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1. Fundamentos de Química
Ingeniería Civil
Universidad de los Andes
2017
Ciencias para ingeniería - Química
Informe
Reacciones exotérmicas y endotérmicas,
y conductividad eléctrica
Autores:
➔ Ignacio F. Garcés
➔ Javier García
➔ Eduardo Gibson
➔ María Francisca Grandón
➔ Matías Gualda
Agradecimientos:
Profesores Alejandra Medina Armijo y Fidel Vallejo Gallardo
2017

2. 1
RESUMEN
Para favorecer la comprensión y claridad, las actividades realizadas descritas en este
informe se dividirán en dos experimentos, el primero abarca el tema de reacciones
endotérmicas y exotérmicas, y el segundo trata sobre conductividad eléctrica. Más
adelante se definirán estos conceptos.
En el experimento N° 1 se procedió a medir la temperatura antes y después de distintas
reacciones entre agua con NaOH, y posteriormente agua con Mg(NO3)2, en distintas
cantidades, para así relacionar la cantidad de masa con el cambio de temperatura que se
produce al juntarse estas sustancias.
En el experimento N° 2 se midió la conductividad eléctrica de distintas soluciones,
mediante electrodos conectados a una bombilla, la cual sirvió para indicar la
conductividad que se producía al mezclar dichas soluciones, al observar la luminosidad
producida.

3. 2
ÍNDICE DE CONTENIDOS
1. Introducción......................................................................................................3
1.1 Experimento N° 1.......................................................................................3
1.2 Experimento N° 2.......................................................................................3
1.3 Objetivo general.........................................................................................4
1.4 Objetivos específicos...................................................................................4
2. Revisión bibliográfica..........................................................................................5
2.1 Conceptos previos para el experimento N° 1..................................................5
2.2 Conceptos previos para el experimento N° 2..................................................6
3. Experimento N° 1 ..............................................................................................8
3.1 Materiales .................................................................................................8
3.2 Reactivos ..................................................................................................8
3.3 Metodología ...............................................................................................9
3.4 Resultados...............................................................................................10
3.5 Discusiones sobre los resultados ................................................................11
4. Experimento N° 2 ............................................................................................13
4.1 Materiales ...............................................................................................13
4.2 Reactivos ................................................................................................13
4.3 Metodología .............................................................................................14
4.4 Resultados...............................................................................................15
4.5 Discusiones sobre los resultados ................................................................16
5. Conclusiones ...................................................................................................17
6. Bibliografía......................................................................................................18
7. Anexos ...........................................................................................................20
7.1 Experimento N° 1: Cálculos .......................................................................20

4. 3
1. INTRODUCCIÓN
En el presente informe se detallan dos experimentos realizados: en el primero se calcula
y evidencia el cambio de temperatura que provocan ciertas reacciones químicas, y en el
segundo la conductividad eléctrica de distintas soluciones.
1.1 EXPERIMENTO N° 1
Como bien sabemos existen distintos tipos de reacciones. En el primer experimento se
observaron las reacciones de tipo endo y exotérmicas. Lo que distingue a estas
básicamente es que pueden liberar o absorber energía en forma de calor de al
producirse.
Según dice la segunda ley de la termodinámica:
- Se pueden llevar a cabo las reacciones químicas de manera espontánea.
- Todo proceso de manera natural tiende a ir de un estado de mayor energía
potencial a uno de menor energía potencial. (conservación de la energía)
Entonces de acuerdo con esta ley, las reacciones que pueden ocurrir de manera
espontánea son aquellas en las que se libera energía, llamadas reacciones exotérmicas;
y en ellas, podría considerarse de cierta manera la energía como producto de la reacción.
En cuanto a las endotérmicas, la energía podría considerarse como reactivo, ya que es
una condición para que la reacción pueda llevarse a cabo; esta energía, en forma de
calor, es absorbida del ambiente.
1.2 EXPERIMENTO N° 2
La importancia de este experimento, en el cual se pone a prueba la conductividad
eléctrica de una solución, es comprobar la teoría de disociación electrolítica, para así
corroborar si las soluciones que generan iones o soluciones iónicas tienen la capacidad
de conducir la electricidad, y también de poder comprobar de que las soluciones no
iónicas (como agua destilada) no pueden conducir la electricidad.

5. 4
1.3 OBJETIVO GENERAL
Experimento N° 1:
Estudiar y estimar el calor producido o absorbido en algunas reacciones químicas.
Experimento N° 2:
Determinar la conductividad eléctrica de algunos solventes y soluciones.
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Experimento N° 1:
➔ Evidenciar experimentalmente el cambio de temperatura al producirse ciertas
reacciones, ya sea una disminución o un aumento de esta.
➔ Saber utilizar la fórmula de calor ganado o cedido para así poder calcular el dato
requerido.
Experimento N° 2:
➔ Determinar la conductividad eléctrica de las siguientes soluciones: agua destilada,
ácido acético, sacarosa, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, hidróxido de amonio
y agua potable.
➔ Determinar si una solución es un electrolito o no.

6. 5
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Para comprender los siguientes experimentos es necesario conocer ciertos conceptos
básicos de química:
2.1 CONCEPTOS PREVIOS PARA EL EXPERIMENTO N° 1
A. Mol: Una mol es la cantidad de materia en 6,022 • 1023
partículas elementales
determinadas (ya sean átomos, moléculas, etcétera).
B. Calor: Es la energía que los cuerpos almacenan debido a la vibración de sus
moléculas. Este movimiento de moléculas se transfiera a otros cuerpos: el calor de
un cuerpo se traspasa a otro, hasta llegar a un punto de equilibrio entre ambos.
Para resumir, el calor es energía (cinética), que puede transmitirse. Para calcular
el calor ganado o perdido por el sistema en una reacción química, se usa la
siguiente fórmula.
En donde:
m agua = masa del agua (gramos)
C esp.agua = Calor específico del agua (cal/g°C)
∆𝑇 = 𝑇𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑇𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = Cambio de temperatura a causa de la reacción (g°C)
Si esta fórmula da un valor positivo, entonces se gana calor. Si da negativo, se
pierde calor. Y en el caso de que de valor cero, indica que el calor se mantuvo.
C. Temperatura: Es la medida del calor. A mayor temperatura, mayor es el calor.
Para este informe, usaremos los grados centígrados (°C) como unidad de medida
de temperatura.
D. Calor específico: Es el calor necesario para elevar en 1°C la temperatura de una
sustancia, por unidad de masa (gramo).
E. Caloría: Es la unidad de medida del calor específico, y se denota Cal. Las calorías
representan la energía térmica necesaria para que un gramo de agua a 14,5°C
suba de temperatura a 15,5°C a presión normal.
F. Reacción exotérmica: Si se causa un aumento de la temperatura al producirse una
reacción química, esta es llamada exotérmica. En ella, se libera energía al
ambiente, en forma de calor. Esto se produce porque hay un exceso de energía:
se consume parte de la energía en transformar los reactivos en productos, y la
sobrante es manifestada como calor, y por ende, un aumento en la temperatura
del sistema.

7. 6
G. Reacción endotérmica: Si la reacción provoca una disminución de la temperatura,
es endotérmica. Esta absorbe energía (calor) del ambiente. No hay suficiente
energía para romper los enlaces de los reactivos para formar los productos, por lo
que se absorbe energía del ambiente, en forma de calor, y así se causa un
descenso en la temperatura del sistema.
H. Sistema: En química, sistema es un cuerpo o porción de él, con límites específicos,
en el que ocurre un suceso que se observa. Por ejemplo, puede ser un vaso con
una mezcla de dos sustancias que reaccionan.
2.2 CONCEPTOS PREVIOS PARA EL EXPERIMENTO N° 2
A. Conductividad eléctrica: La conductividad eléctrica es la capacidad de una
sustancia de conducir la electricidad, ya que esta sustancia posee iones positivos y
negativos que conducen la corriente. La cantidad conducida de electricidad
depende de la cantidad de iones que posee la sustancia.
B. Voltaje: Se define como la magnitud física con la que es posible medir la
diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, en un aparato o sistema
eléctrico. De esta forma, el voltaje, que también es conocido como tensión o
diferencia de potencial, y es la presión que una fuente de suministro de energía
eléctrica o fuerza electromotriz ejerce sobre las cargas eléctricas o electrones en
un circuito eléctrico. En esta ocasión, mediremos el voltaje en milivoltios (mV).
C. Tester: Instrumento fundamental para la reparación de equipos electrónicos, ya
que permite verificar el estado de los componentes. y las tensiones a la que están
sometidos.
D. Concentración: En una disolución química, es la relación que hay entre soluto y
solvente, nos puede indicar sus proporciones relativas. La podemos medir en
molaridad (M), por ejemplo.
E. Ion: Es un átomo o molécula que no está en estado neutro, sino que posee un
número alterado de electrones. Si el número de electrones aumentó, es un anión
(carga negativa), y en otro caso, se denomina catión (carga positiva). Las
soluciones que poseen iones son capaces de conducir electricidad.
F. Electrolitos: Son partículas cargadas móviles, que permiten la formación de iones.
Y por tanto la conductividad de corriente eléctrica.

8. 7
G. Electrólisis: Se trata del movimiento de iones hacia los electrodos
correspondientes, por efecto de la electricidad. Así, los aniones se desplazarán
hacia el cátodo, y los cationes hacia el ánodo, debido a las fuerzas de atracción
entre cargas opuestas.
H. Teoría de Disociación Electrolítica: Establece que los electrolitos en una disolución
acuosa se disocian, produciendo iones positivos e iones negativos. Estos iones son
los responsables de que la solución sea conductora de electricidad.

9. 8
3. EXPERIMENTO N° 1
3.1 MATERIALES
● Pinza metálica.
● Soporte universal.
● Vasos térmicos (de poliestireno expandido, o “plumavit”).
● Termómetro.
● Probetas.
● Bagueta.
● Balanza sensible.
3.2 REACTIVOS
● Agua destilada (H2O)
● Nitrato de magnesio (Mg(NO3)2).
● Hidróxido de sodio (NaOH)

10. 9
3.3 METODOLOGÍA
1.- Se colocó en dos vasos térmicos 100 ml agua destilada en cada uno.
2.- Se midió la temperatura inicial del agua de cada vaso con el termómetro. Luego se
anotó.
3.- Una vez que se realizó esto, se agregó cuidadosamente 3,02 g de NaOH al primer
vaso, y se mezcló continuamente con la bagueta. Anotamos el cambio de
temperatura que se observó. Se repitió exactamente el mismo procedimiento con el
otro vaso adicionando 3 g de Mg(NO3)2.
4.- Luego se agregó 7,2 g de NaOH al primer vaso térmico, y se mezcló hasta que se
disolvió. Anotamos el cambio de temperatura que se presentó. Se añadió 7,2 g de
Mg(NO3)2 al segundo vaso y se registró los cambios.

11. 10
3.4 RESULTADOS
Para facilitar la comprensión de los resultados obtenidos de este experimento, se
dividirán los datos de ambos vasos, que llamaremos Vaso A y Vaso B.
Masa de agua en cada vaso: 84g
Calor específico del agua: 1
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
Vaso A:
➔ 3,02 gramos de NaOH:
◆ Temperatura inicial del agua (Ti): 22°C
◆ Temperatura final del agua (Tf): 28°C
◆ Cambio de temperatura (∆T): 6°C
➔ 7,2 gramos de NaOH:
◆ Temperatura inicial del agua (Ti): 28°C
◆ Temperatura final del agua (Tf): 43°C
◆ Cambio de temperatura (∆T): 15°C
Vaso B:
➔ 3 gramos de Mg(NO3)2:
◆ Temperatura inicial del agua (Ti): 22°C
◆ Temperatura final del agua (Tf): 20,5°C
◆ Cambio de temperatura (∆T): 1,5°C
➔ 7,04 gramos de Mg(NO3)2:
◆ Temperatura inicial del agua (Ti): 20,5°C
◆ Temperatura final del agua (Tf): 18,5°C
◆ Cambio de temperatura (∆T): 2°C

12. 11
3.5 DISCUSIONES SOBRE LOS RESULTADOS
Se evidenció que, al haber más cantidad del reactivo que provoca que una reacción sea
endotérmica o exotérmica, mayor era el cambio de temperatura. Esto se debe a que, la
cantidad de reactivo y el cambio de temperatura son directamente proporcionales, por lo
que si uno aumenta el otro también lo hará.
Al mezclar NaOH con agua destilada se puede observar que esta solución es exotérmica,
debido a que la reacción del Hidróxido de sodio con agua libera 𝑁𝑎+
y 𝑂𝐻−
en forma de
calor, aumentando la temperatura del sistema. Y por lo tanto al agregar más NaOH
aumenta más la temperatura, ya que desprende más 𝑁𝑎+
y 𝑂𝐻−
.
Al mezclar Mg(NO3)2 con agua destilada se produce una reacción endotérmica, ya que
para que esta sustancia se disocie en 𝑀𝑔2+
y en 𝑁𝑂3
−
, se necesita energía que es
absorbida del ambiente en forma de calor.
Entonces, haciendo los cálculos necesarios, obtenemos lo siguiente:
Vaso A:
➔ 3,02 gramos de NaOH:
Calor ganado por el sistema: 504 cal
➔ 7,2 gramos de NaOH:
Calor ganado por el sistema: 1260 cal
Vaso B:
➔ 3 gramos de Mg(NO3)2:
Calor perdido por el sistema: 126 cal
➔ 7,2 gramos de Mg(NO3)2:
Calor perdido por el sistema: 168 cal

13. 12
Vaso A:
Al mezclar 84 gramos de H2O con 3,02 gramos de NaOH notamos que hubo un aumento
significativo de la temperatura (en 6°C). Esto se debe a que la reacción entre estas dos
sustancias es de tipo exotérmica por lo que terminó calentando de esta manera el
sistema. Luego de agregar el doble de soluto (NaOH), hubo un brusco cambio de
temperatura (15°C), de más del doble que con 3,02 gramos.
Vaso B:
Similarmente con lo sucedido en el vaso B, se midió el cambio de temperatura al diluir
en agua dos masas distintas (3 y 7,2 gramos) de la misma sustancia (Mg(NO3)2). Muy
similar al caso anterior, cuando se agregó 3 gramos de soluto al sistema, su temperatura
mermó en 1,5°C. Y cuando se agregó el doble de soluto (7,2 gramos) la temperatura
disminuyó en 2°C. Sabemos que teóricamente, según la fórmula, debió disminuir en 3°C
pero hay muchas variables dentro del laboratorio que es casi imposible para nosotros
poder controlarlo, he ahí el margen de error que se nos presentó.
Analizando todo lo anterior, se concluye que la masa del soluto, el cambio de
temperatura y el calor ganado (si es exotérmica) o perdido (si es endotérmica) por el
sistema son directamente proporcionales.

14. 13
4. EXPERIMENTO N° 2
4.1 MATERIALES
● Vaso precipitado 500 mL
● Probeta de 250 mL Espátula
● Bagueta
● Sistema de conductividad
● Tester
4.2 REACTIVOS
● Agua destilada
● Agua potable
● Ácido acético (HAc)
● Sacarosa (C12H22O11)
● Cloruro de sodio (NaCl)
● Hidróxido de sodio (NaOH)
● Hidróxido de amonio (NH4OH)

15. 14
4.3 METODOLOGÍA
1. A la probeta de 250 ml, agregamos 150 ml de agua destilada y verificamos la
conductividad eléctrica empleando el sistema de conductividad que se nos facilitó en el
laboratorio. Después introducimos los electrodos en el vaso precipitado, conectamos el
enchufe y luego encendimos el interruptor, anotamos los resultados, apagamos el
interruptor y retiramos los electrodos del vaso.
2. Adicionamos 150 ml de agua potable a un vaso de 250 ml y verificamos la
conductividad eléctrica usando el tester eléctrico según como lo hicimos en el paso 1.
3. Adicionamos 150 ml de agua destilada con una punta de espátula de sacarosa
agregada, en el agua destilada, en un vaso de 250 ml, y verificamos la conductividad
eléctrica de la solución.
4. Repetimos el paso Nº 3, pero reemplazamos la sacarosa por cloruro de sodio.
5. Verificamos la conductividad eléctrica de las siguientes soluciones de concentración
0.1 molar:
a) HCl b) NaOH c) HAc
6. Anotamos los resultados dados en cada caso.

16. 15
4.4 RESULTADOS
Agua destilada:
- En este caso, cuando prendimos el sistema de conductividad, no pasó
absolutamente nada, es decir, la luz no se prendió.
Ácido Acético:
- Cuando prendimos el sistema de conductividad, pudimos apreciar que la luz del
sistema se prendía intensamente y el voltaje que logramos medir era de 28,4 mV.
Sacarosa:
- Con este reactivo no se logró apreciar luz en el sistema, es decir, esta permaneció
apagada.
NaCl:
- Cuando utilizamos este reactivo y prendimos el sistema de conductividad, se pudo
prender la luz con gran intensidad y pudimos medir 34,1 mV en el sistema.
NaOH:
- Se logró encender la luz y medimos 13,4 mV en el sistema.
NH4OH:
- Se pudo prender la luz de manera intensa, en cuanto prendimos el sistema de
conductividad utilizando esta solución. El voltaje medido en el sistema fue de 27,4
mV.
Agua potable:
- Se prende la luz con una pequeña intensidad. El voltaje medido fue de 24,9 mV.

17. 16
4.5 DISCUSIONES SOBRE LOS RESULTADOS
Con los resultados dados, se puede determinar si el reactivo es un electrolito o no es un
electrolito, usando la Teoría de Disociación Electrolítica. Luego se puede inferir lo
siguiente:
- El agua destilada y la sacarosa no son electrolitos, ya que no conducen nada la
electricidad al no prenderse la bombilla. También, junto con esto, se puede saber
que las soluciones no son compuestos iónicos, ya que no generan iones.
- En el caso del NaCl se puede deducir que es un electrolito fuerte, ya que es un
gran conductor de la electricidad al prender la bombilla con mayor intensidad que
las demás.
- El ácido acético y el NH4OH son electrolitos “medios” ya que no conducen
fuertemente la electricidad, pero tampoco débilmente.
- Y por último el NaOH y el agua potable son electrolitos débiles, ya que conducen
la electricidad y prenden la bombilla, pero con baja intensidad.

18. 17
5. CONCLUSIONES
Podemos concluir en el experimento N° 1 que, en una reacción, si uno de los reactivos
causa que se produzca un cambio de temperatura, al agregar más cantidad de esta
sustancia, el efecto que provoca aumenta, y el cambio de temperatura se incrementa, y
por ende, el cambio de calor también es proporcional.
Con respecto al experimento N° 2, podemos concluir que las soluciones que presentan
compuestos iónicos sí son capaces de conducir la electricidad, gracias a que se comprobó
la teoría de la disociación electrolítica. En cambio, aquellas sustancias que no son
iónicas, no poseen esta capacidad de conducir la electricidad al no poseer iones.

19. 18
6. BIBLIOGRAFÍA
Full Química
↳ (http://www.fullquimica.com/2010/09/sistema-quimico.html) Definición y
características de un sistema químico.
Hyper Physics
↳ (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/spht.html) Definición y
cálculo del calor específico.
DefiniciónABC
↳ (https://www.definicionabc.com/salud/caloria.php) Definición de caloría.
Profesor en línea
↳ (http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.html) Definición de mol.
↳ (http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Calor_y_Temperatura.htm) Definición de
calor y temperatura.
De Conceptos
↳ (http://deconceptos.com/ciencias-naturales/calor) Definición de calor.
La guía 2000 química
↳ (http://quimica.laguia2000.com/elementos-quimicos/electrolito) Definición de
electrolitos.
IngenieríaEléctrica.org
↳ (https://ingenieriaelectronica.org/que-es-voltaje-definicion-y-caracteristicas/)
Definición de voltaje.
Equipos y Laboratorio
↳ (http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=3020)
Definición de concentración y solubilidad.
Blog informática
↳ (http://karla-2b-telebach56.blogspot.cl/2012/03/que-es-ion-anion-y-cation.html)
Definición de ion, anión y catión.
Scribd
↳ (https://es.scribd.com/document/69596116/Definicion-de-Tester) Definición de
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Edured
↳ (https://www.ecured.cu/Conductividad_el%C3%A9ctrica) Definición y
características de la conductividad eléctrica.
Educarchile
↳ (http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=215744) Definición de
conductividad en disoluciones químicas.

20. 19
Cibertareas
↳ (https://cibertareas.info/reacciones-exotermicas-y-endotermicas-biologia-1.html)
Definición y características de las reacciones exotérmicas y endotérmicas.
PDF extracto del libro General Chemistry, por Raymond Chang Overby (Chapter 4,
Reactions in Aqueous Solutions, página 66)
(http://www2.sunysuffolk.edu/joshiv/handouts/HWs/Chang_Overby_HW_Ans/Chang_Ov
erby_CH-4_HW.pdf)
Libro Química de Chang 10a Edición, por Raymond Chang Overby, editorial Mc. Graw
Hill, año 2010. (Página 54) Definición y características de los iones.

21. 20
7. ANEXOS
7.1 EXPERIMENTO N° 1: CÁLCULOS
Aplicando fórmula en el cálculo de calor generado en el experimento 1:
VASO A:
➔ 3,02 gramos de NaOH:
84g • 1cal/g°C • 6°C = 504 cal
➔ 7,2 gramos de NaOH:
84g • 1cal/g°C • 15°C = 1260 cal
VASO B:
➔ 3 gramos de Mg(NO3)2:
84g • 1cal/g°C • 1,5°C = 126 cal
➔ 7,04 gramos de Mg(NO3)2:
84g • 1cal/g°C • 2°C = 168 cal