Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Julio 2024

PREGUNTA 7

En un laboratorio se dispone de una disolución acuosa de 100 mL de HCl 2,0 M y otra de 100 mL de NaOH 2,0 M.

7.1. Calcule el valor de la entalpía de neutralización expresado en kJ/mol, cuando se mezclan ambas disoluciones, sabiendo que el incremento de temperatura que se produce es de 12 ⁰C.

DATOS: Considere despreciable la capacidad calorífica del calorímetro: calor específico (mezcla) = calor específico (agua) = 4,18 J/g·⁰C; densidades de las disoluciones del ácido y de la base = 1,0 g/mL.

7.2. Explique el procedimiento que se debe llevar a cabo indicando el material necesario para determinar la entalpía de neutralización.

 

7.1.  Para hacer los cálculos, primero determinamos el incremento de temperatura, que en este caso ya nos lo dan:

⁰C

 

Después determinamos la masa de las disoluciones:

 

 

A continuación, ya podemos calcular el calor puesto en juego en la neutralización. Para eso debemos tener en cuenta el equivalente en agua del calorímetro (m₀). En este caso es cero porque nos dicen que consideremos despreciable la capacidad calorífica del mismo:

 

 

⁰C

 

Ahora necesitamos los moles que reaccionaron de ácido y de base:

 

 

Ya tenemos los datos para poder calcular la entalpía de neutralización:

 

 

 

 

7.2.  El material necesario para la realización de la práctica es:

 

 

 

El procedimiento para llevarla a cabo sería:

 

Cogemos un calorímetro y miramos el valor de su equivalente en agua, como en este caso es despreciable suponemos: m₀ = 0 g. Con una probeta tomamos 100 mL de NaOH 2,0 M y los echamos en el calorímetro. Medimos con el termómetro la temperatura de la disolución: T₁. Después, en una probeta medimos 100 mL de HCl 2,0 M y los echamos en el calorímetro. Cerramos y movemos ligeramente el agitador. Leemos en el termómetro la temperatura máxima que alcanza: T₂.