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Facultad de Química, UNAM Departamento de Fisicoquímica Laboratorio de Termodinámica
PRÁCTICA 9: CALOR DE COMBUSTIÓN
Prof. Elizabeth K. Galván Miranda
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ObjeIvo general
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
Determinar el calor de combusIón de un alimento uIlizando una bomba calorimétrica
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Termoquímica • Área de la termodinámica experimental que se encarga
de cuanIficar el calor que absorbe o cede una reacción química
Cede calor, Q<0
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Absorbe calor, Q>0
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Termoquímica: calorímetros Presión constante
(isobáricos)
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Volumen constante (isocóricos)
Bomba calorimétrica
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Termoquímica: reacciones de combusIón • Proceso químico rápido en el que reacciona una
sustancia (combusIble) con óxigeno produciendo calor y/o luz
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Termoquímica: reacciones de combusIón • CombusIbles orgánicos (C,H) producen dioxido de
carbono y agua
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Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
Bomba calorimétrica: reacciones de combusIón
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Calorimetría Energía interna
En un proceso a voumen constante
dU = !Q+!W
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!W = 0dU = !Q
En la bomba calorimétrica la
energía interna es igual al calor transferido
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Relación entre la entalpía y la energía interna Entalpía: función de estado, propiedad extensiva
H =U + PV
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!H = !U +!(PV )
PV = nRT!(PV ) = !(nRT )
Ley del gas ideal A T constante
!H = !U +!(ngases )RT
¡Ojo! El volumen de las fases condensadas se desprecia porque es mucho menor que el de los gases, además las fases condensadas
manIenen un volumen casi constante
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Relación entre la entalpía y la energía interna
Donde
!U = !H "!(ngases )RT
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
!(ngases ) = ni ,gases prod. " n j ,gases react.j#
i#
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Termoquímica: reacciones de combusIón • CombusIbles orgánicos (C,H) producen dioxido de
carbono y agua
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
C6H5COOH (s) + 15/2 O2 (g) 7 CO2 (g) + 3 H2O (l)
!Hr0 = !Ur
0 +!(ngases )RT
!(ngases ) = 7"152= "12
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Termoquímica: reacciones de combusIón • Entalpía de la reacción: Ley de Hess
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
!Hr0 = ni
i" !H f ,i
0 productos# n jj" !H f , j
0 reactivos
C6H5COOH (s) + 15/2 O2 (g) 7 CO2 (g) + 3 H2O (l)
Sustancia ΔH°f, 298.15 K / (kJ/mol) C6H5COOH (s) -‐384.80
O2 (g) 0 CO2 (g) -‐393.51 H2O (l) -‐285.83
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Termoquímica: reacciones de combusIón
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón
C6H5COOH (s) + 15/2 O2 (g) 7 CO2 (g) + 3 H2O (l)
!Hr0 = !Ur
0 +!(ngases )RT
Calcular ΔU de combusIón del ácido benzóico
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Problema Determinar el calor de combusIón de la muestra problema (contenido calórico)
Laboratorio de Termodinámica. PrácBca 9: Calor de CombusBón