Calore di combustione

Calore di Combustione Calore di Combustione Scopo dell'esperienza: misurare e confrontare le quantità di calore associate a tre diverse reazioni chimiche. Materiale utilizzato: tre becker, un termometro, 200ml di H2O, idrossido di sodio (NaOH - 4g allo stato solido), una soluzione acquosa di cloruro di idrogeno (HCl - 0.5M), una soluzione acquosa di cloruro di idrogeno (HCl - 1M) e una soluzione acquosa di idrossido di sodio (NaOH - 1M). Procedimento: 1)Si disciolgono 4 g di NaOH in un becker contenente 200ml di H2O (T = 20.2°C). Si misura la temperatura della soluzione ottenuta (24.9°C). ?T1 = 4.7°C NaOH(s)+H20 ? Na++OH-+q1 2) Si disciolgono 4g di NaOH in 200ml della soluzione acquosa di HCl (0.5M - T = 20.9°C). La temperatura finale rilevata è di 37.1°C. ?T2 = 10.8°C NaOH(s) + H+(aq) + Cl-(aq) ? Na+ + Cl- + H2O + q2 3) Si mescolano 100ml della soluzione acquosa di NaOH (1M - 20.8°C) con 100ml della soluzione acquosa di HCl (1M - 20.8°C) e si misura la temperatura finale del sistema (27.2°C). ?T3 = 6.4°C Per determinare la quantità di calore necessaria per le variazioni di temperatura nelle tre reazioni si utilizza la formula: Q = m*?T*cs , dove m è la massa, ?T la variazione di temperatura, e cs il calore specifico della soluzione (cs H2O = 1). Q1= 200g * 4.7°C *1 = 940cal Q2= 200g * 10.8°C *1 = 2160cal Q3= 200g * 6.4°C *1 = 1280cal Per calcolare il calore molare si risolve la seguente proporzione: 0.1M : Q1/2/3 = 1 : q1/2/3 I risultati delle tre proporzioni sono i seguenti: q1 = 9400cal q2 = 21600cal q3 = 12800cal Il calore molare viene anche indicato con entalpia Osservazioni: q1 + q3 = q2 1) NaOH(s) + H2O ? Na+(aq) + OH-(aq) + H2O + q1 q1 è il calore liberato dalla dissociazione in acqua di NaOH solido 2) HCl(aq) + NaOH(s) ? H2O + Na+(aq) + Cl-(aq) + q2 q2 è il calore liberato dalla dissociazione di NaOH più il calore di formazione di H2O 3) NaOH(aq) + HCl(aq) ? H2O + Na+(aq) + Cl-(aq) + q3 q3 è il calore di formazione di H2O nella reazione. Na+ e Cl- sono ioni spettatori. Conclusioni: Nella prima reazione si osserva la dissociazione di NaOH in acqua che causa l'aumento di temperatura del sistema. Nel secondo caso si ha la dissociazione di NaOH nella soluzione acquosa e la successiva reazione con HCl. Nella terza reazione NaOH è già dissociato in acqua, quindi la sola reazione è la formazione di H2O.