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muy buen manual
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA
Química
Inorgánica
Alejandro Guadarrama
Manual
De
Laboratorio
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Como utilizar este Manual de Laboratorio
La química es la ciencia de la materia, sus propiedades y sus cambios. En tu trabajo en el aula sobre química,
aprenderás una gran cantidad de información que ha sido reunida por científicos acerca de la materia. Pero la
química no solo es información. También es un proceso para descubrir más sobre la materia y sus cambios. Las
actividades de laboratorio son el medio principal que utilizan los químicos para aprender más sobre la materia.
Las actividades en este Manual de Laboratorio requieren que formules y pruebes hipótesis, midas y registres
datos y observaciones, analices dichos datos y obtengas conclusiones basadas en tales datos y tu conocimiento
de la química. Estos procesos son los mismos que utilizan los químicos profesionales y todos los demás
científicos e ingenieros.
Organización de Actividades
Introducción. Después del título y número de cada actividad, una introducción provee el marco de
discusión acerca del problema que se estudiará en la actividad.
Problema. Se establecen claramente el o los problemas a estudiar en la actividad.
Objetivos. Los objetivos son oraciones de lo que debes lograr al hacer la investigación. Vuelve a revisar
esta lista cuando termines la actividad.
Materiales. La lista de materiales muestra los aparatos y sustancias que se necesitan para realizar la
actividad.
Precauciones de seguridad. Los símbolos de seguridad y oraciones te advierten de los riesgos potenciales
en el laboratorio. Antes de comenzar cualquier actividad, revisa el significado de estos símbolos en la
página correspondiente.
Pre-laboratorio. Las preguntas en esta sección revisan tu conocimiento de conceptos importantes
necesarios para completar la actividad con éxito.
Procedimiento. Los pasos numerados del procedimiento te dicen cómo realizar la actividad y algunas
veces ofrecen pistas para ayudarte a tener éxito en el laboratorio. Algunas actividades tienen la leyenda
PRECAUCIÓN en el procedimiento para alertarte sobre sustancias o técnicas peligrosas.
Hipótesis. Esta sección te provee de una oportunidad para escribir tus hipótesis para esta actividad.
Datos y observaciones. Esta sección presenta sugerencias de tablas o formas de recolectar tus datos de
laboratorio. Siempre registra tus datos y observaciones de una manera organizada mientras realizas tu
actividad.
Análisis y Conclusión. La sección de Análisis y Conclusión te muestra cómo realizar los cálculos
necesarios para analizar tus datos y llegar a conclusiones. Te provee de preguntas para guiarte en la
interpretación de tus datos y observaciones de manera que puedas llegar a un resultado experimental. Se te
pide que elabores una conclusión científica basada en lo que realmente observaste, no en lo que “debió
pasar”. También se te da una oportunidad para analizar errores posibles que pudieran ocurrir en la actividad.
Química del mundo real. Las preguntas en esta sección te piden que apliques lo que has aprendido en la
actividad a otras situaciones de la vida real. Se te puede pedir que hagas conclusiones adicionales o
investigar una pregunta relacionada con la actividad.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Escribiendo en la Bitácora de Laboratorio.
Cuando los científicos realizan experimentos, hacen observaciones, recolectan y analizan datos, y formulan
generalizaciones sobre esos datos. Cuando trabajas en el laboratorio, debes registrar todos tus datos en una
bitácora de laboratorio. El análisis de datos es más fácil si todos los datos están registrados de una manera lógica
y organizada. A menudo se utilizan tablas y gráficas para este propósito.
Destina un cuaderno exclusivamente para esta actividad. Es recomendable que sea cuadriculado con cuadros
pequeños de preferencia para facilitar la escritura de tablas y la elaboración de gráficas. Utiliza un cuaderno
que no sea fácil de deshojarse y de fácil manejo durante la toma de datos, ya sea doblarse o con pastas duras
que sirvan de soporte a manera de tabla. Utiliza lápiz para la toma de datos y elaboración de cálculos. Los
resultados revisados y conclusiones las puedes escribir con pluma.
Título y número de actividad. El título debe describir claramente el tópico del reporte.
Marco conceptual. En esta parte anota las respuestas de la sección Pre-laboratorio.
Hipótesis. Escribe las oraciones que expresen tus expectativas de los resultados y como una respuesta a los
problemas propuestos.
Materiales. Enlista todo el equipo de laboratorio y otros materiales necesarios para realizar el experimento.
Procedimiento. Describe cada paso del procedimiento de manera que cualquiera pueda realizar el experimento
siguiendo tus instrucciones.
Resultados. Incluye en tu bitácora, todos los datos, tablas, gráficos, dibujos y cálculos que usaste para llegar a
tus conclusiones.
Conclusiones. Registra tus conclusiones en un párrafo al final de tu reporte. Tus conclusiones deben de ser un
análisis de tus datos recolectados. Incluye en esta parte las respuestas y comentarios de la parte de Química del
Mundo Real de cada actividad.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Seguridad en el Laboratorio
El laboratorio de química es un lugar para experimentar y aprender. Debes asumir la responsabilidad de tu
propia seguridad personal y la de la gente que trabaja cerca de ti. Los accidentes generalmente son provocados
por la falta de cuidado, pero puedes ayudar a prevenirlos siguiendo atentamente las instrucciones impresas en
este manual y aquellas que te serán dadas por tu maestro. Las siguientes son algunas reglas que te guiarán para
protegerte a ti mismo y otros de lesiones en un laboratorio.
1. El laboratorio de química es un lugar para el trabajo
serio. No realices actividades sin el permiso de tu
maestro. Nunca trabajes solo en el laboratorio.
Trabaja solo cuando tu maestro este presente.
2. Estudia tu actividad de laboratorio antes de venir al
laboratorio. Si tienes alguna duda sobre alguno de los
procedimientos, pide ayuda a tu maestro.
3. Deben usarse goggles de seguridad y bata o mandil
siempre que trabajes en el laboratorio. Los guantes
deben utilizarse siempre que se utilicen químicos que
causen irritaciones o que puedan ser absorbidos a
través de la piel.
4. NO deben utilizarse lentes de contacto en el
laboratorio, aún si utilizas goggles. Los lentes pueden
absorber vapores y son difíciles de quitar en una
emergencia.
5. El cabello largo debe ir atado o en una redecilla para
evitar la posibilidad de que se incendie.
6. Evite vestir joyería colgante o ropa suelta. La ropa
suelta puede incendiarse o ya sea la ropa suelta o la
joyería pueden atorarse en un aparato químico.
7. Vista zapatos que cubran completamente los pies en
todo momento. NO se permiten pues descalzos o
sandalias en el laboratorio.
8. Conoce la localización del extintor de incendios,
regadera de seguridad, lavaojos, cobija contra fuegos,
y botiquín de primeros auxilios. Aprende como
utilizar el equipo de seguridad disponible.
9. Reporta cualquier accidente, lesión, procedimiento
incorrecto o equipo dañado inmediatamente a tu
maestro.
10. Maneja las sustancias químicas cuidadosamente.
Revisa las etiquetas de las botellas antes de sacar su
contenido. Lee las etiquetas tres (3) veces: antes de
tomar el recipiente, cuando el recipiente está en tu
mano, y cuando regreses el recipiente.
11. NO regrese los químicos sin utilizar a los botes de
reactivos
12. NO lleves botes de reactivos a tu área de trabajo a
menos de que se te de instrucción específica de
hacerlo así. Utiliza tubos de ensayo, papel o vasos de
precipitado para obtener tus sustancias químicas.
Tome solo porciones pequeñas. Es más fácil obtener
más que disponer el exceso.
13. NO inserte goteros en las botellas de reactivos. Vacíe
una pequeña cantidad de la sustancia química hacia
un vaso de precipitado.
14. NUNCA pruebes cualquier sustancia química.
NUNCA succiones sustancias químicas con pipeta
utilizando tu boca. Está prohibido comer, beber,
masticar chicles o fumar en el laboratorio.
15. Si una sustancia química entra en contacto con tus
ojos o piel, lava el área inmediatamente con grandes
cantidades de agua en chorro. Informa
inmediatamente a tu maestro de la naturaleza del
derrame.
16. Mantén los materiales combustibles lejos de las
flamas abiertas (alcohol y acetona son combustibles).
17. Maneja los gases tóxicos y combustibles solamente
bajo la dirección de tu maestro. Utiliza la campana de
extracción cuando se utilicen tales materiales.
18. Cuando calientes alguna sustancia en un tubo de
ensayo, ten cuidado de no apuntar la boca del tubo a
otra persona o a ti mismo. Nunca mires por la boca de
un tubo de ensayo.
19. Sea precavido y utilice el equipo apropiado cuando
maneje aparatos calientes o de vidrio. El vidrio
caliente se ve igualito al vidrio frío.
20. Dispón del vidrio quebrado, químicos sin utilizar y
productos de las reacciones solo como te lo indique tu
maestro.
21. Aprende el procedimiento correcto para preparar
soluciones ácidas. SIEMPRE agrega el ácido
lentamente al agua.
22. Mantén limpia el área de las balanzas. Nunca peses
materiales químicos directamente sobre la charola de
la balanza.
23. NO calientes probetas graduadas, buretas o pipetas
con un mechero de laboratorio.
24. Después de completar una actividad, limpia y guarda
tu equipo. Limpia tu área de trabajo. Asegúrate de que
el gas y agua estén apagados. Lava tus manos con
jabón y agua antes de dejar el laboratorio.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
El presente manual utiliza símbolos de seguridad para alertarte sobre los posibles riesgos en el laboratorio.
Asegúrate de entenderlos todos antes de comenzar una actividad que contenga ese símbolo.
SÍMBOLOS DE SEGURIDAD RIESGO EJEMPLOS PRECAUCIÓN REMEDIO
DISPOSICIÓN
Deben seguirse procedimientos
especiales de
disposición
Ciertas sustancias químicas, organismos
vivos
NO disponga estos materiales en el sinc o
el bote de basura
Dispón de los residuos según instrucciones de tu
maestro
BIOLÓGICO
Organismos u otros materiales biológicos
que podrían ser
dañinos para los humanos
Bacterias, hongos, sangre, tejidos sin
conservador,
materiales de plantas
Evite el contacto con la piel de estos
materiales. Utilice
respirador o guantes
Notifica a tu maestro si sospechas que hubo
contacto con el material.
Lava tus manos muy bien.
TEMPERATURA
EXTREMA
Objetos que pueden quemar la piel por
estar muy frios o muy
calientes
Líquidos en ebullición, placas
calientes, hielo seco,
nitrógeno líquido
Utiliza protección adecuada cuando los
manejes
Ve con tu maestro si requieres primeros auxilios
OBJETO
FILOSO
Uso de herramientas o
equipo de vidrio que
puede pinchar o herir
la piel fácilmente
Navajas filosas,
agujas, escalpelos,
herramientas con
punta, vidrio roto
Practica un
comportamiento de
sentido común y sigue
las guías para el uso de la herramienta.
Ve con tu maestro si
requieres primeros auxilios
VAPORES
Posible daño al tracto respiratorio por los
vapores
Amoniaco, acetona, removedor de pintura
de uñas, azufre
caliente, bolas de nafta
Asegúrate de que haya buena ventilación.
Nunca respires los
vapores directamente. Utiliza un respirador.
Deja el área olorosa y notifica a tu maestro
inmediatamente
ELÉCTRICO
Posible riesgo de
choque o quemadura
eléctrica
Aterrizaje
inapropiado, líquidos
derramados, cortos circuitos, cables
expuestos
Revisa doblemente la
instalación con tu
maestro. Revisa las condiciones de cables
y aparatos.
No intentes reparar
problemas eléctricos.
Notifica a tu maestro inmediatamente.
IRRITANTE
Sustancias que pueden
irritar la piel o
membranas mucosas del tracto respiratorio
Polen, bolas de nafta,
fibra de acero, fibra de
vidrio, permanganato de potasio
Utiliza respirador para
polvos y guantes.
Practica cuidado extra cuando manejes estos
materiales
Ve con tu maestro si
requieres primeros auxilios
QUÍMICO
Las sustancias
químicas pueden reaccionar con y
destruir tejidos y otros
materiales
Blanqueadores tales
como peróxido de hidrógeno; ácidos
tales como el ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico: bases tales
como amoniaco,
hidróxido de sodio
Utiliza goggles,
guantes y un mandil
Lava con chorro de agua
inmediatamente el área afectada con agua y
notifica a tu maestro.
TÓXICO
La sustancia puede ser venenosa si se toca,
inhala o traga
Mercurio, muchos compuestos metálicos,
iodo, hiedra venenosa
Sigue las instrucciones de tu maestro
Siempre lava tus anos muy bien después de usarlas.
Pide ayuda a tu maestro.
FLAMA
ABIERTA
La flama abierta puede
inflamar sustancias
químicas, ropa o pelo suelto.
Alcohol, queroseno,
permanganato de
potasio, cabello, ropa
Amarre el cabello.
Evite vestir ropa
suelta. Evite las flamas abiertas cuando utilice
materiales
inflamables. Conozca los lugares del equipo
contra incendios.
Notifica inmediatamente a
tu maestro. Utiliza el
equipo contra incendios si es aplicable.
Seguridad
de Ojos
Ropa
Protectora
Seguridad
Animales
Radiactividad
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Densidad Actividad No.
1
La densidad es una propiedad física de una sustancia y se utiliza a menudo para identificar una sustancia. La densidad
es la relación que hay entre la masa de una sustancia con su volumen. La densidad puede calcularse usando la ecuación
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
Se pueden hacer mediciones de masa y volumen en el laboratorio. La masa puede determinarse utilizando una
balanza. Si el objeto tiene forma regular, tal como un cubo o un cilindro, el volumen puede calcularse por mediciones de
longitud. Sin embargo, la mayoría de los objetos tiene formas irregulares, y el volumen debe determinarse
indirectamente. Una manera de medir el volumen de un objeto de forma irregular que no se disuelva o reaccione con el
agua es por desplazamiento del agua. Un objeto que se sumerja completamente en agua desplazará un volumen de agua
igual a su propio volumen.
Es necesario utilizar las unidades de medida apropiada cuando se calcula la densidad de una sustancia. Las densidades
de líquidos y sólidos generalmente se expresan en términos de 𝑔
𝑚𝑙 o
𝑔
𝑐𝑚3. Las densidades de los gases se expresan
comúnmente en 𝑔
𝐿.
Problemas
¿Cómo puede medirse la masa de
un objeto?
¿Cómo puede medirse el
volumen de un líquido?
¿Cómo encontrar las densidades
de objetos utilizando
desplazamiento de agua para
medir sus volúmenes?
Objetivos
Medir la masa y volumen de
varios objetos diferentes
Calcular la densidad de objetos
usando sus mediciones de masa y
volumen
Comparar las densidades de
varios objetos
Materiales
Balanza
Probeta graduada de 100 mL
Vernier
Pipetas volumétricas 5 mL, 10
mL, 25 mL
Pipeta graduada 10 mL
3 Vaso de precipitado 50 mL
Pinzas para crisol
Perilla
Objetos de distintas formas y
tamaños y materiales
Vaso con tubo para
desplazamiento de agua
Agua corriente
Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
1. Defina densidad.
2. Escriba la expresión matemática de la densidad. ¿Qué unidades se asocian con la densidad?
3. Lea completamente la actividad de laboratorio. Formule hipótesis que comparen las densidades de los distintos
materiales con los que se trabajará. Registre sus hipótesis en la bitácora.
4. Resuma los procedimientos que seguirá para probar sus hipótesis y anótelos en su bitácora.
5. La densidad del aluminio es de 2.79 g/cm3. ¿Qué volumen ocuparán 13.5 gramos de aluminio?
6. Investigue las ecuaciones para el cálculo del volumen de objetos regulares: cilindro, esfera, cubo, prisma rectangular
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Densidad Actividad No.
1
Procedimiento
Parte A: Medición de masas
1. Utilizando la balanza pese todos los objetos sólidos proporcionados.
2. Registre las masas en la tabla 1 y 2.
Parte B: Medición de objetos regulares.
1. Utilizando el vernier mida las distintas dimensiones de los objetos de forma regular (cilindros, esferas, cubos,
prisma) y regístrelas en la tabla 1.
Parte C: Volumen de objetos irregulares.
1. Utilizando el vaso para desplazamiento de agua, medir el volumen de los objetos irregulares sumergiéndolos
completamente y recogiendo el agua desplazada en la probeta graduada.
2. Registre el volumen de agua desplazada para cada objeto en la tabla 2.
Parte D: Medición para agua.
1. Lave y seque muy bien los vasos de precipitado. Una vez secos utilice las pinzas para tomarlos, NO use las
manos.
2. Numere y pese cada vaso de precipitado. Registre el peso en la tabla 3.
3. Mida utilizando las pipetas volumétricas distintos volúmenes exactos de agua y vacíelas en los distintos
vasos de precipitado. Registre los volúmenes medidos en la tabla 3.
4. Pese cada vaso con su contenido de agua y registre el peso en la tabla 3.
Hipótesis
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Tabla 1: Objetos Regulares
Material Forma Masa Dimensiones Volumen Densidad
Tabla 2: Objetos irregulares
Material Masa Volumen de agua desplazado Densidad
Tabla 3: Agua
Vaso No. Masa del vaso seco Volumen de agua
agregado
Masa del vaso con
agua
Densidad del
agua
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Densidad Actividad No.
1
Análisis y conclusión
1. Usando números. Utilice los datos de masa y volumen para hacer los cálculos de densidad. Registre los valores
calculados en las tablas.
2. Observación e inferencia. ¿Por qué no deben tomarse los vasos una vez lavados y secos con las manos?
3. Predicción. ¿Esperaría que las densidades de distintos jugos de frutas sean todas iguales? Explique.
4. Obteniendo conclusiones. Cuando utiliza los términos más pesado o más ligero para comparar objetos con el
mismo volumen, ¿Qué propiedad de los objetos se está comparando en realidad?
5. Formulando hipótesis. ¿Por qué piensa que la densidad de un gas sería mucho menor que la de un líquido?
6. Análisis de errores. ¿Qué podría hacerse para mejorar la precisión y exactitud de sus mediciones? ¿Qué factores
podría conducir a errores?
Química del mundo real
1. ¿Cómo se puede utilizar el concepto de densidad
para diferenciar entre un diamante genuino y un
diamante de imitación?
2. Explique por qué una caja de tráiler puede llenarse
completamente con un tipo de mercancía, tal como
algodón, pero solo parcialmente llena con un
material como el acero.
3. Lea la historia de Arquímedes y el asunto de la
corona del Rey. Haga un comentario en su bitácora.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Mezclas Homogéneas y Heterogéneas Actividad No.
2
En química, una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en tal forma que no ocurre una reacción química
y cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Una mezcla puede ser usualmente separada a sus componentes
originales por medios físicos: destilación, disolución, separación magnética, flotación, filtración, decantación o
centrifugación.
Si después de mezclar algunas sustancias, no podemos recuperarlas por medios físicos, entonces ha ocurrido una
reacción química y las sustancias han perdido su identidad: han formado sustancias nuevas. Un ejemplo de una mezcla
es arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fácil ver que la arena y el hierro mantienen sus propiedades.
Existen dos tipos de mezclas: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Consideramos mezcla homogénea
(sistema monofásico, solución) cuando no visualizamos fases, y mezcla heterogénea (sistema polifásico) cuando
podemos visualizarlas.
Las mezclas heterogéneas son mezclas compuestas de sustancias visiblemente diferentes, o de fases diferentes y
presentan un aspecto no uniforme. Un ejemplo es agua (liquido) y arena (sólido). Las partes de una mezcla heterogénea
pueden ser separadas por filtración, decantación y por separación magnética. Sus sustancias puras se combinan,
conservando cada una sus propiedades particulares, de tal manera que podemos distinguir las sustancias que la
componen. En las mezclas heterogéneas podemos distinguir cuatro tipos de mezclas:
Coloides: son aquellas formadas por dos fases sin la posibilidad de mezclarse los componentes (Fase Sol y Gel). Entre
los coloides encontramos la mayonesa, gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.
Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.
Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no alcanza a ser un estado sólido como por ejemplo la
jalea.
Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se dispersan en un medio líquido. Son una clase de
materia que contiene dos o más sustancias en cantidades variables
Problemas
¿Cómo se puede diferenciar una
mezcla de un compuesto?
¿Qué métodos se pueden utilizar
para separar los componentes de
una mezcla?
Objetivos
Identificar y clasificar una
mezcla homogénea o
heterogénea
Aplicar las propiedades de las
sustancias presentes en una
mezcla para lograr la separación
física
Materiales
Cuchara
Vaso de precipitado
Tubos de ensayo
Gradilla
Pipeta graduada
Agitador de vidrio
Soporte universal
Tela de asbesto.
Anillo de fierro
2 Vasos de precipitados 100 ml.
Embudo
Mechero de bunsen
Espátula
Matraz Erlenmeyer 125 ml.
Varilla agitadora.
Imán
Papel filtro
Sustancias
CaCO3 (carbonato de calcio)
NaCl (cloruro de sodio)
CH3CH2OH (etanol)
Pequeños pedazos de granito
Gasolina
Agua Limaduras de hierro.
Sal
Azufre Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
1. Defina fase.
2. ¿Por qué el agua y la gasolina no se mezclan?
3. De ejemplos de mezclas homogéneas y heterogéneas que se pueden encontrar en la cocina.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Mezclas Homogéneas y Heterogéneas Actividad No.
2
Procedimiento
Parte A
Preparar las mezclas relacionadas en la Tabla 1. Enseguida, tapar, agitar y dejar en reposo por 5 minutos.
Analizar cada mezcla, determinando el número de fases.
Clasificar, completando la Tabla 1
Parte B
1. En un vaso de precipitado poner 2 cucharadas de cada material (limaduras de fierro, azufre, y sal) y agitar.
2. Tomar dos cucharadas de la mezcla anterior y se colocar sobre una hoja de papel.
3. Pasar un imán repetidamente por la mezcla.
4. Una vez extraído el hierro, coloca la muestra en un vaso de precipitado, adiciona 50 ml. de agua y agitar hasta
disolver la sal.
5. Filtrar la mezcla.
6. Evaporar la disolución obtenida en el paso 5.
Hipótesis
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Tabla 1:
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Mezclas Homogéneas y Heterogéneas Actividad No.
2
Análisis y conclusión
1. En este experimento, ¿qué es lo que usamos para observar y clasificar las mezclas en homogéneas y
heterogéneas?
2. ¿Por qué hubo formación de precipitado en el tubo 4?
3. ¿Qué métodos de separación utilizaste?
4. ¿Cuáles fueron las propiedades de la materia que utilizaste?
5. Haz comentarios sobre la forma en que mejorarías la actividad.
Química del mundo real
Explica como utilizarías algunos de los métodos
utilizados en esta actividad en una estación de
transferencia de residuos municipales para
clasificarlos.
Las plantas de procesamiento de semillas deben
asegurarse que a sus equipos de proceso solo entre la
semilla a procesar. Sin embargo pudiera haber
materiales extraños anexados durante el transporte y
otras operaciones previas. ¿Cómo aplicaría el
magnetismo y la densidad en este tipo de plantas?
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Descubrimiento del electrón Actividad No.
3
Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al medir cuánto se desvían por un
campo magnético y la cantidad de energía que llevan. Encontró que la relación carga/masa era más de un millar de veces
superior a la del ión Hidrógeno, lo que sugiere que las partículas son muy livianas o muy cargadas.
Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se
equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una
configuración conocida como diodo.
Por tanto Thomson concluyó diciendo que los rayos catódicos estaban hechos de partículas que llamó "corpúsculos",
y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significa que los átomos son, de hecho,
divisibles. Igual que nombró pudín de ciruelas a uno de sus descubrimientos, a este se le llamo budín de pasas ya que
estaba atribuido a Thomsom.
Problemas
¿Cómo funciona un tubo de
Crookes?
¿Qué efecto tiene un campo
magnético sobre el flujo de
electrones?
¿Qué efecto tiene un haz de
electrones en el vacío sobre un
rehilete?
¿Qué efecto tiene sobre una gota
de aceite un fuerte campo
magnético?
Objetivos
Recrear los experimentos de
Thomson, Millikan y
Rutherford.
Analizar la operación de tubos de
Crookes y obtener conclusiones
razonables basadas en leyes
básicas de la electricidad y
experiencia cotidiana.
Obtener mejor comprensión
sobre la estructura del átomo
Materiales
Tubos de Crookes
Fuente de poder de alto voltaje
Aparato de Millikan
(en esta ocasión se utilizarán videos
demostrativos que recrean los
experimentos de Thomson, Millikan
y Rutherford a falta de los equipos en
el laboratorio actual)
Sustancias
Ninguna
Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
1. Describa las leyes básicas de las cargas eléctricas
2. Investigue sobre los experimentos de Thomson, Millikan y Rutherford.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
Descubrimiento del electrón Actividad No.
3
Procedimiento
Parte A
Haga funcionar el tubo sencillo y cuando se establezca el haz coloque el imán en varias partes del mismo y observe lo
que sucede. Anote sus observaciones.
Parte B
Haga funcionar el tubo con la cruz de Malta. Observe con cuidado y anote sus observaciones.
Parte C.
Haga funcionar el tubo con el rehilete en su interior. Observe el fenómeno y anote sus observaciones.
Parte D.
Monte el aparato de Millikan de acuerdo al instructivo y póngalo en operación. Siga con cuidado las instrucciones del
mismo. Anote todas sus observaciones y mediciones de eléctricas.
Hipótesis
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Anote todas sus observaciones en su bitácora, haga esquemas de los aparatos y compare sus comentarios con los
de sus compañeros.
Análisis y conclusión
1. ¿Le parece que los experimentos recreados según Thomson son evidencia concluyente sobre la existencia del
electrón?
2. Describa como mejoraría los experimentos efectuados utilizando tecnología moderna.
3. ¿Hay algún fenómeno que conozca en la actualizad que piense que no se explique con las conclusiones de
Thomson?
Química del mundo real
Busque un aparato de televisión que funcione con
tubo de rayos catódicos. Trate de observar sus
partes y compare con los experimentos realizados.
Actualmente se utilizan colisionadores de partículas
para hacer investigación sobre partículas
subatómicas. Investigue como funciona este tipo de
aparatos y que contribuciones recientes se han
descubierto al respecto.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
¿CAMBIO FÍSICO O QUÍMICO? Actividad No.
4
A cualquier cambio que sufra la materia, normal o provocado, se le llama fenómeno, la materia puede sufrir varias
clases de cambios; físicos, biológicos, nucleares y químicos. En este experimento solo trataremos de dar explicación a
los cambios físicos y químicos.
Cambio o fenómeno físico es aquel que no altera la composición o la naturaleza íntima de la materia, es decir, la
composición química no cambia. Por ejemplo: al calentar una bebida alcohólica preparada se efectúan los siguientes
cambios de estado, que son fenómenos físicos; ebullición, evaporación y condensación, al separarse el alcohol, el agua
y quedar en el matraz los restos de dicha disolución en forma sólida.
Otra clase de cambio o fenómeno que sufre la materia es el cambio químico, durante el cual las sustancias o materias
pierden las propiedades originales que la identificaban y se producen nuevas sustancias con nuevas propiedades, por lo
tanto en un cambio químico hay cambio de la composición. Por ejemplo; la combustión de gasolina, fermentación de los
alimentos, la oxidación del azufre, la digestión etc.
Problemas
¿Cómo se diferencia de manera
práctica si una sustancia pasa por
un cambio físico o químico?
Objetivos
Diferenciar los cambios físicos
de los químicos que suceden en
la materia realizando dichos
cambios de una manera
experimental, logrando así
entender mejor los conceptos de
fenómeno y cambio físico o
químico
Materiales
Pinzas
Termómetro
Tripíe de hierro
Tres vasos de precipitado de 100
ml.
Tubos de ensayo
Parrilla
Imán
Vidrio de reloj
Agitador de vidrio
Tela de asbesto
Sustancias
Agua del grifo
Agua destilada
Hielo
Ácido Clorhídrico diluido al
10%
Nitrato de plata en solución al
5%
Azúcar común Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
Investiga los siguientes conceptos: fusión, ebullición, condensación, calor latente, calor sensible
Investiga qué cambios en la materia indicarían que está ocurriendo una reacción química.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
¿CAMBIO FÍSICO O QUÍMICO? Actividad No.
4
Procedimiento
a) Experimento de Fusión:
Coloca un trozo de hielo dentro del vaso de precipitado y con el termómetro toma la temperatura y anótala.
Coloca el vaso de precipitado que contiene el hielo en una tela de asbesto la cual está colocada en un soporte
universal.
Enciende el mechero y cuando el hielo se haya derretido, se anota la temperatura del agua en estado líquido.
b) Experimento de Ebullición:
Continúa calentando hasta que el agua hierva, toma la temperatura y anota. ¿Es la misma temperatura que en
estado sólido?
c) Experimento de Evaporación:
Continúa calentando y el agua seguirá hirviendo; toma la temperatura y anota. ¿Es la misma temperatura del agua
que cuando empezó a hervir? ¿Por qué?
d) Experimento de Condensación:
Tapa el vaso de precipitado que contiene agua hirviendo con un vidrio de reloj
Al cabo de unos minutos apaga el mechero toma el vidrio de reloj y se observa por el lado que tapaba el vaso
¿Qué sucede?
e) El Efecto Magnético:
Mezclar en una hoja de papel 5 gramos de azúcar de mesa (sacarosa) con 5 gramos de limaduras de hierro (las
cantidades pueden ser aproximadas) dividir la mezcla en dos partes.
Coloca una porción de la mezcla preparada en un vidrio de reloj, acercarle un imán por la parte de abajo y observa
los resultados. ¿Qué sucede?
f) La Disolución:
Coloca en un vaso de precipitados de 100 ml el resto de la mezcla del experimento anterior y agrégale 50 ml de
agua destilada y agita con una varilla de vidrio, filtra la solución con la ayuda de un papel filtro común.
Ya separada la mezcla, coloca el material que está en el papel filtro en un vidrio de reloj limpio y seco, enseguida
procede a acercarle a la mezcla un imán y observa.
Del líquido filtrado procede a calentar la mitad hasta ebullición con la ayuda de un mechero, deja enfriar y
observa lo que sucede.
g) Experimento de una reacción química:
Coloca en un tubo de ensayo 5 ml de una solución de AgNO3 y observa su apariencia física como el color, su
estado físico, etc.
Agregue 2 ml de HCI al tubo que contiene AgNO3 y observe lo que sucede.
¿Son las sustancias iniciales las mismas? ¿Se formaron sustancias nuevas?
Hipótesis
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__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Anote todas sus observaciones en su bitácora, haga esquemas de los aparatos y compare sus comentarios con los
de sus compañeros.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
¿CAMBIO FÍSICO O QUÍMICO? Actividad No.
4
Análisis y conclusión
1. ¿Es la fusión un cambio físico?
2. ¿En qué consiste el fenómeno del efecto magnético?
3. ¿Qué observaste al evaporarse el agua en ambos experimentos en el hielo y en azúcar?
4. ¿La transformación de sólido a líquido es un cambio físico o químico?
5. ¿La transformación del vapor de agua en líquido, es un cambio físico o químico? ¿Por qué?
6. ¿Qué se formó en el experimento con el nitrato de plata?
7. ¿La reacción HCI + AgNO3 es un cambio químico o físico?
8. ¿Cuál es la ecuación del experimento del nitrato de plata y ácido clorhídrico?
Química del mundo real
Da una lista de 10 fenómenos químicos y 10
fenómenos físicos de la vida diaria
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
ANÁLISIS E IDENTIFICACIÓN DE FENÓMENOS
FÍSICOS Y QUÍMICOS Actividad No.
5
Se denomina fenómeno físico a cualquier suceso natural observable y posible de ser medido con algún aparato o
instrumento, donde las sustancias que intervienen en general no cambian, y si cambian, el cambio se produce a nivel
subatómico en el núcleo de los átomos intervinientes (reacciones nucleares).
No se transforma la materia; es observable a simple vista; se mantiene la misma porción de materia; no se manifiesta
energía; es reversible y cambia a nivel subatómico.
Los fenómenos químicos son sucesos observables y posibles de ser medidos en los cuales las sustancias intervinientes
'cambian' al combinarse entre sí. A nivel subatómico las reacciones químicas implican una interacción que se produce a
nivel de los electrones de los átomos de las sustancias intervinientes.
No conservan la sustancia original, se transforma su materia, manifiesta energía, no se observa a simple vista son
irreversibles y no se observa con la misma porción de materia. Algunos ejemplos de estos fenómenos son la digestión,
la respiración, la oxidación, combustión, etc.
Distinguimos los fenómenos físicos de los fenómenos químicos, que son también sucesos observables y posibles de
ser medidos, pero en los cuales las sustancias intervinientes 'cambian' al combinarse entre sí. A nivel subatómico las
reacciones químicas implican una interacción que se produce a nivel de los electrones de los átomos (no a nivel de los
núcleos atómicos).
Problemas
Objetivos
Realizar, identificar y analizar
algunos fenómenos
Materiales
Vaso de precipitados
Pipeta graduada de 5 ml
Fuente de Poder Variable
Par de cables de conexión
caimán - banana
Hornillo
Pinza
Agitador de vidrio
Vidrio reloj
Matraz Erlenmeyer
Papel filtro
Embudo
Pipeta graduada (5 ml.)
Espátula
Rejilla de amianto
Piseta (frasco lavador)
Envase de refresco limpio y sin
fondo
Sustancias
Yodo
Grafito (2 Lápices)
Micro-pipeta
Fenoftaleína
Hidróxido de Calcio
Agua
Virutilla de acero
Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
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MANUAL DE LABORATORIO
ANÁLISIS E IDENTIFICACIÓN DE FENÓMENOS
FÍSICOS Y QUÍMICOS Actividad No.
5
Procedimiento
a) Oxidación de hierro:
Colocar un pedazo de virutilla de acero en un vidrio reloj e agregar 20 gotas de agua (con ayuda de la pipeta)
Dejar en reposo sobre el LDM por algunas horas, observar y anotar lo que pasó.
b) Sublimación del yodo:
Colocar una pequeña cantidad de cristales de yodo en un vaso de precipitados y tapar con un vidrio reloj (figura
1).
Colocar algunas gotas de agua sobre el vidrio reloj y calentar sobre la rejilla de amianto durante 10 seg.
Dejar enfriar por 5 min., sujetar el vidrio reloj con la pinza y observar los cristales de yodo que se formaron.
Observar, analizar y clasificar el fenómeno acontecido.
c) Conductibilidad eléctrica:
Encienda la unidad de poder de voltaje variable y conecte los cables de conexión por su extremo de conexión tipo
banana, conectándolos a la fuente para corriente directa, ajuste el voltaje a 2 Voltios, sea cuidadoso de no
mantener los caimanes unidos directamente.
Con las puntas tipo caimán sujete cada extremo de un trozo de grafito de 6 m. De longitud de un lápiz común, no
toque directamente el grafito ya que es parte descubierta del circuito que se ha formado.
Tomar el bastón de grafito y verificar si aún puede ser utilizado para escribir. Explicar este hecho.
Observar, analizar y clasificar el fenómeno ocurrido.
d) Color y soplido:
Colocar 25 ml. de agua en un vaso de precipitados y agregar una cuchara de Ca(OH)2. y agitar.
Colocar el embudo en la boca del matraz Erlenmeyer y filtrar la solución preparada en el vaso de precipitado.
Agregar 2 gotas de fenolftaleína al filtrado y agitar.
Introducir en el Erlenmeyer una bombilla de bebida gasificada.
Observar, analizar y clasificar el fenómeno ocurrido.
Hipótesis
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__________________________________________________________________________
Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Anote todas sus observaciones en su bitácora, haga esquemas de los aparatos y compare sus comentarios con los
de sus compañeros.
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MANUAL DE LABORATORIO
ANÁLISIS E IDENTIFICACIÓN DE FENÓMENOS
FÍSICOS Y QUÍMICOS Actividad No.
5
Análisis y conclusión
1. ¿Qué tipo de fenómeno ocurrió en la Parte a?
2. ¿Cuál es el estado físico del yodo?
3. ¿Qué es sublimación?
4. ¿Qué es lo que causa la cristalización del yodo?
5. ¿Por qué sucede el fenómeno de conducción de la electricidad en el grafito?
6. En la Parte d, ¿por qué la solución se queda rosada cuando se agrega fenolftaleína?
7. ¿Qué gas es introducido en el sistema cuando soplamos?
8. ¿Qué es lo que pasa cuando este gas entra en contacto con el agua?
9. Escriba las ecuaciones de las reacciones que ocurrieron en la Parte d del experimento.
Química del mundo real
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MANUAL DE LABORATORIO
ÁCIDOS Y BASES Actividad No.
6
Problemas
¿Qué sustancia se forma
durante una reacción de
neutralización?
Objetivos
Observar las reacciones y
comportamientos de sustancias
ácidas y alcalinas.
Analizar las reacciones de
neutralización y determinar los
productos que se forman.
Materiales
7 vasos de precipitado 50 ml
4 pipetas graduadas 5 ml
Perilla
Pinzas para crisol
Mechero de Bunsen
Varilla de vidrio. Sustancias
HCl 1N
NaOH 1N
H2SO4 1N
HNO3
Solución de Fenolftaleina
Agua desionizada
Magnesio metálico
Bicarbonato de sodio
Hidróxido de calcio
Precauciones de Seguridad
Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio
Limpie cualquier derrame inmediatamente
No coma o beba mientras este en el laboratorio
Pre-laboratorio
Defina: ácido, base, neutralización.
Explique que es la fenolftaleína y cuál es su uso en laboratorio.
Indique que otros indicadores se pueden utilizar.
QUÍMICA INORGÁNICA
MANUAL DE LABORATORIO
ÁCIDOS Y BASES Actividad No.
6
Procedimiento
PRECAUCIÓN: Durante todos los experimentos utilice sus gafas o googles de seguridad sin
excepción.
Neutralización.
- Coloque 10 mL de NaOH en un vaso de precipitado.
- Agregue 3 gotas de solución de fenolftaleína.
- Observe lo que sucede y anote sus observaciones.
- Tome 5 ml de HCl y agregue al vaso de precipitado anterior.
- Observe lo que sucede y anote.
- Agregue otros 5 ml de HCl y observe. Anote sus observaciones.
Calor de solución.
- Coloque 10 mL de H2SO4 en un vaso de precipitado.
- Toque el exterior del vaso de precipitado.
- Agregue 2 gotas de agua desionizada.
- Observe lo que sucede y toque el exterior del vaso de precipitado. Anote sus observaciones.
- Agregue dos gotas más de agua desionizada.
- Toque el exterior del vaso de precipitado. Observe y anote.
Oxidación del magnesio.
- Encienda el mechero.
- Tome un trozo de cinta de magnesio con las pinzas para crisol.
- Coloque la tira en la zona azul de la flama hasta que comience a reaccionar.
- Coloque las cenizas formadas en un vaso de precipitado.
- Agregue 20 mL de agua y agite muy bien con la varilla procurando incorporar la mayor cantidad de cenizas
en la solución.
- Agregue 3 gotas de fenolftaleína.
- Agregue pausadamente gotas de HNO3 hasta que haya cambio de color.
- Anote todas sus observaciones y analice.
Ácido carbónico.
- Agregue 20 mL de agua desionizada a un vaso de precipitado.
- Agregue 3 gotas de fenolftaleína al agua.
- Agregue una cucharadita de bicarbonato de sodio.
- Observe lo que ocurre y anote sus observaciones. Analice.
Hipótesis
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Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro
Datos y Observaciones
Anote todas sus observaciones en su bitácora, haga esquemas de los aparatos y compare sus comentarios con los
de sus compañeros.
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MANUAL DE LABORATORIO
ÁCIDOS Y BASES Actividad No.
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Análisis y conclusión
1. Investigue y anote todas las reacciones químicas involucradas en las actividades.
Química del mundo real
Explique cuál es la función de los anti-ácidos para
tratar la acidez estomacal.
¿Cómo se pueden aprovechar las propiedades de
ácidos y bases en el tratamiento de aguas residuales?
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