- En primer lugar prepararemos 100 mL de HCl en agua con una concentración de 0,5 mol/L. Hay que tener en cuenta que emplearemos el NaOH obtenido en el experimento anterior.
- Las características del ácido clorhídrico son: 37% de riqueza en peso y una densidad de 1,18 g/mL. Teniendo en cuenta su peso realizaremos una proporción para obtener la masa de la disolución total.
- Primero calcularemos la masa del HCl para el 37%, para ello realizamos el cálculo de la masa molar y obtenemos el resultado de 36,5 g/mol, y con esta y los moles de HCl, que son 0,5 mol/L, es decir 0,05 mol, nos da una masa de 1,82 g.
- Tras realizar la proporción, obtenemos que la masa para el 100% de HCl es de 4,9 g.
- Como nuestro objetivo es calcular el volumen de HCl, una vez tenemos la masa y la densidad despejamos para hallar el volumen. El resultado es 4,18 mL.
- A continuación pesaremos una probeta, de masa 93,89 g, a la que añadiremos una cierta cantidad de agua.
- Tomamos la cantidad previamente calculada de HCl con una pipeta y añadiremos este ácido sobre el agua, a posteriormente enrasaremos hasta los 100mL.
- Pesaremos la probeta con el ácido para obtener la disolución, que es 191,73 g. Una vez tenemos la masa total y la masa de la probeta realizamos la resta y obtenemos la masa de la disolución de 100 mL de HCl, que es 97,84 g.
- A continuación mediremos la temperatura del HCl, que debería ser similar a la del NaOH, preparada anteriormente. La temperatura es de 20ºC, mientras que la de NaOH fue de 22ºC.
- Pasamos los 100 mL de NaOH, preparada anteriormente, a otro vaso de precipitados, pesando el vaso con NaOH, y el vaso vacío. La masa del vaso sin NaOH es de 99,47 g y la masa del vaso con NaOH, es de 194,28 g.
- Una vez hemos realizado estos calculos podremos llegar a obtener la masa de la disolución , que sera la resta de la masa del agua y el NaOH y el vaso vacío. El resultado será de 94,81 g.
QHCl en vaso=Cpvaso·mvaso·(T2-T1)
DATOS
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Cp(vaso)
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0,84 J/gK
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Masa vaso
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93,89 g
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Temperatura 1
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293 K
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Temperatura 2
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295K
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QHCl en vaso=0.84·93,89·(295-293)=157,73J
QHCl en agua=Cpagua·magua·(T2-T1)
DATOS
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Cp(agua)
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1 cal/gK = 4,18 J
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Masa HCL
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97,84 g
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Temperatura 1
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293 K
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Temperatura 2
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295 K
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QHCl en agua=4,18·97,84·(22-21)=817,94J
Por tanto QTOTALdeHCl=157,73+817,94=975,67J
- Una vez calculada la QTOTALdeHCl, calcularemos la QTOTALdeNaOH.
QTOTALdeNaOH=QNaOHen vaso+QNaOHen agua
QNaOH en vaso=Cpvaso·mvaso·(T2-T1)
DATOS
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Cp(vaso)
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0,84 J/gK
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Masa vaso
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99,47 g
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Temperatura 1
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294 K
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Temperatura 2
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296 K
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QNaOH en vaso=0,84·99,47·(296-294)=167,10J
QNaOH en agua=Cpagua·mNaOH·(T2-T1)
DATOS
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Cp(agua)
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1 cal/gK = 4,18 J
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Masa NaOH
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194,28 g
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Temperatura 1
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294 K
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Temperatura 2
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296 K
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QNaOH en agua=4,18·194,98·(296-294)=1630,03J
Por tanto QTOTALdeNaOH=167,10+1630,03=1797,13J
Lo único que falta por realizar para dar por finalizado el experimento es realizar la suma del calor desprendido por ambos: 1797,13+975,67= 2772,67J
