Manual Quimica Inorganica 2015

MANUAL DE PRCTICAS LABORATORIO DE FISICOQUMICA

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASINGENIERA QUMICACAMPUS COATZACOALCOS2015

MANUAL DE PRCTICAS QUMICA INORGNICADRA. MIRZA EMA YE GMEZ.

NDICE

TEMAPAGINA

INTRODUCCIN3

UNIDAD DE COMPETENCIA4

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO4

RECOMENDACIONES A LOS ALUMNOS6

INSTRUCTIVO PARA LA ELABORACIN DE REPORTES7

PRACTICA No. 1. REACCIONES QUMICAS8

PRACTICA No. 2. BALANCEO REDOX. REACCIN DE REMSEN15

PRCTICA No. 3. LEY DE LA CONSERVACIN DE LA MATERIA20

Primera parte. 22

Segunda parte. 23

PRACTICA No. 4. VARIACION DE LA SOLUBILIDAD CON LA TEMPERATURA27

PRCTICA No. 5. PROPIEDADES COLIGATIVAS32

PRACTICA No. 6. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIN36

PRCTICA No. 7. DISOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES41

PRCTICA No. 8. FLOCULACIN CONTROLADA DE SUSPENSIONES POR ELECTROLITOS45

PRCTICA No. 9. SNTESIS DE [Co(NH3)4(CO3)]NO349

PRCTICA No. 10. CRISTALIZACIN A MICROESCALA53

BIBLIOGRAFA56

INTRODUCCIN

La qumica es una ciencia natural, que estudia las propiedades y transformaciones de la materia. Todo lo que existe en la naturaleza esta formado por elementos y compuestos qumicos. En las diversas reas de la ciencia y tecnologas industriales, as como en todas las actividades de la vida diaria, est implcita la participacin de la qumica. Debido a la implementacin del nuevo programa de la experiencia educativa de Qumica Inorgnica en la Facultad de Ciencia Qumicas de la Universidad Veracruzana campus Coatzacoalcos, es necesario actualizar y desarrollar un manual de prcticas para el laboratorio de dicho programa, con el fin de reforzar los conocimientos tericos adquiridos. Es por eso que el presente trabajo tiene como finalidad inducir a los estudiantes de Ingeniera Qumica en las tcnicas y manipulaciones ms usuales del Laboratorio de Qumica Inorgnica y a la vez proporcionar mayor informacin con respecto a la cantidad de reactivo, tiempo de realizacin, medidas de seguridad y reduccin de desechos para causar un menor impacto ambiental. De acuerdo a lo anterior este manual de Qumica Inorgnica para estudiantes de Ingeniera Qumica, se ha elaborado en congruencia con los contenidos programticos del curso de Qumica Inorgnica. Se pretende, adems de promover el aprendizaje de conceptos e informacin, que el estudiante reflexione por si mismo y adquiera conciencia respecto algunos problemas sociales, con la finalidad de reforzar las actitudes que impulsen a resolverlos. Lejos de querer resolver el problema de la formacin integral de los estudiantes es una modesta aportacin para promover que relacione algunos procesos que l mismo lleva a cabo en el laboratorio con procesos similares que se realizan a escala Industrial. Cada prctica de este manual contiene los siguientes apartados: Sustento terico, competencias, Descripcin de la prctica, Materiales, Equipos y Reactivos, Procedimiento, Resultado y discusin, Conclusin, Bibliografa, Artculos relacionados con el tema, Visto Bueno y Fecha. En esta misma lnea se ha procurado emplear la menor cantidad de reactivos y sustancias posibles; para el ahorro de tiempo, dinero y esfuerzo, asi como para la proteccin del medio ambiente; as mismo se entregar una presentacin digital del presente trabajo. La idea fundamental de este manual ha sido presentada y enriquecida con sugerencias y referencias por parte de los maestros integrantes de la Academia de Qumica Bsica. Finalmente, se espera que este manual ms que un apoyo didctico y metodolgico sea un sustituto de ese esfuerzo que cada cual en la bsqueda del conocimiento tiene que realizar; conocimiento que nos permite avanzar en la explicacin de la verdad, a fin de cuentas eso es lo que nos hace ser profesionistas ntegros y personas libres de pensamiento.

UNIDAD DE COMPETENCIA

El estudiante aplica los conocimientos de Qumica Inorgnica en el laboratorio, para realizar acciones y proyectos en los que se obtengan compuestos inorgnicos mediante las reacciones adecuadas o bien operaciones unitarias bsicas como extracciones y separaciones, manipulando las condiciones de operacin de acuerdo a la caracterstica de los enlaces, la periodicidad qumica, as como las leyes sobre las propiedades fsicas y qumicas de los elementos y compuestos a partir de los cuales se forman, incluyendo aplicaciones en la industria y el medio ambiente de manera sustentable, desarrollando el trabajo de equipo de una manera solidaria, responsable y tica.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

Para que el desarrollo de una prctica de laboratorio logre sus objetivos, debern seguirse ciertas normas de seguridad con el fin de evitar accidentes al realizar un experimento; los estudiantes deben seguir con mucho cuidado todas las instrucciones de su profesor y del manual de prcticas.A continuacin se enumeran una serie de indicaciones:I. Antes de iniciarse las sesiones experimentales, el profesor o los encargados de los laboratorios deben:a. Cerciorarse de que todas las llaves de las mesas de trabajo, en especial las que estn conectadas al gas, funcionen perfectamente y no haya fugas.b. Asegurarse de que la campana de extraccin de gases y la regadera de presin tengan un buen funcionamiento.c. Dar a conocer la ubicacin de los extintores, la regadera, el lavaojos, el botiqun de primeros auxilios, y darles instrucciones para su manejo en caso de emergencia.d. Revisar que todo el material de laboratorio, especialmente el de vidrio, no este roto o estrellado.II. Antes de realizar la prctica, el estudiante debe ponerse la bata de trabajo, la cual deber ser de algodn y los lentes de seguridad.III. Cuando se trabaje con sustancias que desprendan vapores txicos, se recomienda trabajar en la campana de extraccin.IV. Se prohbe el uso de lentes de contacto en el laboratorioV. En la mesa de trabajo deben estar exclusivamente el material y las sustancias con las cuales se va a experimentar, el manual de prcticas para seguir las instrucciones y la bitcora de laboratorio.VI. No se debe ingerir alimentos, ni fumar en el laboratorio y menos durante la realizacin de la prctica.VII. Antes de encender el mechero, cerciorarse primero de que est lo suficientemente alejado de sustancias voltiles o combustibles y en seguida prender el cerillo, colocarlo en la boca del mechero y luego abrir la llave del gas.VIII. Al usar un reactivo, leer la etiqueta del frasco para evitar equivocaciones que puedan ser peligrosas.IX. Para agitar el contenido de un tubo de ensayo no debe taparse la boca del tubo con el dedo, sino tomar con una mano el extremo abierto y con la otra aplicar pequeos golpes en la parte inferior.X. Cuando se caliente cualquier dispositivo, para retirarlo del fuego deben utilizarse las pinzas adecuadas.XI. Al calentar sustancias en un tubo de ensaye, ste debe colocarse en forma inclinada, nunca vertical, y orientado de tal forma que si ocurren proyecciones no caigan sobre las personas que estn en los alrededores, especialmente en la cara.XII. Al calentar lquidos en tubos de ensaye, stos no deben sostenerse directamente sobre la flama, sino que deben retirarse de vez en cuando, agitando en forma continua para facilitar la salida de burbujas de gas del fondo del tubo y as evitar proyecciones.XIII. Al hervir lquidos en recipientes ms grandes, debe agitarse el contenido con una varilla de vidrio o aadir una o dos perlas para ebullicin, con lo cual se evitar alguna proyeccin.XIV. Nunca debe mezclarse el resultado de una reaccin con el de otra si no est indicado en las instrucciones de la prctica.XV. Cuando se desee diluir un cido concentrado, nunca debe verterse al agua sobre el cido, sino al contrario; el cido debe aadirse con sumo cuidado deslizndose lentamente sobre las paredes del recipiente que contenga el agua. XVI. Nunca debe probarse y menos ingerirse alguna sustancia qumica.XVII. Una sustancia qumica no debe olerse directamente y menos si se acaba de calentar. En vez de ello, la muestra se coloca a unos 15 cm de la nariz y se atraen los vapores abanicndolos con una mano.XVIII. Cuando se desprenden gases txicos en una reaccin en cantidades que pueden afectar el sistema respiratorio, ser preciso realizar el experimento en la campana de extraccin, adems de evitar una exposicin prolongada a dichos gases.XIX. Para trabajar con tubos de vidrio ser preciso redondear los extremos filosos directamente en la flama del mechero.XX. Para introducir un tubo de vidrio o un termmetro (previamente humedecido) en tapones horadados, debe sostenerse el tapn con una mano y con la otra empujar poco a poco el tubo o el termmetro, hacindolo girar como si fuera un sacacorchos para evitar su rompimiento y, por lo tanto cortaduras en las manos.XXI. En caso de sufrir un accidente al manipular el equipo de trabajo, debe acudirse inmediatamente con el profesor y de ser necesario con l medico.XXII. Al trmino de la prctica se debe: Lavar, entregar y/o guardar el material que se utiliz; cerrar perfectamente los frascos de los reactivos y cerciorarse de que queden bien cerradas todas las llaves, especialmente las de gas. (13)

RECOMENDACIONES A LOS ALUMNOS

El estudiante debe: Cuidar que los reactivos solamente se introduzcan en materiales de laboratorio, limpios, secos y a temperatura ambiente. Lavar siempre el material que se va a emplear antes de cada determinacin, enjuagarlo muy bien con agua de la llave para eliminar cualquier residuo de detergente y despus escurrirlo sobre una toalla o papel absorbente, durante el tiempo necesario para que se seque. Si quedan algunas gotas adheridas en el interior es necesario secarlas ya sea utilizando una porcin de papel absorbente si el material es de boca ancha, en caso contrario, calentando el material con el mechero bunsen durante unos minutos procurando que la salida del aire caliente se dirija hacia arriba y despus esperar el tiempo necesario para que se enfre. Leer el procedimiento de las prcticas antes de ejecutarlas. Rotular cuidadosamente cada uno de los reactivos y soluciones empleadas para evitar confusiones entre ellas. Observar minuciosamente y crticamente cada uno de los cambios ocurridos y registrar cuidadosa y ordenadamente: los cambios de color, de aspecto, de temperatura, la velocidad de las reacciones, olores percibidos, desprendimiento de gases, etc., as como los datos numricos de las mediciones efectuadas, y todo aquello que se considere necesario, en su bitcora de laboratorio, sealando el nmero y nombre de la prctica as como la fecha en que se realizaron las anotaciones. Realizar cuidadosamente sus experimentos, procurando entender el porqu de los hechos. Consultar los libros de texto o investigar en Internet antes y despus de la ejecucin de las prcticas para comprender l porque de las operaciones que se han de ejecutar, as como para aclarar las dudas que surjan al realizar sus experimentos, para llegar a sus propias conclusiones.

INSTRUCTIVO PARA LA ELABORACIN DE REPORTES

1. Emplear el texto de la prctica que se encuentra en el manual.2. Despus del procedimiento, colocar el diagrama de bloques y las observaciones con las imgenes.3. Anotar los resultados en el espacio correspondiente y redactar una discusin sobre los mismos, basados en las observaciones realizadas.4. Redactar la conclusin en relacin con las competencias que se pretende desarrollar en los estudiantes.5. Resolver el cuestionario.6. Colocar la fotografa del Vo. Bo. obtenido en la bitcora de laboratorio.7. Anotar la fecha en que se realiz la prctica.8. Subir el archivo electrnico del reporte a la plataforma EMINUS en el periodo indicado para ello.9. Realizar las correcciones indicadas por la docente en el reporte en la retroalimentacin.

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASINGENIERA QUMICA

EXPERIENCIA EDUCATIVA: _QUMICA INORGNICA_______

PRCTICA No. 1

REACCIONES QUMICAS

SUSTENTO TERICO

Los cambios qumicos se producen de manera continua en la naturaleza: en los seres vivos, en el suelo, en el aire... Y, adems, existen numerossimos cambios qumicos distintos (en funcin de los reactivos que intervienen o de los compuestos que se forman). Para estudiar mejor las reacciones qumicas resulta conveniente, por tanto, clasificarlas de alguna manera.Atendiendo a la estructura de las reacciones podemos clasificarlas en: Reacciones de combinacin o sntesis. En ellas se forman uno o varios compuestos a partir de elementos o compuestos preexistentes. Ejemplo: C + O2 CO2 Reacciones de descomposicin. Al contrario que en el caso anterior, en esta ocasin tiene lugar la escisin de un compuesto en varios elementos o compuestos. (NH4)2CO3 2 NH3 + CO2 + H2O Reacciones de sustitucin o desplazamiento. En ellas, un elemento desplaza a otro en un compuesto. Pueden ser de oxidacin-reduccin o precipitacin segn las especies qumicas presentes: Zn (s) + CuSO4 (aq) Cu (s) + ZnSO4 (aq) Reacciones de doble desplazamiento. Como su nombre indica, existe un intercambio de elementos en dos o ms compuestos de la reaccin: NaCl (aq) + AgNO3 (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq)

COMPETENCIA

El estudiante:Identifica los diferentes tipos de reacciones que se presentan con mayor frecuencia en los procesos qumicos.DESCRIPCIN DE LA PRCTICA

En esta prctica se realizarn 6 tipos de reacciones qumicas: adicin, descomposicin, sustitucin simple, doble sustitucin, xido-reduccin y formacin de un complejo de coordinacin.En la primera se producir la adicin de dos elementos, uno metlico (Cu) y uno no metlico (S) y se obtendr la formacin del sulfuro de cobre, en el seno de una solucin catalizadora de Sulfato de cobre..En la segunda, se producir la descomposicin del perxido de hidrgeno en presencia del catalizador de xido de manganeso.En la tercera, el magnesio desplazar al cobre de una solucin de sulfato de cobre.En la cuarta reaccin, el potasio y la plata cambiaran de posicin unindose a los radicales del metal contrario.En la reaccin de xido- reduccin, el Fe II se oxidar a Fe III formando sus sales correspondientes y el Manganeso se reducir ganando electrones.En la reaccin correspondiente a la obtencin de un complejo de coordinacin, el ferrocianuro de potasio se pone en contacto con el cloruro de fierro III y se obtiene un compuesto complejo colorido conocido como azul de Prusia.

MATERIAL

1 matraz erlenmeyer de 125 mL

Parrilla elctrica

1 Pinza para crisol

1 Gradilla para tubos de ensaye

1 tubo de ensayo de 18 x 150 mm

1 Vidrio de reloj

1 Aplicador de madera largo

1 Esptula

1 pipeta graduada de 1 mL

Pinza para tubo de ensayo

6 tubos de ensayo de 13 x 100

2 agitadores de vidrio

Embudo de filtracin

Soporte y anillo metlico

2 piezas de papel filtro

REACTIVOS

26 mL de sulfato de cobre 0.1 M

0.6 g de cobre en polvo

0.3 g de azufre

3 mL de Perxido de hidrgeno

Pizca de Dixido de manganeso

1 cm de Cinta de magnesio lijada

2 mL de Yoduro de Potasio 0.1 M

1 mL de Nitrato de plata 0.01 M

1 mL de cloruro frrico 0.01 M

1 mL de Ferrocianuro de potasio 0.05 M

1 mL de Permanganato de potasio 0.1 M

1 mL de Acido sulfrico 0.01 M

1 mL de sulfato ferroso 0.1 M

PROCEDIMIENTO

I. Reaccin de Sntesis.a. Se colocan 20 mL de solucin 0.1 M de Sulfato de cobre en un matraz Erlenmeyer de 125 mL y se calienta en una parrilla elctrica.b. Se pesa en un vidrio de reloj, 0.6 g de cobre metlico en polvo y 0.3 g de azufre, se mezclan con una esptula.c. Esta mezcla se agrega lentamente y con agitacin constante a la solucin de sulfato de cobre caliente. Se contina agitando y calentando suavemente hasta la aparicin de un precipitado negro.d. Con las pinzas para crisol se retira el matraz de la parrilla de calentamiento y se deja enfriar.e. Se separa el sulfuro de cobre por filtracin y se deja secar.f. Se observa el color del lquido filtrado Qu compuesto contendr?g. Se escribe la reaccin qumica ocurrida.

II. Reaccin de Descomposicin.

a. Se colocan 3 mL de Perxido de hidrgeno en un tubo de ensaye de 18 x 150 mm y se le agrega una pizca de dixido de manganeso con la ayuda de una esptula.b. Se sostiene el tubo con una pinza para tubo de ensaye y se acerca cuidadosamente una aplicador de madera largo encendido a la boca del tubo. Se anotan las observaciones. Qu gas se habr desprendido?c. Se escribe la reaccin correspondiente.

III. Reaccin de Sustitucin simple.a. Se colocan 3 mL de Solucin 0.1 M de CuSO4 en cada uno de 2 tubos de ensaye de 13 x 100 mmb. En uno de los tubos de ensayo, se coloca 1 cm de cinta de magnesio bien lijada. c. Se dejan reposar los dos tubos en la gradilla por 30 minutos. Se anotan las observaciones antes y despus del reposo, comparando ambos tubos y sealando la diferencia entre ellos. d. Se escribe la reaccin ocurrida.

IV. Reaccin de Doble Sustitucina. En un tubo de ensayo de 13 x 100 m se adicionan 2 mL de solucin 0.1 M de yoduro de potasio.b. Se agrega gota a gota 1 mL de solucin de Nitrato de plata 0.01 M.c. Se anotan las observaciones y se escribe la reaccin.

V. Reaccin de oxido-reduccin

a. Se coloca 1 mL de solucin de Permanganato de potasio 0.1 M en un tubo de ensaye de 13 x 100 mm (tubo 1) b. Se le adiciona al mismo tubo (tubo 1) 1 mL de solucin de cido sulfrico 0.01 M y se agita cuidadosamente.c. En otro tubo de ensaye de 13 x 100 mm, se coloca 1 mL de solucin de Sulfato ferroso 0.1 M (Tubo 2)d. Con una pipeta de 1 mL se extrae 0.5 mL de la mezcla Permanganato/cido sulfrico (tubo 1) y se adiciona una gota en el tubo con el sulfato ferroso (tubo 2). Se agita y se anotan las observaciones.e. Se contina agregando gota a gota el resto de la mezcla oxidante anotando todas las observaciones en la bitcora. f. Se investigar la reaccin que se produjo en esta seccin y se anotar en los resultados.

VI. Reaccin de formacin de un complejo de coordinacina. Se coloca en un tubo de ensaye de 13 x 100 mm, 1 mL de solucin de Cloruro frrico 0.01 M. b. Se adiciona gota a gota 1 mL de solucin de ferrocianuro de potasio (hexacianoferrato II de potasio) 0.05 M.c. Se anotan las observaciones.d. Se investigar la frmula qumica del compuesto formado en esta reaccin, el nombre sistemtico del mismo y el nombre comn, anotndolos en los resultados de la bitcora.

MANEJO DE RESIDUOS Y SUBPRODUCTOSLos residuos generados en los incisos I, II, III y IV pueden desecharse: los lquidos en el lavabo y los slidos en el bote de la basura.Los residuos generados en el punto V se colocarn en un frasco rotulado como:RESIDUOS DE COMPLEJOS DE FERROCIANUROLos residuos generado en el punto VI se colocarn en un frasco rotulado como:RESIDUOS DE KMnO4 + H2SO4 + FeSO4

RESULTADOS Y DISCUSIN

Anote sus resultados en la tabla siguiente::Escribir la reaccin que ocurre en la:

Sntesis:

Observaciones:

Descomposicin:

Observaciones:

Sustitucin simple:

Observaciones:

Doble descomposicin:

Observaciones:

Investigar la reaccin que ocurre en la:

Oxido-reduccin

Observaciones:

Formacin de un complejo de coordinacin

Observaciones:

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Investigar la toxicidad de los reactivos utilizados esta prctica2. Investigar y mencionar 2 ejemplos de reacciones de sntesis, de descomposicin, de desplazamiento simple y de doble desplazamiento con reactivos diferentes a los empleados en esta prctica.3. De qu tipo son las reacciones de neutralizacin y las de combustin?

BIBLIOGRAFA

ARTCULOS RELACIONADOS CON LA PRCTICA

BAON David. (2012). 5 REACCIONES QUMICAS SORPRENDENTES. http://curiosidades.batanga.com/4028/5-reacciones-quimicas-sorprendentes

Vo. Bo.

Fecha:

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASINGENIERA AMBIENTAL

EXPERIENCIA EDUCATIVA: _QUMICA INORGNICA____

PRCTICA No. 2

BALANCEO REDOX. REACCIN DE REMSEN

SUSTENTO TERICO

Una reaccin de xido-reduccin no es otra cosa que una prdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorcin de energa (presencia de luz, calor electricidad, etc.) En una reaccin si un elemento se oxida, tambin debe de existir un elemento que se reduce.OXIDACIN:es cuando un elemento pierde electrones originando que aumente su estado de oxidacin.REDUCCIN:es cuando un elemento gana electrones, originando que disminuya su nmero de oxidacin.Por ejemplo: Un cambio de numero de oxidacin de +1 a +4 o de -2 a 0 es oxidacin. Una cambio de +4 a +1 o de -1 a -3 es reduccin.

En una reaccin redox el agente oxidante acepta electrones (es el que reduce) y el agente reductor suministra electrones (es el que se oxida)Para poder balancear una ecuacin redox por el mtodo del cambio de los nmeros de oxidacin, es importante recordar cmo determinar la cantidad de tomos de un elemento en un compuesto, as como determinar la cantidad de nmero de oxidacin de cada elemento y en qu elementos hubo ganancia y prdida de electrones lo que produce el cambio en los nmeros de oxidacin. El cobre puede experimentar una de dos reacciones al combinarse con el cido ntrico, dependiendo de la concentracin de la solucin. Si el cido ntrico est diluido, el cobre ser oxidar para formar nitrato de cobre con xido ntrico (NO) como subproducto. Si la solucin es concentrada, el cobre se oxidar para formar nitrato de cobre con dixido de nitrgeno (NO2) como subproducto. Tanto el xido ntrico como el dixido de nitrgeno son nocivos y potencialmente txicos en niveles elevados; el dixido de nitrgeno es el horrible gas marrn que se encuentra presente en la neblina de esmog suspendida sobre muchas ciudades.

COMPETENCIAS

El estudiante:1. Investiga y determina qu tipo de reaccin redox se lleva a cabo en la prctica de acuerdo a las condiciones de la misma.2. Balancea la reaccin qumica redox correctamente3. Calcula la cantidad de cido ntrico que requiere para hacer reaccionar la cantidad de cobre que se indica en la prctica con base al balanceo efectuado.

DESCRIPCIN DE LA PRCTICA

Es importante establecer primero qu reaccin se llevar a cabo en esta prctica debido a que se emplear cido ntrico concentrado, para balancear correctamente dicha reaccin.Con estos datos se calcular la cantidad de cido que se requiere, tomando en cuenta la densidad y la pureza del frasco de dicho reactivo.Se procede a montar el equipo de material de vidrio, cuidando que los tapones queden bien ajustados para evitar fugas. Se coloca en el interior del matraz colector, agua destilada y en el matraz de desprendimiento se aade el cobre y la cantidad de HNO3 calculada, se tapa rpidamente dicho matraz y se observa el desprendimiento de los gases de la reaccin y los cambios que ocurren en ambos matraces.

MATERIAL

2 soportes universales

1 matraz baln de fondo redondo de 250 mL


1 tapn horadado para el matraz baln

1 tubo de vidrio de aprox. 25 a 30 cm de largo

1 cuba

1 pinza para crisol

2 pinzas universales

Un tapn de fibra de vidrio

2 Tripis metlicos

1 tela de alambre

REACTIVOS

HNO3 concentrado

1 g de alambre de Cu

100 mL de agua destilada

EQUIPO Balanza analtica

PROCEDIMIENTO

1. Doblar el tubo de vidrio de la siguiente manera:

(Tomar en cuenta que en el matraz baln, la longitud del tubo debe ser corta de modo que sobrepase slo dos cm al tapn de hule y en el matraz erlenmeyer debe llegar al fondo de ste).

2. Ensamblar el extremo corto del tubo de vidrio doblado en un tapn de ltex horadado adecuado a la boca del matraz baln. La horadacin del tapn debe ajustar al tubo de vidrio para evitar que se produzca alguna fuga.3. Vaciar 100 mL de agua destilada en el matraz erlenmeyer y colocarle un tapn de fibra de vidrio elaborado de tal manera que ajuste bien el extremo largo del tubo de vidrio, el cual debe llegar al fondo del matraz. 4. Colocar el matraz erlenmeyer sobre un tripi con una tela de alambre, y sujetarlo con una pinza universal a un soporte metlico.5. Colocar la cantidad adecuada de cido ntrico dentro del matraz baln. Introducir el matraz en una cuba apoyada en un tripi y sujetarlo con una pinza a otro soporte metlico.6. Agregar 1 g de cobre al interior del matraz baln con el cido y colocar a presin el tapn de ltex con el extremo corto del tubo.7. Al iniciar la reaccin, anotar en la bitcora todas sus observaciones, vigilando que no se produzcan fugas en el sistema.8. Despus de aproximadamente 80 segundos, la reaccin se volver ms lenta y el gas generado en el matraz baln se enfriar. Por reduccin de la presin el agua tender a ascender en el tubo que se encuentra en el matraz erlenmeyer, para regresar hacia el matraz baln; el NO2 se disuelve y reacciona. Se ver una fuente impresionante. Anotar sus observaciones.

MANEJO DE RESIDUOS Y SUBPRODUCTOS: El contenido del matraz se deber colocar en un frasco etiquetado comoSOLUCIN DE NITRATO DE COBRE II


Reaccin que se lleva a cabo:

Balanceo redox de la reaccin:

Clculo de la cantidad de HNO3 ocupado:

Datos:Densidad (gravedad especfica) del HNO3 en el frasco reactivo:______________

% de pureza: __________________________

Frmulas empleadas:

Operaciones realizadas:

Cantidad de HNO3 en mL __________________________

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Calcular el volumen de gas de Dixido de nitrgeno que se produjo en esta reaccin .2. Calcular cuntos gramos de cobre se consumiran al reaccionar con 100 g de cido ntrico y qu volumen de gas se producira en ese caso.

BIBLIOGRAFA


Balanceo de ecuaciones por mtodo redox (xido-reduccin). http://tiempodeexito.com/quimicain/30.html

cido ntrico y cobre. http://www.heurema.com/QG34.htm

Vo.Bo.

FECHA



PRCTICA No. 3

LEY DE LA CONSERVACIN DE LA MATERIA

SUSTENTO TERICO

Laley de conservacin de la masaoley de conservacin de la materiaoley de Lomonsov-Lavoisieres una de las leyes fundamentales en todas lasciencias naturales. Fue elaborada independientemente porMijal Lomonsoven1745y porAntoine Lavoisieren 1785. Se puede enunciar como En unareaccin qumicaordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos.Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de lasreacciones nucleares, en las que la masa s se modifica de forma sutil, en estos casos en la suma de masas hay que tener en cuenta laequivalencia entre masa y energa.Esta ley es fundamental para una adecuada comprensin de la qumica. Est detrs de la descripcin habitual de las reacciones qumicas mediante laecuacin qumica, y de losmtodos gravimtricosde laqumica analtica.La Ley de la conservacin de la materia seala que la cantidad de materia se mide porsu peso; como el peso permanece constante durante cualquierreaccin qumica, la materia tambin permanece constante.Un cambio ya sea fsicoo qumico no provoca la creacin o la destruccin de materia sino nicamente un reordenamiento de las partculas constituyentes

COMPETENCIAS

El estudiante:1. Aplica la Ley de la conservacin de la materia en un proceso de transformacin del elemento cobre en sus diversos compuestos.2. Elabora las reacciones y los clculos estequiomtricos correspondientes.3. Realiza procedimientos fundamentales de laboratorio como son: decantacin, filtracin y purificacin de un precipitado.4. Obtiene el porcentaje de rendimiento del proceso.


Esta prctica se realiza en dos partes.En la primera sesin se transforma una cantidad cuidadosamente pesada de cobre en diversos compuestos sucesivamente: en nitrato de cobre, despus en Hidrxido de cobre, luego en Sulfato de cobre II y finalmente en un precipitado de Fosfato de cobre insoluble, el cual queda en el seno del lquido del matraz. Este se tapa muy bien y se guarda para la segunda sesin.En la segunda sesin se separa el fosfato de cobre por filtracin y se convierte en Cloruro de cobre, finalmente se produce nuevamente el cobre por desplazamiento del magnesio metlico. El cobre recuperado se separa de la solucin por filtracin, se seca, se pesa y se calcula el rendimiento del proceso tomando como base el clculo terico de todo el proceso.

MATERIAL

1 vaso de pp de 100 mL

1 agitador de vidrio

1 vidrio de reloj

1 probeta de 50 mL


1 embudo de filtracin

1 piseta

Mechero bunsen

Pipetas pasteur

EQUIPO

Balanza analtica

REACTIVOS

0.1 g de alambre de cobre

cido ntrico concentrado

NaOH 8 M

Acido sulfrico 6 M

Fosfato de sodio 1 M

Cinta de magnesio

cido clorhdrico 6 M

PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTEI. Preparacin de Nitrato de cobre por oxidacin del Cu metlico con cido ntrico.a) Se pesan aproximadamente 0.1 g de cobre metlico en una balanza analtica (anote el peso exacto con cuatro cifras decimales). Se enrolla formando un pequeo ovillo y se coloca en un matraz erlenmeyer de 125 mL.b) En la campana de extraccin, se agregan lentamente TRES O CUATRO gotas de cido ntrico concentrado agitando en forma circular y con mucho cuidado, hasta que el cobre est completamente disuelto. Si es necesario agregar algunas gotas ms (Puede demorar entre 3 a 5 min). ES IMPORTANTE NO AGREGAR EXCESO DE CIDO NTRICO.c) La solucin resultante contiene el nitrato de cobre, los humos generados son de gases nitrosos. (PRECAUCIN: Evite inhalarlos directamente).d) Se agrega al matraz con mucho cuidado 20 mL de agua destilada y se agita suavemente.

II. Preparacin de Hidrxido de cobre a partir del nitrato de cobre.a) A la solucin azul de nitrato de cobre que se encuentra en el matraz erlenmeyer, se le agrega Hidrxido de sodio 8 M gota a gota con agitacin constante. Se obtendr un precipitado azul de Hidrxido de cobre. b) La adicin de hidrxido de sodio debe continuar hasta que la solucin sea alcalina, (Probar de tiempo en tiempo con papel tornasol rojo hasta que cambie a azul) eso asegura que la precipitacin del hidrxido de cobre sea completa.

III. Preparacin de Sulfato de cobre a partir del hidrxido de cobre.a) Al matraz que contiene el precipitado de hidrxido de cobre, se le agrega lentamente y con agitacin constante, cido sulfrico 6 M, poco a poco, hasta que todo el precipitado se disuelva (PRECAUCIN: NO EMPLEAR UN EXCESO DE CIDO SULFRICO).

IV. Preparacin de fosfato de cobre a partir del sulfato de cobre.a) A la solucin que contiene el sulfato de cobre disuelto, se le agrega 10 mL de fosfato de sodio 1 M, agitando vigorosamente el matraz pero con cuidado. Se debe formar un precipitado azul de fosfato de cobre.b) Se prueba la solucin con papel tornasol. Si es cida se agrega ms Hidrxido de sodio 8 M gota a gota con agitacin constante hasta que est francamente alcalina (papel tornasol rosa pasa a azul).c) Se adiciona 20 mL de agua destilada, se tapa el matraz con un tapn de ltex y se guarda para la siguiente sesin.

SEGUNDA PARTEV. Preparacin de cloruro de cobre a partir del fosfato de cobre.a) Se filtra el precipitado de fosfato de cobre obtenido en el paso IV. Se desecha el lquido filtrado.

MANEJO DE RESIDUOS: El lquido filtrado se coloca en un frasco rotulado como: Desechos de Sulfato de sodio alcalinizado con NaOH.

b) Se coloca un matraz erlenmeyer de 125 mL limpio debajo del embudo con el papel filtro que contiene el slido, y se le agrega LENTAMENTE Y poco a poco HCl 6 M para formar el cloruro de cobre soluble de color verdoso, el cual debe pasar a travs del filtro. Es necesario que el papel quede blanco. (NO AGREGAR EXCESO DE HCl)c) Se enjuaga el papel filtro con agua destilada utilizando la piseta. (Si es necesario, se abre el papel para asegurarse que no quede fosfato de cobre entre los pliegues sin reaccionar, en caso de verse ligeramente azul se agregan unas cuantas gotas de HCl y luego se enjuaga con una pequea cantidad de agua destilada).

VI. Recuperacin del cobre metlico a partir del cloruro de cobre.a) A la solucin del cloruro de cobre que se encuentra en el matraz erlenmeyer, agregar un pedazo (aproximadamente 0.1 g) de cinta de magnesio lijada (debe verse brillante) y dejarlo sumergido agitando cuidadosamente con movimiento circular hasta que el color verdoso de la solucin desaparezca y se observe la aparicin de un precipitado rojizo. b) Si se desaparece el color verdoso y no se ha disuelto el magnesio en su totalidad, se debe extraer del matraz para evitar que siga reaccionando con el cido clorhdrico y se forme cloruro de magnesio adicional.c) Si se consume todo el magnesio y el color verdoso de la solucin persiste, se puede agregar otro u otros trocitos de cinta de magnesio del mismo tamao del primero, hasta lograr la decoloracin, retirando el sobrante de este metal.d) Cuando el color verdoso ha desaparecido dejando un depsito de cobre de color rojizo, se agita y se filtra la solucin (en un papel filtro previamente pesado en la misma balanza analtica que se emple para pesar el alambre de cobre inicial). e) Una vez que se ha filtrado toda la solucin, se lava con agua destilada el matraz erlenmeyer y se vaca al embudo de filtracin para que todo el cobre pase al papel filtro. Es muy importante que no se pierda el cobre en esta operacin.f) Se lava 3 o 4 veces el papel filtro con pequeas porciones de agua destilada para evitar que el cobre obtenido quede acidificado. g) Se retira cuidadosamente el papel filtro del embudo sin romperlo, se abre y se coloca en un vidrio de reloj grande.h) Se coloca el vidrio con el papel en una estufa de secado a 110 C durante una hora aproximadamente para que se seque totalmente.i) Una vez seco, se pesa el papel filtro en la misma balanza analtica, y se calcula el peso del cobre recuperado descontando el peso del papel filtro.j) Se calcula el porcentaje de rendimiento, tomando el peso inicial del cobre como el 100 %.

MANEJO DE RESIDUOS: El lquido filtrado de esta seccin se deposita en un frasco rotulado como: Desechos de cloruro de magnesio acidificado con HCl


REACCIONES EFECTUADAS EN EL PROCESO:

PASO I:

PASO II:

PASO III:

PASO IV:

PASO V:

PASO VI:

CALCULO TERCO DE LAS CANTIDADES OBTENIDAS DE LOS SIGUIENTES PRODUCTOS, A PARTIR DEL PESO INICIAL DEL COBRE:

Cu(NO3)2 ____________________ g

Cu(OH)2 _____________________ g

CuSO4 ______________________ g

Cu3(PO4)2 ___________________ g

CuCl2 _______________________ g

Cu _________________________ g

INCLUIR LAS OPERACIONES REALIZADAS PARA OBTENER CADA UNO DE LOS RESULTADOS ANTERIORES:

Las pesadas obtenidas debern registrarse con 4 cifras decimales y registradas siempre en la misma balanza analtica.

Peso inicial del cobre: _______________________ g

Peso del papel filtro vaco: ___________________ g

Peso del papel filtro con el cobre recuperado (seco): ____________________ g

Peso del cobre recuperado: ____________________ g

Porcentaje de rendimiento del proceso: ________________

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Calcular tericamente la cantidad de cloruro de cobre que se obtendra a partir de 1 Kg de metal cobre. A partir de ello calcular tambin, el rendimiento de su proceso hasta obtener nuevamente el cobre metlico.2. Investigar los conceptos de: frmula qumica, reaccin qumica, ecuacin qumica y porcentaje de rendimiento.

BIBLIOGRAFA


TAMIR Abraham, RUIZ Bevi Francisco. LEY DE CONSERVACIN DE MATERIA. Department of Chemical Engineering, Ben-Gurion University of the Negev, Beer-Sheva, Israel., Departamento de Ingeniera Qumica, Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante. http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8444/1/Mass%20conservation%20.pdfCuba

Vo.Bo.

FECHA



PRCTICA No. 4VARIACIN DE LA SOLUBILIDAD CON LA TEMPERATURA

SUSTENTO TERICO

Cuando una sustancia se disuelve en otra, las partculas del soluto se distribuyen a travs del solvente. Esto significa que las partculas del soluto pasan a ocupar lugares que antes eran ocupados por las molculas del solvente.Se dice que una solucin estsaturada, a una determinada temperatura, cuando existe un equilibrio entre el soluto no disuelto y el soluto presente en la solucin. (Fig. 4.1.)Figura 4.1. Preparacin de una solucin saturadaEn una solucininsaturadano existe un equilibrio debido a que la cantidad de soluto disuelto es menor que la necesaria para alcanzar la saturacin. En un lquido, las molculas se encuentran muy cercanas unas a otras e interaccionan fuertemente entre s. La mayor o menor facilidad con la que un soluto se disuelve depende de: Las fuerzas relativas de atraccin entre las molculas del solvente. Las fuerzas relativas de atraccin entre las molculas del soluto. La fuerza de las interacciones soluto-solvente.Cuando un slido se disuelve en un lquido hay difusin del slido, las molculas de ste quedan rodeadas y hasta cierto punto unidas a las molculas del solvente.La solubilidad se define como la mxima cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad dada de solvente, a temperatura constante, formando un sistema estable y en equilibrio. Su valor numrico corresponde a laconcentracinde la solucin saturada y se calcula como:S = (msto/ mste)x 100Aquellas sustancias que exhiben fuerzas de atraccin intermoleculares muy similares, son solubles entre s. Este hecho se resume en la conocida frase:lo semejante disuelve lo semejante.Los cambios en temperatura siempre cambian la solubilidad de un soluto. Generalmente, los slidos son ms solubles en agua caliente que en agua fra, aunque existen algunas sales como el Ca(OH)2y el CaCrO4que son ms solubles en fro que en caliente. Otros compuestos como el NaCl presentan una solubilidad que vara ligeramente con la temperatura.En los compuestos cuya solubilidad aumenta al aumentar la temperatura el proceso de disolucin del soluto esendotrmico. Las sales de solubilidad inversa liberan calor al disolverse.

COMPETENCIAS

El estudiante:

Determina la variacin de la solubilidad en agua de un compuesto puro, con la temperatura. Relaciona la solubilidad con el equilibrio que se establece entre el soluto disuelto y el soluto sin disolver en el momento de la saturacin.


En esta prctica se determinar las variaciones de solubilidad de acuerdo con la temperatura, empleando una cantidad fija de una sal (Soluto) y variando la cantidad del agua (solvente) para medir por enfriamiento despus de que se disuelve totalmente la sal, la temperatura a que se empiezan a formar los cristales, la cual coincide exactamente con la temperatura de disolucin de los cristales. Posteriormente se calcular la solubilidad de la sal en (g de sal / 100 g de agua), para cada temperatura de disolucin registrada. Se elaborar una grfica de solubilidad, relacionando la solubilidad vs. temperatura.Se ensayarn 3 sales en total.

MATERIAL 4 Tubos de ensayo de 20 x 200 mm

Termmetro

Pinza para tubo de ensaye

Pinza universal

Vaso de pp de 600 mL

Tripi y soporte metlico

Tela de alambre con asbesto

Mechero bunsen

EQUIPO

Balanza analtica

REACTIVOS

Cristales de KNO3

Cristales de KCl

Cristales de KBr

PROCEDIMIENTO

1. Pesar exactamente la cantidad de sal que se especifica en la tabla 4.1 y colocarla en un tubo de ensayo (figura 4.2). Aadir el volumen inicial de agua que se especifica en la misma tabla e introducir el termmetro el cual puede usarse simultneamente para agitar suavemente la solucin (tenga cuidado!, el termmetro puede quebrarse).

Figura 4.2Disolucin del soluto en calienteTabla 4.1Masa de soluto a utilizar en el experimentoSolutom (gr)Vagua inicial(mL)Incremento (mL)Vagua final(mL)

KNO32.001.50.54.00

KBr2.502.50.54.00

KCl2.505.00.57.00

2. El sistema se calienta al bao Mara hasta quetodoel soluto se haya disuelto. En este punto se suspende el calentamiento, se retira el tubo del bao y se agita suavemente con el termmetro hasta que se observe turbia la solucin. En este momento la solucin est saturada y su concentracin corresponde a la solubilidad. Anotar la temperatura.3. Posteriormente se aade cierto volumen de agua (tabla 17.2), se calienta nuevamente el sistema al bao Mara y cuando todo el soluto se ha disuelto se suspende el calentamiento, se retira el tubo del bao y se agita suavemente con el termmetro hasta que se observe turbia la solucin. Si es necesario usar un bao con hielo. Anotar de nuevo la temperatura.4. El proceso se repite hasta obtener un nmero suficiente de datos para construr un grfico de solubilidad versus temperatura. Finalmente se procede de manera similar con los otros solutos.

MANEJO DE RESIDUOS:

El contenido de los tubos puede desecharse en el drenaje.


Solubilidad del KNO3 a diferentes volmenes de solvente y diversas temperaturasVolumen de agua (mL)1.52.02.53.03.54.0

Temperatura de solubilidad (C)

Solubilidad (msol / mste) x 100

Grfica de solubilidad del KNO3: Solubilidad (Eje X) vs. Temperatura (Eje Y)

Solubilidad del KBr a diferentes volmenes de solvente y a diversas temperaturasVolumen de agua (mL)2.53.03.54.0



Grfica de solubilidad del KBr: Solubilidad (Eje X) vs. Temperatura (Eje Y)

Solubilidad del KCl a diferentes volmenes de solvente y a diversas temperaturasVolumen de agua (mL)5.05.56.06.57.0



Grfica de solubilidad del KCl: Solubilidad (Eje X) vs. Temperatura (Eje Y)

La solubilidad en esta prctica se expresa como g soluto / 100 g de agua

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Utilizando la curva experimental determine qu masa de cada sal precipita si se enfra la solucin desde 55 C hasta 30 C.2. Establecer la diferencia entre solucinsaturaday solucinsobresaturada.3. Qu son aguasduras? En qu consiste el proceso deablandamientode dichas aguas?

BIBLIOGRAFA


Fertilizantes y soluciones concentradas. http://www.fertilizando.com/articulos/fertilizantes%20y%20soluciones%20concentradas.asp

Solubilidad en disoluciones qumicas. http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=216792

Vo.Bo.

FECHA


EXPERIENCIA EDUCATIVA: _QUMICA INORGNICA____PRCTICA No. 5

PROPIEDADES COLIGATIVAS

SUSTENTO TERICO

Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del pequeo tamao de las partculas dispersas. En general, forman disoluciones verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 104 dalton. Algunas de estas propiedades son funcin de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad elctrica, etc.) Otras propiedades dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensin superficial, ndice de refraccin, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades ms universales que slo dependen de la concentracin del soluto y no de la naturaleza de sus molculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas.

Figura 5.1 Efecto de las molculas de soluto sobre el disolvente

Las propiedades Coligativas no guardan ninguna relacin con el tamao ni con cualquier otra propiedad de los solutos.Son funcin slo del nmero de partculas y son resultado del mismo fenmeno: el efecto de las partculas de soluto sobre la presin de vapor del disolvente. (Ver figura No. 5.1). Las cuatro propiedades Coligativas son: Descenso de la presin de vapor del disolvente Elevacin ebulloscpica Descenso crioscpico Presin osmtica

COMPETENCIA

El estudiante:Reconoce experimentalmente el cambio que se produce en el punto de ebullicin de una substancia lquida cuando se disuelve en ella un soluto no voltil.


En esta prctica se observar la propiedad coligativa generada por un soluto (NaCl) sobre el punto de ebullicin del solvente (agua), determinando la temperatura del punto de ebullicin del agua sola y posteriormente al irle agregando pequeas cantidades medidas de cloruro de sodio, para determinar las variaciones en el punto de ebullicin de la solucin salina a medida que se va haciendo ms concentrada.

MATERIAL

Termmetro

Matraz baln de 100 mL

2 pinzas universales

Tapn de ltex monohoradado

3 perlas de ebullicin

Mechero bunsen

Soporte y tripi metlico

Tela de alambre con asbesto

REACTIVOSAgua destilada

Cloruro de sodio

PROCEDIMIENTO

1. En un matraz baln de 100 mL, perfectamente limpio y seco, adicionar 20 mL de agua destilada y unas cuantas perlas de ebullicin (no ms de 3). 2. Acoplar un termmetro a la boca del matraz utilizando el tapn de hule monohoradado, de tal forma de que el bulbo del termmetro quede sumergido dentro del agua, sin tocar el fondo. 3. Sujetar el matraz a un soporte metlico con la ayuda de unas pinzas universales y un tripi metlico con tela de asbesto.4. Calentar lentamente el fondo del baln y permanecer atento hasta detectar lo ms exactamente posible la tempera de ebullicin. Suspender el calentamiento y registrar el dato. 5. Cuando la temperatura haya descendido a aproximadamente la mitad, adicionar al baln 1 g de NaCl, homogenizar la solucin y medir nuevamente la temperatura de ebullicin lo ms exactamente posible. 6. Repetir el procedimiento, aumentando 1 g de NaCl cada vez, hasta haber adicionado un total de 5 g de NaCl. 7. Calcular la concentracin molal de la solucin del matraz al agregar las porciones de NaCl.8. Con los datos obtenidos trazar la grfica de T de ebullicin (C) vs concentracin molal de NaCl y determinar la ecuacin de la grfica. La pendiente corresponde a la constante de alteracin molal.

MANEJO DE RESIDUOS Y PRODUCTOSDesechar el residuo de la solucin salina, en el drenaje.


Variacin del punto de ebullicin del agua al aumentar la concentracin de NaCl.

gramos de NaCl012345

Molalidad de la sol. de NaCl (g/Kg)

Temperatura de ebullicin

Grfica de la Temperatura de ebullicin (C) contra la concentracin molal del NaCl.

Constante de alteracin molal del Cloruro de sodio: _______________________

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Describa las otras 3 propiedades Coligativas de las disoluciones.

BIBLIOGRAFA


Propiedades Coligativas. http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=139512Propiedades Coligativas. http://www.ecured.cu/index.php/Propiedades_coligativas

Vo.Bo.

FECHA



FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIN

SUSTENTO TERICO

Experimentalmente se ha determinado que los factores que afectan a la velocidad de reaccin son esencialmente: la naturaleza de los reactivos; la concentracin, la temperatura y la presencia de catalizadores. La velocidad de una reaccin est relacionada con la actividad qumica de las sustancias que colisionan para formar un producto, esto es dependen tanto de sus estructuras atmicas y moleculares como el tipo de enlace que contengan.

COMPETENCIA

El estudiante:Experimenta y analiza los factores que afectan a la velocidad de reaccin, como: concentracin, temperatura, naturaleza de los reactivos y catalizadores.


En esta prctica se observarn las variaciones que se llevan a cabo en el desarrollo de varias reacciones qumicas, por el efecto de cambios en la concentracin, la temperatura o al emplear diferentes reactivos.

MATERIAL

1 Termmetro de -10 a 250 C

3 Vasos de precipitado de 50 mL

6 Tubos de ensaye de 13 x 100 mm

1 Mechero de Bunsen

1 Gradilla

1 Pinza para tubo de ensaye

1 Vaso de precipitado de 100 mL

1 Tripie

1 Tela de asbesto

1 Reloj con segundero

1 Hoja de papel blanco

1 Regla de madera de 15 cm.

4 Hojas de papel milimtrico

REACTIVOS60 mL de Sol. de tiosulfato de sodio 0.25M

1.5 mL de Solucin de HCl 2.0 M

1.5 mL de Solucin de HCl 1.0 M

1 mL de Sol. de KMnO4 0.065 M

4.5 mL de Solucin de cido oxlico1.0 M

0.1 gr de Viruta o limadura de magnesio

0.1 gr de Viruta o limadura de zinc

0.1 gr de Viruta o limadura de hierro

EQUIPO

Balanza granataria

PROCEDIMIENTO

I. Efecto de la Concentracin.

1. Se numeran 3 vasos de precipitado de 50 mL (1,2 y 3) y se les deposita a cada uno solucin de tiosulfato de sodio () 0.25 M y agua destilada de la forma siguiente:VASOVolumen deagua (mL)Volumen de

(mL)

1124

288

3412

Tabla No. 6.12. Se prepara una hoja de papel blanco marcada con una cruz y un reloj con segundero.3. Se coloca el vaso no. 1 con la solucin de tiosulfato, sobre la cruz; se agregan 0.5 mL de solucin de HCl 2.0 M y se toma el tiempo que transcurre desde que se agrega el cido hasta que no se pueda ver la cruz debajo del vaso. Se anotan los datos. 4. Se repite la misma operacin con los vasos 2 y 3 y se registran sus tiempos.5. Se grafican los resultados en papel milimtrico, relacionando el volumen de tiosulfato (concentracin) contra el tiempo.

II. Efecto de la Temperatura

1. Se preparan 3 tubos de ensaye de 13 x 100 mm conteniendo c/u, 1.5 mL de solucin de cido oxlico () 1.0 M y 0.5 mL de agua destilada. Se numera cada tubo (1, 2 y 3).2. En un vaso de precipitado de 100 mL; se calienta a 40C un volumen de 50 mL de agua de la llave.3. Cuando est listo el vaso de pp con la temperatura constante de 40C, se agrega al tubo No.1, 1 mL de solucin de 0.065 M y se introduce de inmediato al vaso de pp; se empieza a contar el tiempo (debe mantenerse la temperatura a 40C, calentando ligeramente o enfriando con ms agua s es necesario). Se anota el tiempo que tarda en desaparecer el color violeta del permanganato y se obtenga un color amarillo parecido al de la cerveza; se deja el tubo un rato ms hasta que desaparezca el color y se toma el tiempo final. Se retira del vaso el tubo No. 1 y se anotan las observaciones. 4. Se contina el calentamiento hasta que la temperatura suba a 60C y en ese momento se agrega al segundo tubo 1 mL de solucin de permanganato y se introduce al vaso de pp; se repiten las mediciones que se hizo al tubo No. 1 y se anotan los datos. 5. Sacar el tubo No. 2 y aumentar la temperatura del agua a 80C y repetir el mismo proceso con el tubo No. 3. 6. Se grafican los resultados en papel milimtrico relacionando temperatura contra tiempo.

III. Naturaleza de los Reactivos1. Se preparan 3 tubos de ensaye de 13 x 100 mm con 0.5 mL de 1 M cada uno.2. Se marcan los tubos con los smbolos: Mg, Zn y Fe3. Se pesan 0.1 gr. de cada uno de estos metales en la balanza granatara.4. Se agrega el Magnesio (Mg) al tubo correspondiente tomando el tiempo de reaccin desde el momento de la adicin del metal al tubo, hasta que se observe la conversion completa de dicho metal.5. Se hace lo mismo con el zinc () y el hierro (Fe).6. Se grafican los resultados relacionando los metales contra el tiempo de la reaccin.

MANEJO DE RESIDUOS Los residuos se pueden desechar directamente al drenaje utilizando abundante agua. Los metales que no se disolvieron se depositan en la basura.


I. Efecto de la concentracin

VASOVolumen deagua (mL)Volumen de

(mL)Tiempo observado al adicionar HCl(segundos)

1124

288

3412

Grfica I. Volumen de 0.25 M vs. Tiempo

II. Efecto de la temperatura

Tubo

Temperatura C1

23

Tiempo dedecoloracinparcialTiempo dedecoloracion totalTiempo dedecoloracinparcialTiempo dedecoloracion totalTiempo dedecoloracinparcialTiempo dedecoloracion total

40

60

80

Grfica II. Temperatura vs. Tiempo de decoloracin parcial y total (Emplear barras de diferente color)

III. Naturaleza de los reactivos

METALMgZnFe

Tiempo de reaccin (min)

Grfica III. Metales vs. Tiempo de reaccin

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Investigar como afecta la concentracin de los reactivos, la temperatura, la naturaleza de los reactivos y catalizadores, en la velocidad de una reaccin qumica.2. Investigar que son los catalizadores. Cul es la diferencia entre catalizadores e inhibidores de una reaccin?3.

Investigar la formula qumica y las propiedades fisicoqumicas de los siguientes compuestos: tiosulfato de sodio (), permanganato de potasio (), cido oxlico (), clorato de potasio (), dixido de manganeso ().4. Investigar las propiedades fisicoqumicas de los siguientes elementos: cobre, zinc y magnesio. 5. Elaborar las ecuaciones qumicas de las reacciones que se realizarn en esta prctica

BIBLIOGRAFA


Factores que modifican la velocidad de las reacciones. http://montenegroripoll.com/Quimica2/Tema5/Factores.htm

Factores y equilibrio en qumica. http://www.natureduca.com/quim_velequi_fatrea01.php

Vo.Bo.

FECHA



DISPERSIONES: DISOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES

SUSTENTO TERICO

Las mezclas o dispersiones se pueden clasificar, segn el tamao de las partculas de la fase dispersa, en: disoluciones, coloides y suspensiones. En una disolucin verdadera hay partculas de lquido, slido o gas (fase dispersa) disueltas en otro lquido, slido o gas (fase dispersante), pero las partculas no se alcanzan a distinguir a simple vista porque son muy pequeas.En una suspensin las partculas se logran apreciar a simple vista o con un microscopio, y las partculas son tan grandes que, si se dejan reposar, sedimentan. Las partculas de un coloide se encuentran entre los tamaos de estas dos primeras. No se logran distinguir a simple vista, pero tienen propiedades que nos permiten diferenciarlas de las soluciones. Los coloides tienen una propiedad ptica exclusiva, que se conoce como el efecto Tyndall: debido al tamao de las partculas, stas funcionan como espejitos que reflejan la luz, lo que nos permite ver la trayectoria de un rayo de luz que pasa a travs del recipiente en el que se encuentra el coloide, en tanto que las soluciones son completamente transparentes (no se observa el rayo de luz en el recipiente), y las suspensiones, debido al gran tamao de las partculas, suelen ser opacas. El efecto Tyndall se puede apreciar cuando entra un rayo de sol por la ventana en un cuarto que est oscuro, pues se pueden ver partculas de polvo suspendidas en el aire, que forman un sistema coloidal.

COMPETENCIAS

El estudiante: Determina algunas de las propiedades de los diferentes tipos de dispersiones. Emplea el efecto Tyndall para identificar las disoluciones verdadera de las soluciones coloidales. Clasifica algunas dispersiones como suspensiones, coloides o disoluciones


En esta prctica, se preparan una serie de dispersiones y se determina segn sus propiedades de sedimentacin y efecto Tyndall, a qu tipo de dispersin pertenecen (disolucin, solucin coloidal o suspensin). Finalmente, se mezclan dos dispersiones con caractersticas diferentes para generar un nuevo tipo de dispersin.

MATERIAL

6 tubos de ensayo de 13 x 100 mm

1probeta de 10 mL

1 gotero

1 gradilla

1 caja pequea de cartn

1 lmpara de rayos laser pequea

REACTIVOS

Alcohol etlico

Azcar de mesa

Leche

Detergente en polvo

Arena (fina y limpia)

Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1. Se etiquetan 6 tubos de ensayo de 13 x 100 mm en la parte superior, del 1 al 6, y se les coloca los reactivos de la siguiente forma:

TUBOCONTENIDO

16 mL de agua

26 mL de agua + 0.3 g de azcar

36 mL de agua + 5 gotas de leche

46 mL de agua + 0.3 g de arena

56 mL de agua + 0.3 g de detergente en polvo

66 mL de agua + 5 gotas de alcohol

2. Se agitan suavemente cada uno de los tubos durante un minuto y despus se dejan reposar unos minutos. Se clasifica los tubos que sedimentan como suspensiones y los que no sedimentan como dispersiones. 3. Los que no sedimentan, se someten a la siguiente prueba:1. Se recorta en la parte superior de una caja de cartn cerrada 2 orificios circulares de 1.3 cm de dimetro con una distancia de separacin entre ellos de 1 cm (Figura 7.1).

Fig. 7.12. Se recorta en un costado una ventanilla rectangular de 1 cm de ancho por 4 cm de largo. Debe quedar como una rendija horizontal (Ver la figura)3. Se recorta en el costado perpendicular al costado donde se recort la ventanilla anterior, otra ventanilla rectangular de 0.2 cm de ancho por 1 cm de largo (debe quedar como una rendija vertical) (Ver la figura)4. Se introducen por los orificios de la parte superior de la caja: el tubo 1, que contiene agua, con alguno de los tubos que no sediment.5. Se iluminan los tubos con la linterna de rayos laser, a travs del orificio indicado para ello. 6. Por la ventana del costado, mirando en forma perpendicular al rayo de luz, se observa la diferencia entre ambos. 7. Se comparan los dems tubos en los que no se produjo sedimentacin, con el No.1 (agua).8. Se observa la diferencia entre ellos y se describe en qu consiste el efecto Tyndall. 9. Se clasifican las dispersiones observadas como coloides o como disoluciones verdaderas. 4. Se agita el tubo 3 y rpidamente se extraen 3 mL de la mezcla, los cuales se desechan en el lavabo. Se agita el tubo 5, con una pipeta se extraen 3 mL del contenido y se vacan en el tubo 3. Se agita suavemente y se compara la dispersin formada con los dems tubos observndolos en la caja atravesndolos con el rayo de luz. Se anotan en la bitcora los cambios observados en el tubo 3. MANEJO DE RESIDUOS: El contenido de todos los tubos, excepto el No. 4, puede ser depositado en el lavabo.El tubo No. 4 que contiene el agua con arena, deber decantarse primero el agua y luego sacudir las partculas de arena en el bote de la basura.


CLASIFICACIN DE LAS DISPERSIONES

TUBOTIPO DE DISPERSIN

2

3

4

5

6

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Investigar qu tamao debe tener una partcula para ser considerada una partcula coloidal.2. Mencionar 3 ejemplos de coloides de uso cotidiano.3. Mencionar 3 ejemplos de suspensiones de uso cotidiano.4. Mencionar 3 ejemplos de soluciones de uso cotidiano.

BIBLIOGRAFA

AZPE Franco Vernica. DISOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES. Qumica. http://veronicapl04gmailcom.blogspot.mx/2007/11/disoluciones-coloides-y-suspensiones.html


Vo.Bo.

FECHA



FLOCULACIN CONTROLADA DE SUSPENSIONES POR ELECTROLITOS

SUSTENTO TERICO

Lafloculacines unproceso qumicomediante el cual, con la adicin de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan lassustancias coloidales presentes en elagua, facilitando de esta forma su decantaciny posteriorfiltrado. Es un paso del proceso depotabilizacin de aguasde origen superficial y del tratamiento de aguas servidasdomsticas, industriales y de la minera.Los compuestos que pueden estar presentes en el agua pueden ser: Slidos en suspensin Partculas coloidales(menos de 1micra), gobernadas por elmovimiento browniano; y Sustancias disueltas(menos que variosnanmetros).El proceso de floculacin es precedido por la coagulacin, por eso se suele hablar de los procesos de coagulacin-floculacin. Estos facilitan la retirada de las sustancias en suspensin y de las partculas coloidales:Lacoagulacines la desestabilizacin de las partculas coloidales causadas por la adicin de un reactivo qumico llamadocoagulanteel cual, neutralizando sus cargas electrostticas, hace que las partculas tiendan a unirse entre s.Lafloculacin, como ya se ha mencionado,es la aglomeracin de partculas desestabilizadas en microflculos y despus en los flculos ms grandes que tienden a depositarse en el fondo de los recipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores.Los factores que pueden promover la coagulacin-floculacin son el gradiente de la velocidad, el tiempo y elpH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partculas se unan y da ms tiempo para que las partculas desciendan, por efecto de lagravedad, y as se acumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en la accin desestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes.

COMPETENCIA

El estudiante determina la concentracin ms recomendable de una solucin de electrolito para lograr el control de la floculacin de una suspensin fluida de baja viscosidad.DESCRIPCIN DE LA PRCTICA

Esta prctica consiste en poner en contacto una dispersin coloidal elaborada con carbonato de magnesio, con un agente floculante (AlCl3) a diferente concentracin, con el fin de determinar, observando la sedimentacin de la floculacin producida en un tiempo determinado (30 minutos), cul es la concentracin del floculante que produce la mejor sedimentacin de la suspensin y de esa manera poder clarificar y separar las partculas de un lquido mediante decantacin.

MATERIAL

5 probetas de vidrio de 50 mL

1 agitador de vidrio

5 Vidrios de reloj

1 Cpsula de porcelana

1 Esptula

1 piseta de 250 mL

1 Balanza analtica

1 Balanza granataria

REACTIVOS6 g de carbonato de magnesio

60 mL de sol. de cloruro de aluminio al 4 %

Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1. En una cpsula de porcelana, se pulveriza con la esptula aproximadamente 6 g de carbonato de magnesio (se emplea balanza granataria).2. En 5 vidrios de reloj, se pesa con balanza analtica, 1 g del carbonato de magnesio pulverizado, lo ms aproximado posible3. Se rotulan 5 probetas de 50 mL (totalmente secas) con los nmeros 0, 1, 2, 3 y 4.4. Se incorpora cuidadosamente a cada una de ellas el gramo de carbonato de magnesio (procurando no perder partculas). Se enjuaga el respectivo vidrio de reloj con 10 mL de agua destilada, ayudndose con un embudo.5. Se agrega a cada probeta la solucin de cloruro de aluminio al 4 % y agua destilada de la siguiente manera.

Probeta No.Volumen de AlCl3 al 4 %Agua destilada

00 mLCompletar a 50 mL





6. Se agitan perfectamente bien las suspensiones y se dejan reposar 30 minutos.7. Se anota el volumen del sedimento (la parte densa del fondo nicamente, no la zona de las partculas donde se vean flotantes) en cada una de las probetas.8. Se calcula el volumen de sedimentacin (F) correspondiente a cada una de las suspensiones, mediante la siguiente frmula: F = Volumen del sedimento / volumen de la suspensin9. Se calcula la concentracin del cloruro de aluminio en g/mL presente en cada probeta, mediante la frmula: C1 V1 = C2 V2En donde: C1 = Concentracin en g/mL del Cloruro de Aluminio al 4% = 0.04 g/mLV1 = Volumen de Cloruro de aluminio al 4 % aadido a la probeta.C2 = Concentracin del cloruro de aluminio en g/mL en la probetaV2 = Volumen total en la probeta = 50 mL 10. Se grafica el volumen de sedimentacin (F) obtenido (Eje Y) frente a la concentracin (C2) del Cloruro de Aluminio (en g/mL) presente en cada probeta (Eje X).11. Se determina cul es la concentracin de electrolito ms recomendable para controlar la floculacin. MANEJO DE RESIDUOS: Los residuos generados se colocarn en un frasco rotulado:MgCO3 floculado con ALCl3


Escribir las frmulas matemticas y los clculos empleados para obtener la concentracin del AlCl3 en g/mL y el volumen de sedimentacin (F)

Probeta No. Concentracin del AlCl3 (g/mL)Volumen de sedimentacin (F)

0

1

2

3

4

Grfica de concentracin de AlCl3 vs F.

Concentracin de AlCl3 ptima para la floculacin _______________ g/mL

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Investigar qu es la sedimentacin qumica.2. Investigar el fundamento de la floculacin controlada por electrolitos.

BIBLIOGRAFA


FERNNDEZ Arvalo Mercedes. SUSPENSIONES. http://personal.us.es/mfarevalo/recursos/tec_far/suspensiones.pdf

UNAM. Sistemas dispersos. Suspensiones. file:///C:/Users/SEARS/OneDrive/CURSO%20Q.%20INORGANICA%202015/Suspensiones_5210.pdf

Vo.Bo.

FECHA



SNTESIS DEL COMPLEJO [Co(NH3)4(CO3)]NO3

SUSTENTO TERICO

Los colores que se asocian con la qumica no slo son hermosos, sino que son informativos y proporcionan percepciones de la estructura y enlaces de la materia. Un grupo importante de compuestos coloridos lo constituyen los de los metales de transicin. Algunas de estas sustancias se usan en pigmentos para pintura; otros producen los colores del vidrio y las piedras preciosas. Por qu tienen color estas sustancias, y por qu cambian estos colores cuando lo hacen los iones o molculas unidas al metal? La qumica ayuda a responder estas preguntas. Los iones metlicos pueden funcionar como cidos de Lewis y formar enlaces covalentes con diversas molculas y iones que actan como bases de Lewis. Hemos encontrado muchos ejemplos de compuestos producto de esta clase de interacciones; por ejemplo, la hemoglobina, un importante compuesto de hierro que confiere a la sangre su capacidad para transportar oxigeno. Existe una qumica rica y abundante asociada con esta clase de conjuntos complejos de metales rodeados de molculas y iones. Los compuestos metlicos de este tipo se llaman compuestos de coordinacin. Los metales de transicin forman compuestos de coordinacin con facilidad. Si el complejo tiene una carga elctrica neta, se le designa en general como un ion complejo. Los compuestos que contienen complejos se conocen como compuestos de coordinacin. Aunque los metales de transicin sobresalen en la formacin de compuestos de coordinacin, otros metales tambin los pueden formar. Las molculas o iones que rodean el ion metlico en un complejo se conocen como agentes acomplejantes o ligandos (de la palabra latina ligare, que significa unir). Por ejemplo, hay dos ligandos NH3 unidos a la Ag+ en el ion [Ag(NH3)2] +. Los ligandos son normalmente aniones o molculas polares; adems, tienen al menos un par no compartido de electrones de valencia. Puesto que los iones metlicos (en particular los iones de metales de transicin) tienen orbitales de valencia vacos, pueden actuar como cidos de Lewis (aceptores de pares de electrones). Debido a que los ligandos tienen pares de electrones no compartidos, pueden actuar como bases de Lewis (donadores de pares de electrones). Podemos visualizar el enlace entre el ion metlico y el ligando como el resultado de compartir un par de electrones que estaba inicialmente en el ligando. Al formar un complejo, se dice que los ligandos se coordinan al metal. El metal central y los ligandos unidos a l constituyen la esfera de coordinacin del complejo. Al escribir la frmula qumica de un compuesto de coordinacin, usamos parntesis rectangulares para separar los grupos que estn dentro de la esfera de coordinacin de otras partes del compuesto. Por ejemplo, la frmula [Cu(NH3)4]SO4 representa un compuesto que contiene el catin [Cu(NH3)4] 2+ y el anin SO42- Los cuatro ligandos NH3 del catin complejo estn unidos directamente al ion cobre(II) y se encuentran en la esfera de coordinacin del cobre. Un complejo metlico es una especie qumica definida con propiedades fsicas y quImicas caracteristicas. Asi pues, sus propiedades son diferentes de las del ion metlico o de los ligandos que lo constituyen. Por ejemplo, los complejos pueden ser de un color muy distinto del de los iones metlicos y los ligandos que lo componen.En la sntesis del complejo [Co(NH3)4CO3]NO3, primero se realiza la sntesis de [Co(H2O)6](NO3)2 a partir del Co(NO3)26 H2O en donde el Co se encuentra como Co(II) que es menos estable en la sustitucin de ligandos que el Co (III) el cual es cinticamente inerte, por lo que para sintetizar un compuesto de Co(III) ms estable se realiza una sustitucin y una oxidacin in situ en la que primero se sustituyen los ligandos acuo del [Co(H2O)6](NO3)2 por ligandos amino y luego se realiza la oxidacin con perxido de hidrgeno, mediante la siguiente reaccin.

2 (NH4)2CO3 + 6 NH3 + 2 [Co(H2O)6](NO3)2 + H2O2 2 [Co(NH3)CO3]NO3 + 2 NH4NO3 + 8 H2O

COMPETENCIA

El estudiante:Obtiene en el laboratorio un complejo de coordinacin mediante una reaccin qumica sencilla.


Inicialmente se prepara una solucin de carbonato de amonio e hidrxido de amonio, a esta solucin se le aade una solucin de nitrato de cobalto hexahidratado (Co II). Se calienta y se le aade perxido de hidrgeno como agente oxidante, para que el cobalto pase de II a Co III, agregando un poco ms de carbonato de amonio; se calienta para reducir el volumen, se filtran en caliente y se enfra el lquido filtrado para favorecer la formacin de los cristales del complejo nitrato de carbonatotetraaminocobalto. Una vez formados los cristales, se filtran y se lavan con agua fra y con etanol.

MATERIAL 2 vasos de precipitados de 50 mL

1 esptula

Pipetas volumtricas de 1 mL

pipetas graduadas de 5 mL

2 pipetas Pasteur

1 perilla para pipetas

1 agitador magnetic

2 barras magnticas

2 embudos Bchner

2 matraces Kitasato

2 mangueras de hule

1 soporte universal

2 pinzas

1 recipiente para bao Mara

Papel filtro

EQUIPO Bomba de vaco

REACTIVOS

Co(NO3)2.6H2O

(NH4)2CO3

Disolucin de H2O2 al 30 %

Disolucin concentrada de HCl

Disolucin concentrada de NH3

Etanol

H2O destilada

PROCEDIMIENTO

1. En un vaso de pp de 150 mL, se disuelven 2 g de (NH4)2CO3 en 6 mL de agua destilada y se le agrega 6 mL de NH4OH(ac) concentrado y se coloca en una parrilla de calentamiento con agitacin. Se calienta suavemente y agitando.2. Se disuelven en otro vaso de 100 mL, 1.5 g de Co(NO3)26 H2O en 3 mL de agua y se adiciona a la solucin que se encuentra en la parrilla.3. Cuando se hayan mezclado bien se adiciona gota a gota 1 mL de H2O2 al 30 % y se sigue calentando hasta la ebullicin.4. Se agrega en pequeas porciones 0.5 g de (NH4)2CO3.5. Se concentra la disolucin sin dejar que llegue a la ebullicin, hasta alcanzar un volumen de aproximadamente 9-10 mL. 6. Se filtra al vaco y en caliente, se enfra el filtrado en hielo hasta la aparicin de los cristales rojos de [Co(NH3)4CO3]NO3.7. Se filtran los critales y se lavan con un poco de agua fra y despus con etanol.8. Se extiende el papel filtro, se dejan secar, se pesan y se entrega el producto.

MANEJO DE RESIDUOS Y PRODUCTOSLos cristales obtenidos se colocan en un frasco titulado complejo de [Co(NH3)4CO3]NO3


Peso de los cristales de [Co(NH3)4CO3]NO3

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. Qu son los ligandos?2. Qu son los quelatos?3. Cul es el nombre del [Co(NH3)4CO3]NO3

BIBLIOGRAFA


Universidad Autnoma de Madrid. Facultad de Ciencias. Departamento de Qumica Inorgnica. file:///C:/Users/SEARS/CURSO%20Q.%20INORGANICA%202015/Guion_AQI-Bloque_1-DEFINITIVO%2024%20septiembre%202012.pdf

Vo.Bo.

FECHA



CRISTALIZACIN A MICROESCALA

SUSTENTO TERICO

La cristalizacin es un proceso por el cual ciertas sustancias adoptan la forma cristalina; se utiliza en las mezclas homogneas conformadas por un slido (soluto) disuelto en agua (solvente) para separar lasustanciaslida, eliminando la lquida que no interesa recuperar, porevaporacin, usndose frecuentemente en la purificacin de slidos.Se utiliza para ello un cristalizador, que es un recipiente de poca altura, de vidrio y de amplia boca, donde se coloca la mezcla y se procede a calentarla. Al evaporarse el lquido, por el aumento de laenergacinticade sus molculas, el slido precipita (cae) y queda en el cristalizador, con forma cristalina, o sea, constituyndose un slido homogneo, de molculas estticas, delimitado por caras planas, como ocurre para producir sal o azcar.La materia mineral puede presentarse en la naturaleza bajo dos formas:AMORFA. Cuando los tomos y molculas que forman la materia mineral se sitan en el espacio de una forma desordenada.CRISTALINA. Cuando los tomos y molculas se ordenan en el espacio segn formas geomtricas definidas.La qumica a microescala tiene un impacto directo en la disminucin de costos, tiempos de operacin y residuos. Se pretende concientizar al estudiante en la necesidad del ahorro de recursos; tambin es importante manipular las sustancias en un nivel que implique menos riesgo, minimizando el nmero de accidentes.Hay que enfatizar que las tcnicas de macroescala utilizan de 10 a 50 [g] de reactivos slidos y de 100 a 500 [ml] de reactivos lquidos, que comparados con los de la microescala son de 0,025 a 0,1 [g] de reactivos slidos y de 0,1 a 2 [ml] de reactivos lquidos.

COMPETENCIA

El estudiante: Purifica una sustancia mediante cristalizacin, empleando un proceso a microescala.


En esta prctica se manipularn materiales y reactivos al nivel de microescala, pesando primero una pequea cantidad de sulfato de cobre, disolvindola con una pequea cantidad de agua destilada a temperatura moderada. Posteriormente se filtra la solucin para eliminar impurezas y se concentra por calentamiento de manera que llegue a la sobresaturacin para que se inicie la cristalizacin al dejar en reposo el recipiente.

MATERIAL

Balanza granataria

Parrilla de calentamiento

Micromatraz erlenmeyer de 25 mL

Termmetro

Microvaso de precipitados de 20 mL

Cristalizador de 50 x 70 mm

Papel de filtro

Microembudo

Agitador de vidrio

REACTIVOSSulfato de cobre comercial

Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1. Se pesan en una balanza analtica y con ayuda de un microvaso de 20 mL, 0.2 g de sulfato de cobre comercial. 2. En un micromatraz erlenmeyer se calientan 5 mL de agua destilada a 50-60C. 3. Cuando la temperatura ha sido alcanzada, se adiciona el sulfato de cobre pesado y se agita. 4. Una vez que la sal est totalmente disuelta, se filtra la solucin en un microembudo para separar las impurezas no solubles.5. El filtrado se recoge en un microvaso de 20 mL (el cual funcionar como microcristalizador) y se calienta suavemente para evitar prdidas por salpicaduras, hasta que la solucin se haya reducido a la cuarta parte. (NOTA: Evitar que los cristales se sequen totalmente, si eso ocurriera, se deja enfriar el microvaso, se agrega nuevamente 5 mL de agua destilada, se disuelven de nuevo los cristales y se calienta el recipiente para reducir el volumen)6. Al cabo de unos 2 minutos, se coloca el microvaso en un cristalizador de 50 x 70 mm que contenga aproximadamente 30 mL de agua de la llave y se enfra hasta temperatura ambiente en completo reposo.7. Transcurrido un cierto tiempo se observarn los cristales que se forman. 8. Los cristales formados se separan de las aguas madres por filtracin en un papel filtro previamente pesado, se dejan secar sobre el papel de filtro, se toma nota de la forma que adquirieron y se entregan al docente.

MANEJO DE RESIDUOS Y PRODUCTOSEl producto se entrega en un papel filtro seco.


Peso inicial del sulfato de cobre ____________________ g

Peso del papel filtro vaco_________________________ g

Peso de los cristales de CuSO4 obtenidos_____________ g

CONCLUSIN

CUESTIONARIO

1. De acuerdo a sus elementos de simetra, mencionar las caractersticas y la forma de los siete sistemas cristalinos.2. A qu sistema pertenecen los cristales de sulfato de cobre obtenidos en esta prctica.

BIBLIOGRAFA


Mtodos de cristalizacin para protenas http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/parte_07_1.html

BRAVO, Hdez. V., FLORES Cruz E. MICROESCALA, UNA PROPUESTA PARA EL LABORATORIO DE QUMICA DE LA DIVISIN DE CIENCIAS BSICAS, DE LA FACULTAD DE INGENIERA DE LA UNAM. SECCIN ACADMICA DE QUMICA. dcb.fi-c.unam.mx/Eventos/Foro3/Memorias/Ponencia_38.pdf

Vo.Bo.

FECHA

BIBLIOGRAFA

1. WHITTEN K. W. , GAILEY K. D., RAYMOND E. D. (1992). Qumica General. Ed. McGraw Hill. 2a. Ed. Mxico. p. 1372. BRESCIA Arents. Fundamentos de Qumica. Mtodo de Laboratorio Qumico.3. HESS. Qumica General Experimental. Manual de Laboratorio.4. PARRY. Fundamentos experimentales. Manual de Laboratorio.5. SEMISHIN Vladimir. Prcticas de Qumica General Inorgnica. Editorial Mir Mosc.6. NUFIELD N. F. Foundation. Qumica. Coleccin de experimentos. Editorial Revert, S. A.7. CRUZ-Garritz Diana, CHAMIZO J. A., GARRITZ Andoni. (1991). Estructura atmica. Un enfoque qumico. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana.. U. S. A. p. 7018. HUHEEY James E., KEITER Ellen A., KEITER Richard L. (2003). Qumica Inorgnica. Principios de estructura y reactividad. Ed. Oxford University Prese. Mxico.

Esta edicin del manual de prcticas de laboratorio fue compilada, modificada y actualizada por la Dra. Mirza Ema Ye Gmez, catedrtica titular de la Experiencia Educativa de QUMICA INORGNICA que se imparte a los alumnos de Ingeniera en la Facultad de Ciencias Qumicas de la Universidad Veracruzana, Campus Coatzacoalcos.

Coatzacoalcos, Ver., Febrero de 2015.

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Documents

Manual Quimica Inorganica 2015