e‐cibe el nombre de termoquímica, rama de la termodinámica que se ocupa exclusivamente de la energía calorífica asociada a un determinado cambio químico.

Desde el punto de vista del calor intercambiado, las reacciones químicas (y los cambios físicos) en general se clasifican en exotérmicas (si van acompañadas de desprendimiento de calor) y endotérmicas (sí se absorbe calor del medio durante el proceso). Si la reacción (o cambio) transcurre sin absorción ni desprendimiento de calor, se dice que es termoneutra; estas reacciones son poco frecuentes.

Por convenio, el calor desprendido se toma como negativo.

La calorimetría es un método experimental usado para investigar flujos de calor. El flujo de calor investigado puede proceder de cambios físicos o químicos (p. ej. una reacción de combustión o un cambio físico (p. e. fusión).

Para ello nos valemos de los calorímetros, instrumentos que pueden ser muy sencillos, como el del tipo “taza de café” que se utilizará en esta práctica, o muy complejos, como las bombas calorimétricas controladas por computadores. Sin embargo, hay principios básicos aplicables a todos los experimentos de calorimetría. Universidad de Piura – Facultad de Ingeniería Página 2 de 11

El calor, que se representa con el símbolo q, es una forma de energía, y la energía siempre se conserva (cualquier calor perdido por un objeto será ganado por otro y viceversa). Por conveniencia, los calorímetros se diseñan de modo que se mantengan (ellos y su contenido) aislados de los alrededores. Así, en todas las medidas calorimétricas se cumple: qcal + qsist = 0

donde: qcal es el calor absorbido o liberado por el calorímetro y
qsist es el calor absorbido o liberado por el sistema en estudio (que podría ser un cambio físico o una reacción química).

Obviamente, como ambos términos deben sumar cero, uno debe ser positivo (proceso endotérmico) y otro negativo (proceso exotérmico).

3.1. Calibración del calorímetro (determinación de la constante del calorímetro).

El calorímetro de tipo “taza de café” se muestra en las fotografías adjuntas. Está constituido por dos vasos de tecnopor uno dentro del otro (para mejor aislamiento) con una tapa plástica (o de tecnopor) con un agujero por donde se introduce un termómetro.

Es importante montar las partes del calorímetro de modo que se reduzcan al mínimo las fugas de calor.

Dado que se trata de un instrumento de baja tecnología, el calorímetro de tipo “taza de café” no está dotado de dispositivos sofisticados para su calibración. La capacidad del calorímetro para absorber o liberar calor se llama capacidad calorífica del calorímetro o constante del calorímetro (Ccal), y se determina experimentalmente de forma sencilla. Sus unidades son [energía/temperatura] (p. ej. J/ºC), y puede calcularse de la siguiente manera:
• Colocamos una cantidad conocida (masa en g) de agua fría en el calorímetro y dejamos que el conjunto alcance el equilibrio.
• Se prepara una masa (g) de agua caliente a una temperatura conocida.
• El agua caliente se añade rápidamente al agua fría en el calorímetro.

A este punto ocurren simultáneamente tres cosas: (a) el agua caliente se enfría; (b) el agua fría se calienta; (c) el calorímetro también se calienta. El balance térmico será:
Calor cedido por el agua caliente + Calor absorbido por el calorímetro + Calor absorbido por el agua fría = 0
o bien: qac + qcal + qaf = 0
donde: qac = mac*(ce)ac*ΔTac qcal = Ccal* ΔTcal qaf = maf*(ce)af*ΔTaf
siendo los valores de ΔT: ΔTac = Teq ‐ Tac0 ; ΔTcal = Teq ‐ Tcal0 y ΔTaf = Teq ‐ Taf0.

En este balance habremos de tener en cuenta que Tcal0 = Taf0, y que las masa de agua son iguales: mac = maf. e corregir el resultado final, y poder compararlo con los datos que aparecen reportados en la bibliografía (libros, manuales, internet, etc.).

4. MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES