ante-proyecto: La química del carbono

Modulo 1 - Actividad 4

Introducción

Aqui se presentan los datos obtenidos en un experimento de reacción química exotérmica con los cuales se debe realizar una serie de cálculos, tanto teóricos como prácticos, gráficas y análisis para lo cual será necesario aplicar las habilidades referentes al uso de las tic´s

Las opciones de Tic´s a desarrollar en esta practica son:

1. Uso del internet como fuente de información y recursos.
2. Presentación de información y procesamiento de datos: Hoja de cálculo

Materia impartida: Química IV área II

Tema de la actividad:

3.1.1 Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Entalpía

Habilidades denivel avanzado:

1. Búsqueda eficiente de informacion en internet. Definicion de palabras clave para la búsqueda. Análisis de los resultados, selección de sitios, selección y valoración de la información obtenida.
2. Construcción de criterios para definir la credibilidad de la información obtenida.
3. Uso de la hoja de cálculo para registrar datos, elaborar tablas, crear formulas para relacionar los datos y representar resultados mediante una gráfica utilizando las opciones que ofrece la herramienta (tipo de gráficas).

Módulo 1-Actividad 4-1

Práctica “Medición de Cambios de Entalpía de reacción”

Materia: Química IV área II

Objetivo: Que el alumno Determine la energía calorífica involucrada en una reacción química.


Planteamiento del Problema: ¿Cómo medir el cambio de entalpías en una reacción

exotérmica?

Marco Teórico: El alumno deberá Buscar en internet conceptos de:

Entalpia, Entalpia de reacción, Entalpia de formación, Entalpia de combustión, Entalpia estándar, reacciones exotérmicas y reacciones endotérmicas.

Unidades de entalpia, mediciones de Entalpia de reacción, tablas de valores de entalpias de reacciono de formación y cálculo de entalpias de reacción

Material: Sustancias

Probeta graduada. --------------------- 20 mL de Hipoclorito de Sodio, (NaClO)
Agitador. - --------------------------------10 mL de Sulfito de Sodio, (Na2SO3). 1 M
Jeringa.
Termómetro.
Tubo de Ensayo (19 x 200 mm)
Tapón mono horadado

Procedimiento:

Experimento

En un tubo de ensayo grueso se introducen 20 ml (20 g) de hipoclorito de sodio, (NaClO), se le coloca el tapón con un termómetro y una jeringa con 10 ml de sulfito de sodio, (Na2SO3), el termómetro debe estar sumergido en el líquido, se toma la temperatura inicial y se le agrega de mL en mL el sulfito de sodio tomando la temperatura que alcanza la mezcla, con agitación constante en cada etapa hasta completar los 10 mL. Hacer una tabla de datos experimentales.

Resultados:

Masa agregada -----------------Temperatura
(g de Na2SO3)------------------(°C)

0 ------------------------- 30
1 --------------------------33
2--------------------------40
3- -------------------------44
4---------------------------46
5---------------------------50
6---------------------------50
7---------------------------48
8---------------------------47
9---------------------------47
10---------------------------47

Actividades de los alumnos:

• 
  Deberán hacer una búsqueda en internet de los conceptos requeridos en el marco teórico, y localizar una tabla que contenga los valores necesarios para calcular el valor teórico de la entalpia de reacción (Esta búsqueda puede ser algo difícil por lo especifico de los valores requeridos). Deberá anotar dirección de las páginas consultadas para verificar su confiabilidad, esto se hara en el salón de clases revisando si las paginas están debidamente referenciadas, si incluyen bibliografía, si están respaldadas por alguna institución confiable (usando como parámetro su dirección URL)
• 
  Con los datos presentados en el informe del experimento deberá calcular, utilizando una hoja de cálculo:

1. La masa del sistema cada que se agrega un mL de solución de sulfito de sodio (considerar que la masa inicial es de 20 g y que la densidad de las soluciones es 1g/mL )
   
2. La diferencia de temperaturas entre la temperatura inicial y la temperatura de cada etapa
3. El calor producido por la reacción total cada que se agrega un mL de sulfito de sodio.(considerar el calor especifico de la mezcla es 1 cal/g °C)
4. Con los datos obtenidos hacer una gráfica de Calor de reacción vs. masa de sulfito de sodio agregado
5. Determinar el punto donde se termina la reacción (punto máximo), aquí determinas masa y calor producido el reaccionar todo el hipoclorito de sodio. Con la masa determinar el número de mol que reacciono.
   
6. Con el valor de mol y el calor producido al terminar la reacción en el experimento; calcular la entalpia de reacción, dividiendo el calor entre el número de mol que reaccionaron
   
7. Compara este valor experimental con el valor teórico reportado en la bibliografía. En caso de que exista alguna diferencia considerable, justifícala.
   
8. En caso de no encontrar los valores de entalpias de formación para las especies involucradas, puedes calcular la entalpia de reacción con las entalpias de ionización. Con la ecuación general :
   

Hreac. = H productos – H reactivos

Los resultados deberán ser presentados frente al grupo, por lo que es necesario mostrar la tabla de datos y cálculos realizados con encabezados, rótulos y unidades para cada variable, gráfica debidamente rotulada, los resultados teórico y práctico y un análisis de resultados con conclusiones.