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TECNICAS DE LABORATORIO
TECNICAS DE LABORATORIO
I. OBJETIVOS:
- Dar a conocer las principales operaciones físicas de laboratorio para el
manejo de soluciones.
- Mejorar la capacidad de observación de los fenómenos que ocurren. En cada
caso.
- Distinguir las diferentes operaciones realizadas en la práctica.
- Motivar hacia la investigación experimental
II. FUNDAMENTOS:
A.DISOLUCION
La disolución es el proceso de disolver una sustancia en otra. El proceso ocurre
por la interacción molecular entre las especies químicas participantes. Esta
interacción es propia de cada especie química, de allí que cada especie
química tiene diferente poder de disolver. La disolución culmina cuando se
alcanza una mezcla homogénea (solución).
La soluciones pueden ser líquido -líquido, líquido -sólido, sólido –sólido, líquido-
gas, gas-gas. La disolución se favorece con el incremento de temperatura, con
la agitación, con la presión y cuando se trata de sólidos, con el incremento de
la superficie de contacto, por ejemplo pulverizándolo.
Para el caso de disoluciones sólido -liquido, el proceso se efectúa colocando la
sustancia sólida (soluto) en contacto con el vehículo o el líquido que lo va a
disolver (solvente). Esta operación se realiza en vasos de precipitado,
matraces, balones, etc.
B. PRECIPITACION:
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La precipitación es un proceso en el cual se forma materia insoluble en el seno
de la solución. Esta forma insoluble desciende al fondo del recipiente por efecto
de la gravedad.
La precipitación puede ser inducida por reactivos químicos (que pueden ser
sólidos, líquidos o gases) o por procedimientos físicos como la centrifugación.
Si el precipitado es de cantidad pequeña, se utilizan tubos de ensayo con 2 mL
de muestra y se añade el reactivo precipitante por las paredes del tubo. Si la
precipitación es en mayor cantidad puede utilizarse vasos de precipitado. La
operación puede realizarse en frío o en caliente, cuando el precipitado es muy
fino se hace en frío.
C. DECANTACION:
Es una operación en la que un sólido se separa de un líquido. Se permite que
el sólido se sedimente y el liquido se vierte con cuidado, sin perturbar el sólido
sedimentado. La decantación se acelera en la medida que el tamaño de las
partículas sean más grandes; si la decantación es difícil se utiliza la centrifuga
para la precipitación. Para el lavado de líquidos, se retira el liquido que
sobrenada sobre el precipitado, se agrega agua destilada sobre éste, se agita
con una bagueta y se deja decantar, esta operación se repite dos a tres veces,
de preferencia en un vas
D. FILTRACION
Consiste en separar partículas sólidas poco solubles que se encuentran en el
seno de una solución, haciendo uso de membranas porosas como por ejemplo
papel de filtro que es de celulosa sin cola. Con lupa se observan orificios en su
superficie que son los poros del papel.
El papel de filtro se coloca en el interior del embudo y puede usarse de dos
maneras: Sin pliegues, cuando es requerido sólo el precipitado y con pliegues
cuando se requiere recoger el liquido. Los pliegues se consiguen dividiendo el
papel en cuatro partes y cada una de ellas se dobla a su vez sobre el mismo.
III. PARTE EXPERIMENTAL:
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A. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS:
5 Tubos de ensayo
Estufa
15 g de arena
5 pinzas porta tubos
Embudo
10 g de NaCl
1fiola de 250 ml
Nueces
caliza
2 vasos de 250 mL
Soporte universal
Ca (NO3)2
1 bagueta
Anillo para soporte
H2SO4
1 pipeta graduada 10 mL
Piceta
papel filtro
1 una espátula
trípode y rejilla
BaCl2
1 Mortero y pilón
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Mechero
cápsula
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
B1.En los vasos de precipitado colocar cierta cantidad de Ca(NO3)2 y
caliza.
Al primer vaso añadir agua para su disolución.
Al segundo vaso añadir ácido nítrico con cuidado, utilizar frasco gotero si
fuera posible.
Transferir la solución obtenida en el primer vaso a una cápsula de
porcelana y calentar hasta que se vaporice el agua.
En el segundo vaso observar los gases que se desprenden. Identificar el
gas que se desprende.
B2. En un tubo de ensayo colocar 2 mL de solución de cloruro de bario.
Añadir H2SO4(1M) hasta la formación de precipitado.
Luego con sumo cuidado retirar el líquido de la solución mediante
decantación.
B3. Mezclar 5 g de arena seca con un peso igual de sal común en un
mortero y pulverizarlos hasta formar una mezcla íntima.
Colocar 3g de la mezcla en un vaso de precipitado limpio y seco.
Añadir agua destilada y agitarlo con una varilla de vidrio.
Filtrar la mezcla, recepcionar el líquido en otro vaso.
La arena que queda en el filtro lavarla con agua.
Dejar el filtro en el embudo y secarlos en la estufa.
Llevar a sequedad (calentando cuidadosamente) la solución liquida del
vaso para obtener la sal (cloruro de sodio) sólido. Observar que,
después del secado, la arena queda en el filtro tal como al principio.
También la sal queda en el vaso.
CUESTIONARIO
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1.-¿Cuál de las técnicas descritas aplicaría Ud. para separar los sólidos
de la orina?.
La técnica que usaría seria es la decantación que es una operación en la que
un sólido se separa de un liquido, entonces al separar la orina de solido solo
esperamos que estos se sedimenten y pasamos al retirar la orina en otro
envase.
2.-El agua de mar contiene sales disueltas. ¿Cómo separaría Ud. del agua
de tales sales sin utilizar la temperatura?.
Los métodos que podemos utilizar para separar las sales disueltas del agua del
mar son estas principalmente ya que como no podemos utilizar la temperatura:
• Electro diálisis: Permite la separación de mezclas por intercambios de iones a
través de membranas que poseen una carga neta. El principio de separación
obedece a un rechazo por interacción coulombiana entre membranas y, los
iones de la misma carga. Esta posibilidad ha simplificado en muchos casos los
procesos de separación, pues, la energía se suministra por medio de campos
eléctricos y no por efecto mecánico de presurización. Existe la ventaja de no
involucrar al flujo osmótico ni al electroosmótico, ya que la separación o
purificación del fluido se produce por transporte de iones a través de las
membranas. Esto reduce el gasto de energía por irreversibilidades internas en
procesos muy fuera del equilibrio.
La electrodiálisis emplea membranascon carga fija para extraer agua pura de
una solución salina. El campo eléctrico aplicado, pone los iones salinos en
movimiento hacia el electrodo de signo contrario. Las membranas resultan
impermeables en los iones de carga de igual signo. Las membranas de distinta
carga no se alternan.
• Extracción supercrítica: se basa en la extracción con agente separador de un
fluido supercrítico. Se entiende como un fluido supercrítico una sustancia que
lleva separar el agua de mar utilizando intercambiadores iónicos, para ello se
utilizan resinas. Las resina normales tienen un límite de salinidad de 500 ppm,
pero actualmente existen resinas que permiten controlar hasta 3000 ppm. El
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proceso a seguir es la combinación de resinas cambiadoras de aniones con
resinas cambiadoras de cationes. En la primera columna tenemos una resina
que contiene HCO3- ,se retiran los aniones del agua salobre que se
intercambia por el anión de HCO3- . En la segunda columna llega HCO3- más
cationes de agua salobre, este intercambia cationes, se retiene los cationes de
agua salobre y se desprenden los protones, pero el HCO3- en medio ácido
reacciona con los protones dando CO2 más agua. En la tercera columna se
pasa el CO2 por –OH con lo que se absorbe el CO2. Es necesario regenerar
los reactivos, la tercera se regenera con Ca(OH)2, la segada a unas
condiciones operativas de presión y detemperatura por encima de su punto
crítico.
3.-Identifique cuál de las técnicas predomina en el organismo humano.
• Disolución Amortiguadora
Para que uno se conserve saludable, hay muchos fluidos en cada uno de
nuestros cuerpos que se deben mantener dentro de unos límites muy estrechos
de pH. Para que este objetivo se realice, se crea un sistema amortiguador.
Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes
cantidades moderadas de ácidos o bases, sin un cambio significativo en su pH,
es decir, es una disolución que contiene unas sustancias que inhiben los
cambios de HP, o concentración de ion hidrógeno de la disolución. Dichas
sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo, ácido acético
y acetato de sodio, o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo,
hidróxido de amonio y cloruro de amonio. Los fluidos de los organismos vivos
están fuertemente tamponados, y el agua del mar y ciertas sustancias del suelo
son otros ejemplos de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las
disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la
medida del pH.
Consideremos la reacción del amoniaco en agua:
NH3 (g) + H2O ! NH4+ (ac) + OH- (ac)
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Si observamos la reacción inversa en este equilibrio, veremos que los iones
amonio reaccionan con una base. Pero si disolvemosiones amonio (del cloruro
de amonio) en agua ocurre:
NH4+ (ac) + H2O (l) ! NH3 (ac) + H3O- (ac)
De esta reacción inversa, podemos ver que las moléculas de amoniaco
reaccionan con los ácidos. Si tuviésemos una solución con suficientes
cantidades de cada una de estas sustancias, los iones amonio y las moléculas
de amoniaco, tendríamos la deseada solución amortiguadora. Las moléculas
del amoniaco reaccionarían con cualquier ácido que se añadiese, y los iones
amonio reaccionarían con cualquier base que se añadiese. Las soluciones
amortiguadoras se preparan utilizando un ácido débil o una base débil con una
de sus sales. En términos generales, las reacciones aparecerían de la siguiente
forma:
- Para un ácido débil: HA + OH- ! H2O + A- A- + H3O+ ! HA + H2O
El ácido débil (HA), reacciona con la base que se añade. El ion negativo de la
sal (A-), reaccionara con el ácido que se añade.
- Para una base débil: MOH + H3O+ ! M+ + 2H2O M+ + OH- ! MOH
La base débil (MOH), reaccionara con el ácido que se añade. El ion positivo de
la sal, (M+), reaccionara con la base que se añade.
Los amortiguadores tienen máxima eficiencia para neutralizar los ácidos y las
bases que se añaden, cuando las concentraciones del ácido débil (o de la
base) y de la sal son iguales. Podremos preparar una solución amortiguadora
de casi cualquier pH, si escogemos el ácido (o base)débil correcto. Existe un
ion común entre el electrolito débil y su sal. El comportamiento de una solución
amortiguadora puede ser explicado siempre tomando como base nuestro
conocimiento acerca del efecto del ion común y el Principio de Le Chatelier, el
cual dice que si un producto o subproducto es eliminado del sistema, el
equilibrio se verá perturbado y la reacción producirá más producto con el objeto
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de compensar la pérdida. En las polimerizaciones, este truco es usado para
hacer que las reacciones alcancen altas conversiones.
La sangre esta amortiguada, principalmente, por el ion bicarbonato (HCO3-),
pero cuando ocurre la hiperventilación que se trata de un estado de sobre
respiración, causado por el miedo, la excitación o la ansiedad, ya que al ocurrir
este proceso una persona expele más dióxido de carbono de lo necesario,
alterando el equilibrio del acido carbónico.
La filtración glomerular
Se realiza en la cápsula de Bowman del nefrón, gracias a ella, la sangre se
filtra al pasar a través del capilar, de modo que el agua, sales, azúcar, urea y
otras sustancias se pueden transformar en el filtrado glomerular. La intensidad
de la filtración es proporcional a la presión arterial.
El Índice o tasa de filtrado glomerular (IFG o GFR por sus siglas en inglés:
Glomerular Filtration Rate) es el volumen de fluido filtrado por unidad de tiempo
desde loscapilares glomerulares renales hacia el interior de la cápsula de
Bowman.
En la clínica, este índice es usualmente empleado para medir la función renal a
nivel de glomérulo.
El IFG normalmente se mide en mililitros por minuto (ml/min).
Precipitación del oxalatato de calcio.
Los cálculos renales son debidos a la precipitación de sustancias nocivas para
el organismo, formando cristales. Este problema puede causar grandes dolores
debido al movimiento de las piedras o sangrado.
Generalmente estas piedras están formadas por oxalato cálcico y son debidas
por un consumo excesivo de carne, demasiado calcio, una dieta poco
equilibrada, poca ingestión de agua o malos hábitos.
La falta de ejercicio físico, es decir, el sedentarismo, infecciones en el tracto
urinario y sobre todo en la población masculina puede dar lugar a cálculos
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renales que en estos casos seria evitable con tratamientos completamente
naturales.
En el caso de las infecciones en el tracto urinario el arándano rojo sería una
buena opción porque evitaría cualquier infección del tracto urinario y los
riñones.
El aceite de semilla de calabaza sería apropiado para ciertos tipos de cálculos
renales y además nos aportaría omega-3 y omega-6.
La Sílica o cola de caballo ayuda a eliminar las sustancias nocivas que dan
lugar a las piedras al retirar el exceso de líquido en el organismo así comolas
toxinas que lo retienen, con ello evita la precipitación y la formación de los
cálculos renales
Filtración celular
La filtración es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la
membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema
cardiovascular.
Filtración pulmonar
Los finos vasos pulmonares cumplen también con una función de filtro para la
sangre venosa, reteniendo, mecánicamente o por adherencia, células
sanguíneas envejecidas, microcoágulos, células adiposas, células placentarias,
etc., elementos que normalmente se están formando en o incorporándose al
torrente circulatorio. La amplia superficie para el intercambio gaseoso y la
extensa reserva vascular permiten que la función se mantenga normal, aun
cuando más de la mitad de los vasos se ocluyeran. Además, impide la necrosis
del parénquima correspondiente a los capilares obstruidos, salvo que esta sea
muy extensa.
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4.- ¿Qué técnicas de laboratorio se realizan en la experiencia de la arena y
la sal (B3)?
Las técnicas que utilizamos en el experimento de la arena y la sal fueron:
Primero el uso d la balanza, peso de la arena y la sal.
Luego ambas soluciones las echamos al mortero, ahí comenzamos a triturar y
mezclar ambas sustancias.
Después, utilizamos el papel filtro el cual fue colocado en un embudo, llenamos
el agua con la sal mezclada con un poco d aguadestilada. Comenzó la filtración
del agua con la sal, la cual caía en un vaso de precipitado, mientras que la
arena se quedaba en el embudo.
Por ultimo prendimos el mechero de bunsen con una llama no luminosa, sobre
el trípode y la rejilla, pusimos nuestro vaso de precipitado y pudimos notar que
nuestra agua con sal empezó a hervir muy rápida mente, y el agua comenzó a
evaporarse quedando así solo la sal.
