Reacció exotèrmica

Docent 

Mª Elena Ramos Lermo

Centre educatiu

INS Vallvera

Any de presentació a Ciència entre tots

2021

Llistat de material necessari

1. Balança
2. Espàtula
3. Sulfat de coure pentahidratat
4. Zinc en pols
5. Aigua destil.lada
6. Calorímetre o bé porexpan aillant
7. Termòmetre
8. 2 vasos de precipitats de 250 ml
9. Matràs aforat de 100 ml per preparar la solució de sulfat de coure 0,5 M
10. Proveta de 50 ml
11. Agitador magnètic
12. Suport, pinça i nou

Com ho fem?

1. Primer farem els càlculs per preparar 100 ml de solució de sulfat de coure 0,5 M.

2. Pesarem la quantitat de sulfat de coure pentahidratat que hem calculat i prepararem la solució de sulfat de coure 0,5 M utilitzant un matràs aforat. S’han de fer aigües de rentat del vas de precipitats on hem pesat el sulfat de coure i hem d’emplenar el matràs correctament fins a la línia d’aforament. Taparem i homogeneïtzarem.

3. Prendrem amb el termòmetre la temperatura inicial d’aquesta dissolució de sulfat de coure 0,5 M.

4. Amb una proveta mesurarem 20 ml de la solució 0,5 M de sulfat de coure i els reservarem.

5. Pesarem 2,4 g de zinc en pols en un vas de precipitat de 250 ml.

6. Col·locarem sobre un agitador magnètic el vas de precipitats de 250 ml que conté el 2,4 g de zinc, recobert d’un aïllant de porexpan. Amb un suport, pinça i nou hi subjectarem un termòmetre.

7. Al vas de precipitat anterior hi afegirem els 20ml de la solució 0,5 M de sulfat de coure que haurem mesurat amb la proveta. Coneixerem la temperatura inicial d’aquesta dissolució, que hem mesurat prèviament.(pas 3).

8. El sistema estarà contínuament amb una agitació suau i mesurarem periòdicament la temperatura que s’assoleix, per exemple cada 5 s al llarg d’un minut i després podem canviar en funció de la variació que s’estigui experimentant (per exemple cada 30 segons durant uns 4 minuts).

9. Calculem la calor alliberada per la reacció utilitzant la fórmula Q = maigua. ceaigua. (Tf-Ti) i finalment dividim la calor obtinguda pels mols de zinc que hem utilitzat.

10. Hi ha un cert error que prové del fet que el sistema no és completament aïllat i que materials com el vidre del vas de precipitats i l’imant d’agitació poden haver absorbit part de la calor alliberada. Es pot fer raonar aquestes fonts d’error als alumnes.

Què observem?

Aquest experiment ens ha permès:

- Comprovar que en una reacció exotèrmica allibera energia en forma de calor cap a l’exterior, l’entorn de la reacció. Per tant els reactius tenen més energia que els productes emmagatzemada en els seus enllaços.

- Calcular l’energia alliberada en aquesta reacció per mol de zinc que hem fet reaccionar.

- Valorar que existeixen fonts d’error en aquest experiment que afecta la calor de reacció obtinguda.

Paraules clau

Calorímetre, energia, exotèrmica

Grau de dificultat

Normal

Durada de l'experiència

60 minuts

La podem reproduir utilitzant materials casolans/quotidians i no perillosos?

No