Planificación A:
Consulte el folleto de laboratorio titulado Calor de reacción para la formación de óxido de magnesio.
Planificación B:
Consulte el folleto de laboratorio titulado Reacción para la formación de óxido de magnesio.
Recopilación de datos:
Cuadro Cuantitativo I:
CompuestoEnsayoMasa±0.001gVolumen de HCl±0,5 mlTemperatura de HCl±0,5°CTiempo (segundos)Temperatura de la solución±0,5°C
MgO
11.020100.021.023.01527.03030.04530.06030.07530.09030.021.07899.021.023.01527.03029.04529.06029.07529.09029.025.0
magnesio
10.54299.022.01531.03041.04545.06046.07546.09046.010545.020.53299.020.021.01532.03040.04543.06044.57544.5 9044.510544.512044.5
Cuadro Cualitativo I:
CompuestoAntesDuranteDespuésMgO
- El MgO son pequeños trozos granulares blancos, un polvo fino y blanco.
- El HCl es transparente y tiene un ligero olor. Olor muy ácido.
- burbujeante
- Al vapor. Se empieza a formar un gas, sólo un poquito.
- Sienta cómo la solución se calienta mientras realiza el experimento. Muy exotérmico.
- El MgO se ha disuelto completamente en el HCl.
- La nueva solución es transparente e inodora a pesar del olor anterior del HCl.
magnesio
- El magnesio son pequeños trozos grises como pequeñas piedras brillantes.
- El HCl es transparente y tiene un ligero olor. Olor muy ácido.
- burbujeante
- Al vapor. Se está formando mucho gas.
- Sienta cómo la solución se calienta mucho mientras realiza el experimento. Extremadamente exotérmico.
- Se están formando muchas burbujas.
- El mal olor se produce a medida que se mezclan Mg y HCl.
- El Mg se ha disuelto completamente en el HCl.
- La nueva solución es clara.
- Hay un olor muy fuerte y malo. Casi huele a huevos podridos pero no tan fuerte.
Análisis de los datos:
Por lo tanto, la temperatura máxima promedio para la solución de MgO y HCl en la prueba 1 fue 30,0⁰C.
Por lo tanto, la temperatura máxima promedio para la solución de MgO y HCl en la prueba 1 fue 46,0⁰C.
Por lo tanto, la temperatura máxima promedio para la solución de MgO y HCl en la prueba 2 fue 29,0⁰C.
Por lo tanto, la temperatura máxima promedio para la solución de Mg y HCl en la prueba 2 fue 44,5⁰C.
Procesamiento de datos:
Discusión:
Esta investigación se realizó para determinar la entalpía de formación del óxido de magnesio mediante la manipulación de las tres ecuaciones dadas. A través de la experimentación, se encontró que la entalpía de cambio para la combustión de magnesio es -593,3 KJ/mol y que la ecuación termoquímica (ecuación objetivo) para la combustión de magnesio es (ver a la derecha).
Es evidente que las dos ecuaciones que se utilizaron en este experimento fueron exotérmicas ya que la entalpía de cambio resultante fue un valor negativo, por lo tanto el experimento fue exitoso. Además, los resultados son bastante precisos ya que el valor alcanzado durante el experimento, -24410,6 KJ/Kg, está muy cerca del valor teórico, -25020 KJ/Kg, lo que se ve a través del bajo error porcentual de solo 2,4%.
Dado que el porcentaje de error es un valor muy pequeño, es evidente que el experimento fue un éxito, sin embargo, esto no significa que fuera perfecto. Las fuentes de error, en este caso, habrían sido mínimas, lo que habría resultado en un pequeño cambio que llevaría a un valor ligeramente inferior al valor esperado. Un error que puede haber causado una entalpía de valor de cambio más baja de lo esperado podría haber sido que el calor se escapó del calorímetro utilizado durante el experimento.
Había dos agujeros en la tapa del calorímetro y uno servía para el termómetro, sin embargo el segundo, aunque muy pequeño, estaba abierto. Estos agujeros podrían haber dejado escapar el calor mientras se producía la reacción, lo que habría reducido el valor de temperatura final. Lo que es más, es que la tapa no estaba tan apretada como podría haber estado, ya que simplemente se rompió en el recipiente que se usaba como calorímetro y no era hermética, lo que también podría haber dejado escapar algo de calor.
Ambas condiciones habrían dado lugar a un valor de temperatura final más bajo. En consecuencia, el valor calorífico, o Q, habría sido menor, lo que también habría llevado a un valor de entalpía más bajo, como el que se encontró. Sin embargo, debido al pequeño tamaño de los agujeros y a la seguridad de la tapa, es poco probable que se haya escapado una gran cantidad de calor, por lo que sólo se produciría un cambio mínimo, como en el caso de este experimento. Para evitar la más mínima anomalía, en el futuro se podrán tapar los agujeros del calorímetro con cinta adhesiva u otro elemento que pueda bloquear el paso.
La parte superior del calorímetro también podría cubrirse con aluminio, esto no solo cubriría los orificios sino que también aseguraría el espacio debajo de la tapa para que el calor que pueda escapar permanezca dentro del área debido al aluminio. También se podría colocar aluminio en el espacio entre la tapa y el calorímetro para retener nuevamente el calor. De esta manera, el calorímetro será más efectivo y mantendrá todo el calor de la reacción, lo que dará como resultado valores completamente precisos y disminuirá incluso el calor. los más mínimos errores.
Otra discrepancia que pudo haber ocurrido durante el experimento fue que la tira de magnesio pudo haber reaccionado con el oxígeno del aire antes de verterla en el calorímetro. Este error sólo sería específico del magnesio, ya que el óxido de magnesio ya ha reaccionado con el oxígeno y no se produciría ninguna reacción adicional.
El procedimiento para el experimento sí establece que primero se debe medir el HCl y luego el magnesio, no se enfatiza la importancia de este paso y por eso en un grupo de dos, como el de este experimento, el paso se dividiría en dos. partes, ya que un socio maneja el magnesio y el otro maneja el HCl. Entonces, mientras el magnesio se transportaba desde el área de medición a la estación de trabajo o mientras estaba sobre la encimera o se vertía, podría haber reaccionado con el oxígeno de la atmósfera y haberse quemado. En consecuencia, esto habría provocado una disminución de la masa del magnesio, algo que en aquel momento no se conocía.
Esto habría llevado a un valor de temperatura más bajo para la reacción y cuando se realizó el cálculo del calor (Q), el valor de temperatura más bajo habría llevado a un valor más bajo para el calor de reacción, ya que se calcula usando Q=mc t. Una vez más, el cambio que se habría producido habría sido mínimo, ya que es difícil que grandes cantidades de magnesio reaccionen con el oxígeno en tan poco tiempo sin el uso de un catalizador. Sin embargo, esto explicaría el pequeño error en este experimento ya que las discrepancias no fueron tan altas.
En el futuro, el procedimiento debería enfatizar la importancia de medir y verter el magnesio después de que el HCl haya sido medido y vertido en el calorímetro, esto evitaría que ocurran otras reacciones. La balanza electrónica, o cualquier balanza, debe colocarse en el puesto de trabajo y tan pronto como se haya medido la cantidad correcta de magnesio, se debe verter inmediatamente en el calorímetro. La probabilidad de que ocurra una reacción definitivamente disminuiría a medida que el calorímetro y la balanza estuvieran muy cerca uno del otro.
El último error que pudo haber ocurrido durante el experimento fue la pérdida de calor durante la etapa de vertido. Es evidente que todas las reacciones comenzaron inmediatamente, ya que fueron muy cortas, entre 90-120 segundos. Esto significa que el calor se estaba produciendo inmediatamente y la tapa no estaba sobre el calorímetro para evitar que el calor se escapara. Una vez más, la pérdida de calor habría dado como resultado un valor de entalpía más bajo.
En el futuro, para evitar esto, el compañero que no vierte el magnesio debe sostener la tapa cerca del calorímetro y abrirla solo en un ángulo pequeño para que haya suficiente espacio para que el otro compañero vierta el magnesio o el magnesio. óxido. Una vez que esté todo vertido, la tapa se debe cerrar inmediatamente. Aunque esto no impide por completo que se escape el calor, ciertamente disminuye la cantidad que puede escapar.
Por lo tanto, las discrepancias en el experimento, por pequeñas que sean, podrían haber dado lugar a un valor inferior al esperado, lo que dio lugar a un error porcentual bajo.