlo lentamente en lugar de calentar demasiado rápido y llevarla a hervir.

• Inserte el segundo termómetro en el calorímetro a través de la tapa. Agitar el agua dentro del calorímetro durante cuatro minutos y registrar su temperatura a intervalos de un minuto para el más cercano 0.1 grados C. La temperatura debe permanecer más o menos constante; Si no es así, permitir que el agua fría durante al menos dos minutos más.

• Justo antes del quinto minuto, apagar la hornilla de Bunsen si no lo ha hecho tan ya y registrar la temperatura del agua caliente y agua fría. Rápidamente y con cuidado Vierta el agua caliente en el calorímetro, luego vuelva a colocar la tapa y reanudar revolviendo con el termómetro.

• Mida y registre la temperatura en el calorímetro en intervalos de 30 segundos hasta que haya transcurrido un total de cinco minutos.

• Abra Excel u otro programa de hoja de cálculo. Ingrese la hora como los valores de X y las temperaturas como los valores y ver sus datos. Utilice el programa de hoja de cálculo para encontrar una línea de mejor ajuste para los datos después de agregar el agua caliente. No incluyen los puntos de datos de antes de agregar el agua caliente en su línea de mejor ajuste. La línea de tendencia debe ser lineal.

• Escribir la línea de mejor ajuste de su gráfico. Enchufe 5 minutos para x y calcular y (la temperatura extrapolada a 5 minutos). Llamaremos a esta temperatura extrapolada Tf.

• Reste la Tf a la temperatura del agua caliente justo antes de que agregado al calorímetro. Esto le dará el cambio en la temperatura del agua caliente, TH. de multiplicar por 4,184 y la masa del agua caliente para saber cuánta energía pierde el agua caliente en julios.

• Reste la temperatura de la agua fría de Tf; Esto le dará Tc, el cambio de temperatura de agua fría. Multiplicar por la masa de agua fría y 4.184 para encontrar la cantidad de energía adquirida por el agua fría en julios.

• Restar la energía adquirida por el agua fría de la energía perdida por el agua caliente. Esto le dará la cantidad de energía ganada por el calorímetro.

• Dividir la energía obtenida mediante el calorímetro por Tc (el cambio de temperatura de la agua fría). Esta respuesta final es la constante del calorímetro.

Consejos y advertencias

  • La constante del calorímetro nunca puede ser negativa, si es así, usted ha cometido un error...
  • Tratar de realizar múltiples ensayos y promediando los resultados de las pruebas para reducir el error. La incertidumbre en su promedio final será de más/menos 2 x la desviación estándar.
  • SIEMPRE tenga sumo cuidado cuando se trabaja con una llama abierta. Nunca permita que su cabello, ropa o cualquier material inflamable para venir cerca del fuego. Apagar el quemador cuando ya no está en uso.
  • Sea extremadamente cuidadoso cuando se trabaja con agua caliente; agua a 80 grados C puede causar quemaduras desagradables si usted lo derrama en la piel.

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