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QUÍMICA
(LABORATORIO)
2 CICLO
2014-2
LABORATORIO DE QUÍMICA 2014-2
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
PAUTAS PARA EL INFORME DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. Preparación para el laboratorio.
Las preguntas y/o problemas de la guía del laboratorio de Química correspondiente a “Preparación de Laboratorio” deben ser resueltas y junto con un mapa conceptual se entrega al inicio del laboratorio.
2. Control de lectura o Test de conocimientos que se aplicará al inicio del respectivo laboratorio
3. Presentación del informe de Laboratorio
Tiene por objetivo dar a conocer los resultados finales.
El informe de Laboratorio de Química es una nota por grupo.
Se presenta siete días calendario luego de realizar el laboratorio.
El laboratorio de química consta de ocho prácticas.
La redacción del informe en modo impersonal, el verbo en tercera persona.
Debe hacer uso de unidades del Sistema Internacional (SI)
4. Estructura del informe
Caratula Incluye: Logo de Tecsup, nombre del curso, tema desarrollado, participantes, especialidad y grupo, destinatario, fecha de realización y entrega.
Contenido:
Objetivos generales y específicos
Materiales, Equipos y Reactivos
Indicaciones de Seguridad
Implementos de seguridad de uso obligatorio
Debe llenar la ficha de Análisis de Trabajo seguro (ATS)
Fundamentos (Base Teórica): Puede desarrollar en forma de mapa conceptual.
Procedimiento experimental: Considere la descripción secuencial de los experimentos realizados, incluye las respuestas a las preguntas (si es que contiene cuestionario)
Resultados y análisis de los resultados: Considere esquemas, tablas, gráficos, análisis de las observaciones y datos obtenidos (si es que los hay). Incluir las observaciones que resaltan los resultados alcanzados así como las dificultades o errores que hubieran encontrado en el desarrollo de cada uno de los experimentos.
Gestión de subproductos o residuos de las experiencias: Para realizar un manejo adecuado de los desechos generados por las actividades del laboratorio a fin de minimizar los riesgos al ambiente y la salud en concordancia con el reglamento de la Ley 27314. Indicar la disposición segura de los residuos sólidos y/o líquidos. Indicar los que pueden ser reaprovechados sin causar daño a la salud y al ambiente.
Conclusiones: Deben correlacionarse con los objetivos del respectivo laboratorio, contienen la síntesis de los resultados logrados.
Bibliografía: Considere los libros y/o páginas Web consultadas para el desarrollo del informe, deben ser redactadas de acuerdo a la guía para citar fuentes que se encuentran en los enlaces del campo virtual del Tecsup.
Cuestionario.
Rubrica para la Calificación del Informe de Laboratorio
Ciclo: 2014-2 Curso Química
Resultados
Los estudiantes aplican conocimientos actualizados de matemáticas, ciencia y tecnologíaLos estudiantes trabajan eficazmente en equipoLos estudiantes aplican y promueve la calidad, la seguridad en el trabajo, el aprendizaje permanente y practican principios éticos.
Criterios de desempeño
Actividad Laboratorio de Química Semana
Apellidos y Nombres del alumnos
Sección Docente
Observaciones Informe de las experiencias de laboratorio
Periodo 2014-2 Fecha
Documento de Evaluación
Hoja de trabajo Archivo informática
Informe Técnico Planos
Caso Otros X
CRITERIOS DE EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere mejora
No Aceptable
Conocimientos: Examen 8 6 3 o
Presentación del previo de laboratorio 2 1,5 1 o
Presentación del Informe: ATS Análisis e interpretación de resultados Informe de seguridad y medio ambiente Observaciones y conclusiones Solución de los problemas propuestos
6 4 2 0
Trabajo en equipo (apreciación docente) 4 2,5 1 0
Puntaje Total 20 14 7 0
Comentarios al o los alumnos:(de llenado obligatorio)
Descripción
ExcelenteCompleto entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.
BuenoEntendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.
Requiere mejoraBajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.
No AceptablesNo demuestra entendimiento del problema o de la actividad.
BIBLIOGRAFIA
Arenas, S. Hein, M. (2010) Fundamentos de químicas. Onceava Edición Thompson.
México.
Whitten, K; Davis, R.; Peck, L; Stanley, G. (2008) Química General. Octava Edición.
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Carey, J. (2011) Química General. Décima Edición Pearson. España
Chang, Raymond (2013) Química 11ª Edición México D.F. McGraw-Hill (540/C518)}
Phillips, J Strosak; V Wistrom, Ch. (2007) Química. Conceptos y Aplicaciones. Segunda
Edición. Mc Graw Hill (540/S55)
Müller, G; Llano, M. y García, H. (2008) Laboratorio de Química General. Reverte. México.
Brown, T. Le May, E. Bursten, B. Química. La ciencia Central. 11ª Edición. Prentice Hall
(540/B84)
Silberberg, M. (2002) Química General. Mc Grow Hill. Impreso en México. (540/S55)
Ralph, A. Burns. Fundamentos de Química. Impreso en México (2003) (540/G39)
Petrucci Henrring. Química General. Publicado en España por Pearson Educación. S.A.
(2011)
Jerome, L. Rosenberg. Lawrence M. Epsteín. Química. 9ª Edición. Solucionario. Impreso en
México. (2009) (541/R84)
Carrasco Venegas, Luis y Castañeda Pérez, Luz. Química Experimental. 5ª Edición. (2013)
(540/C28)
Zundahl Decoste. Principios de Química. 7ª Edición. (2012) (540/Z93)
LAS PRÁCTICAS EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA
OBLIGATORIO: PREPARAR EN CASA Y TRAER DESARROLLADO EL FORMATO DE
“PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO”
LEA DETENIDAMENTE: se realizará un control de lectura el primer día de laboratorio
Realizamos prácticas en los laboratorios de química porque la Química porque es una ciencia
experimental, que se fundamenta en los principios y leyes derivadas de experiencias que son
demostrables.
Nuestra vida esta inversa en una serie de procesos químicos naturales así como productos del
trabajo industrial y su impacto ambiental.
El objetivo de la realización de una práctica de laboratorio no sólo es que usted observe o
confirme una ley o una reacción tratada en las horas de teoría. El hecho que siga un
procedimiento como cumplir una receta puede que lo aleje de los objetivos de nuestra
experimentación química.
Usted realizará prácticas de laboratorio con los siguientes objetivos:
1. Identificar un problema y el tema de química al que pertenece.
2. Plantear estrategias para lo que indica su procedimiento sea realizable con toda la
seguridad que cada caso requiera.
3. Formular hipótesis y contrastarías con los resultados experimentales.
4. Buscar apoyo en los libros de referencia para mejorar sus conclusiones.
5. Adquirir destreza en el trabajo químico experimental y el manejo de ecuaciones y relaciones
matemáticas.
6. Relacionar el principio estudiado a los procesos de la vida diaria.
Lo que no debe hacer pues lo aleja del proceso de aprendizaje.
1. Intentar realizar la práctica de laboratorio sin anteojos o guantes.
2. Intentar entrar al laboratorio pasando los minutos de tolerancia y sin el informe previo en
mano.
3. Intentar entrar al laboratorio con apariencia desaliñada, pues si a usted no le importa su
persona menos le importara el trabajo experimental y sus métodos y seguridad.
4. No traer sus útiles de escritorio (libreta de apuntes, lápiz, lapicero, borrador, regla y tijeras).
5. Ingresar al laboratorio sin haber leído completamente lo que va a realizar.
6. No estar preparado para el control de lectura o TEST que se aplicara al inicio del
laboratorio.
7. No se permitirá copiar y pegar de internet en un informe.
8. No se permitirá comprar informes (parcial o totalmente) ya hechos y cambiar los datos de
caratula.
9. Se evaluara como se divide el trabajo entre cada uno de los integrantes del grupo en la
elaboración del informe de laboratorio.
INTRODUCCIÓN
SEGURIDAD BASICA EN LABORATORIO DE QUIMICA
Para asegurar que usted no tenga ningún contratiempo o accidente que ponga en peligro su
integridad física o de las personas que lo rodean y conservan el medio ambiente se deben
respetar y cumplir las normas de seguridad de laboratorio químico desde el momento que
ingresa al laboratorio
REGLAS BÁSICAS DE HIGIENE Y SEGURIDAD EN LABORATORIO
1. Acerca de las medidas de seguridad: Éstas son un conjunto de medidas preventivas
destinadas a proteger la vida y la salud de los participantes frente a los riesgos derivados de
su actividad en el laboratorio, así como para evitar accidentes y contaminaciones tanto al
interior de las instalaciones de Tecsup, como hacia el exterior.
El elemento clave es la actitud proactiva hacia la seguridad y la información que permita
reconocer y combatir los riesgos presentes en el laboratorio.
Será fundamental la realización meticulosa de cada técnica, pues ninguna medida, ni
siquiera un equipo excelente puede sustituir el orden y el cuidado con que se trabaja.
2. Medidas de Seguridad que deberán respetarse al realizar las experiencias de
Laboratorio:
1. Se deberá conocer la ubicación de los elementos de seguridad tales como: extintores
portátiles, salidas de emergencia, lavaojos, duchas de emergencia, recipientes con
arena, ropa resistente a químicos, equipos de protección personal, etc.
2. No está permitido comer, beber, fumar o maquillarse.
3. No se guardarán alimentos en el laboratorio, mucho menos en los equipos de
refrigeración, los cuales generalmente contienen o han contenido sustancias químicas.
4. Antes de ingresar al laboratorio se deberá vestir de forma apropiada (guardapolvo
preferentemente de algodón y de mangas largas, zapatos cerrados, evitando el uso de
accesorios colgantes) en el caso de las damas el cabello deberá estar recogido.
5. Para proteger los ojos y la cara de salpicaduras o impactos se utilizarán anteojos de
seguridad, viseras o pantallas. Cuando se manipulen productos químicos que emitan
vapores o puedan provocar proyecciones, se evitará el uso de lentes de contacto.
6. Se deberán utilizar guantes apropiados para evitar el contacto con sustancias
químicas. Toda persona cuyos guantes se encuentren contaminados no deberá tocar
objetos, ni superficies, tales como: teléfonos, lapiceros, manijas de cajones o puertas,
cuadernos, etc.
7. Se requerirá el uso de mascarillas descartables cuando exista riesgo de producción de
aerosoles (mezcla de partículas en medio líquido) o polvos, durante operaciones de
pesada de sustancias tóxicas, apertura de recipientes, etc.
8. Es imprescindible mantener el orden y la limpieza. Cada persona es responsable
directa de la zona que le ha sido asignada y de todos los lugares comunes.
9. No se deben bloquear las rutas de escape o pasillos con equipos, máquinas u otros
elementos que entorpezcan la correcta circulación.
10. Todo material corrosivo, tóxico, inflamable, oxidante, radiactivo, explosivo o nocivo (ver
etiquetas del producto y Anexo 1) deberá estar adecuadamente etiquetado y manejado
en la campana extractora.
11. No se permitirá pipetear con la boca.
12. No se permitirá correr en los laboratorios ni hacer bromas pesadas.
13. Las prácticas que produzcan gases, vapores, humos o partículas, aquellas que pueden
ser riesgosas por inhalación deben llevarse a cabo en la campana extractora.
14. Se deberá verificar la ausencia de vapores inflamables antes de encender una fuente
de ignición. No se operará con materiales inflamables o solventes sobre llama
directa o cerca de las mismas. Para calentamiento, sólo se utilizarán resistencias
eléctricas o planchas calefactoras blindadas. Se prestará especial atención al punto de
inflamación y de auto ignición del producto (ver MSDS).
15. Nunca mezcle sustancias que no conoce, no realice “experimentos” no autorizados o
programados.
16. Cuando sea necesario manipular grandes cantidades de materiales inflamables (más
de 5 litros) deberá tenerse a mano un extintor apropiado (fuego tipo B)
17. No almacene sobre las mesas sustancias corrosivas, hágalo en estantes o bajo mesas
y en caso de ácidos o álcalis concentrados (mayor de 2N) deben ser mantenidas
dentro de lo posible en bandejas de material adecuado.
18. Al almacenar sustancias químicas considere que hay cierto número de ellas que son
incompatibles es decir que al almacenarlas juntas pueden dar lugar a reacciones
peligrosas. Ante dudas consultar al profesor.
19. Está prohibido descartar líquidos inflamables o tóxicos o corrosivos a los desagües,
sanitarios o recipientes comunes para residuos. En cada caso se deberán seguir los
procedimientos establecidos para la gestión de residuos.
20. Todo recipiente que hubiera contenido material inflamable, y deba ser descartado será
vaciado totalmente, escurrido, enjuagado con un solvente apropiado y luego con agua
varias veces.
21. El material de vidrio roto no se depositará con los residuos comunes. Será conveniente
ubicarlo en cajas resistentes, envuelto en papel y dentro de bolsas plásticas. El que
sea susceptible de reparar se entregará limpio al taller.
22. No se permitirán instalaciones eléctricas precarias o provisionales. Se dará aviso
inmediato al profesor en caso de filtraciones o goteras que puedan afectar las
instalaciones o equipos y puedan provocar incendios por cortocircuitos.
23. Se informará al profesor, cuando se necesiten dejar equipos funcionando en ausencia
del personal del laboratorio.
24. Los cilindros de gases comprimidos y licuados deben asegurarse en posición vertical
con correas o cadenas a la pared y en sitios de poca circulación, protegidos de la
humedad y fuentes de calor, de ser posible en el exterior.
25. Las manos deben lavarse cuidadosamente después de cualquier manipulación de
laboratorio y antes de retirarse del mismo.
26. Verificar que el laboratorio cuente con un botiquín de primeros auxilios con elementos
indispensables para atender casos de emergencia.
PLANES DE CONTINGENCIA
a) Emergencias médicas
Si durante la realización de las experiencias de laboratorio ocurren accidentes que
produzcan: cortes o abrasiones, quemaduras o ingestión accidental de algún producto
químico, tóxico o peligroso, se deberá:
1. Pedir ayuda y dar la voz de alarma.
2. Proveer los primeros auxilios al accidentado únicamente si se conocen las técnicas y si
se ha sido entrenado para ello.
3. Contacte al Servicio Médico (Tópico de Tecsup)
4. Avise al Jefe del Departamento (Sala 1 del pabellón de Química), quien solicitará
asistencia debida, para que se envíe personal del Dpto. de Mantenimiento (Brigada) o
Seguridad y Control, según corresponda.
b) Incendio:
1. Mantenga la calma y de la voz de alarma.
2. Si el fuego es pequeño y sabe utilizar un extintor, úselo. Si el fuego es de
consideración, no se arriesgue.
3. Si debe evacuar el sector apague los equipos eléctricos y cierre las llaves de gas si le
es posible.
4. Evacue la zona por la ruta asignada. No corra, camine rápido, cerrando a su paso la
mayor cantidad de puertas (siempre y cuando todos hayan salido), no lleve consigo
objetos, pueden entorpecer su salida.
5. Avise al Jefe del Departamento (Sala 1 del pabellón de Química), quien solicitará
asistencia debida, para que se envíe personal del Dpto. de Mantenimiento (Brigada) o
Seguridad y Control, según corresponda.
6. Si usted evacuó el laboratorio por ninguna causa vuelva a entrar. Deje que los
especialistas se encarguen.
c) Derrame de producto químico:
1. Mantenga la calma y avise a las personas que se encuentren en las áreas cercanas
acerca del derrame.
2. Atender a cualquier persona que pueda haber sido afectada siempre y cuando usted no
se ponga en riesgo.
3. Evacuar a toda persona no esencial del área del derrame.
4. Si el derrame es de material inflamable, apagar las fuentes de ignición, y las fuentes de
calor.
5. Evite respirar los vapores del material derramado, si es necesario utilizar una máscara
respiratoria con filtros apropiados al tipo de derrame.
6. En lo posible confinar o contener el derrame, evitando que se extienda.
7. Ventilar la zona.
8. Si es un derrame grande avise al Jefe del Departamento (Sala 1 del pabellón de
Química), quien solicitará asistencia debida, para que se envíe personal del Dpto. de
Mantenimiento (Brigada) o Seguridad y Control, según corresponda.
9. Evacue el laboratorio y no vuelva a ingresar hasta que el área haya sido declarada
segura.
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RIESGO
La clase de riesgo de materiales peligrosos está indicada tanto por su número de clase (o
división) o por nombre. Las placas se utilizan para identificar la clase o división del material. El
número de clase de riesgo o división se encuentra en el vértice inferior de la placa, y es
requerido tanto para el riesgo primario como el secundario, si es aplicable. Para otros, ya sean
de la Clase 7 o el cartel de OXIGENO, el texto que indique un riesgo (por ejemplo,
“CORROSIVO”) no es requerido. El texto es utilizado solamente en los Estados Unidos.
Clase 1 – Explosivos: Son productos que producen una reacción súbita que es una reacción
exotérmica con generación de gran cantidad de gases.
División 1.1 Explosivos con un peligro de explosión en masa
División 1.2 Explosivos con un riesgo de proyección
División 1.3 Explosivos con riesgo de fuego predominante
División 1.4 Explosivos con un riesgo de explosión no significativo
División 1.5 Explosivos muy insensibles; explosivos con peligro de explosión en masa
División 1.6 Artículos extremadamente insensibles
Clase 2 – Gases
División 2.1 Gases inflamables
División 2.2 Gases no-inflamables, no tóxicos*
División 2.3 Gases tóxicos*
Clase 3 - Líquidos inflamables [y líquidos combustibles (Estados Unidos)]: Son líquidos de
punto de inflamación menor de 60°C o no ser liquido y ser capaz de producir fuego por fricción,
absorción de humedad o alteraciones químicas espontáneas.
Clase 4 - Sólidos inflamables; Materiales espontáneamente combustibles; y Materiales
peligrosos cuando se humedecen / Sustancias Reactivas con el Agua.
División 4.1 Sólidos inflamables
División 4.2 Materiales espontáneamente combustibles
División 4.3 Sustancias reactivas con el agua / Materiales peligrosos cuando se humedecen
Clase 5 - Sustancias Oxidantes y Peróxidos orgánicos: Son sustancias que tienen átomos
de oxígeno y pueden estimular la combustión y aumentar la intensidad del fuego.
División 5.1 Sustancias oxidantes
División 5.2 Peróxidos orgánicos
Clase 6 - Sustancias Tóxicas* y Sustancias infecciosas: Cuya potencia puede causar la
muerte, lesiones graves, efectos perjudiciales para la salud del ser humano si se ingiere, se
inhala o entra en contacto con la piel.
División 6.1 Sustancias tóxicas*
División 6.2 Sustancias infecciosas
Clase 7 - Materiales radiactivos
Clase 8 - Sustancias corrosivos: Presentan pH igual a 2 o mayor o igual a 12,52 corroen el
acero, destruye el tejido vivo.
Clase 9 - Materiales, Sustancias y Productos peligrosos misceláneos
* Las palabras “veneno” o “venenoso” son sinónimos con la palabra “tóxico”.
ANEXO1: SINBOLOGIA DE RIESGO
MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO
Cada grupo de laboratorio se le ha asignado un grupo de cajones en disposición en disposición
vertical el mismo que contiene material de uso común y básico en el transcurso de la sesión de
laboratorio usted irá identificándolos. Entre los materiales que manejara frecuentemente están
los que figuran en la siguiente tabla.
Que un check si está reconocido el material de laboratorio
Material Químico Tipo y uso del material Reconocimiento
Tubos de ensayo 16x180Bagueta o agitador de vidrioCristalizador o placas PetriCápsula de porcelanaLuna de relojTubo en UPinza para tubos de ensayoAro galvanizadoRefrigerantePipeta graduadaPipeta aforadaPinza de dos puntasBalón de destilaciónProbetaRejilla con recubrimiento cerámicoEspátulaPinza grandeRejilla con recubrimiento cerámicoProbetaNuez dobleMatraz ErlemeyerMatraz de fondo planoEmbudo de vidrioVasos de precipitadosMatraz aforado (o fiola)Mechero bunsenPicetaGradilla de tubos de prueba (madera o plástico)BuretaTrípode y TetrapodeSoporte universalPinza de buretaMortero de porcelanaPera de decantaciónEmbudo de separación (Bunsen)Balanza digitalEstufaPapel filtroLentes de seguridadPinzas metálicas (Alicates de punta)Goteros para reactivos
PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO 1
Nombre:…………………………………………………….…………..………Código:…………..……
Lea detenidamente el Laboratorio 1 y complete el siguiente formato
1. ¿Cuáles son los objetivos del Laboratorio 1?
Evaluar el buen funcionamiento del mechero bunsen
Describir la forma detallada las clases de llama y las zonas de esta
Aplicar técnicas u operaciones básicas del laboratorio
Medir la densidad de un metal
2. ¿Cuál es la técnica de uso común en el laboratorio se utilizarán en el Laboratorio 1?
Identificación de los materiales a emplearse.
3. Identifique los implementos de seguridad para realizar los experimentos del Laboratorio1.
Lentes
Zapato de seguridad
Mameluco
4. Investiga que es un diagrama de flujo y diseña un diagrama de flujo que indica:
a) La densidad de un cuerpo irregular
b) El punto de ebullición del agua
5. Investiga:
a) Fórmula del gas etano
C2H6
b) Reacción de combustión completa del Etano
2CH3-CH3 + 7 O2 -----> 4CO2 + 6H2O
c) Reacción de combustión incompleta del Etano
2C2H6+5O2------ 4CO +6H2O
6. Investiga: De los dos tipos de llamas del mechero Bunsen
a) ¿Cuál es la más caliente?
Llama no luminosa
b) Hasta que temperatura pueden llegar
1300 a 1500 grados celcius
c) ¿Por qué la llama luminosa es tan amarilla?
Presencia de las partículas de carbón que producen hollín
7. ¿Qué métodos se usan para la determinación de la densidad de cuerpos sólidos y líquidos?
Método geométrico y de la probeta
8. ¿Qué es y cómo se usa un densímetro?
Es un aparato para medir la densidad y se introduce vertical y cuidadosamente en el líquido hasta que flote libre y verticalmente.
9. Defina que es punto de ebullición, que instrumentos se usan para medir la temperatura y que escalas usa.
Es la temperatura que debe alcanzar para lograr el cambio de fase, se usa el termómetro y se usa Celsius kelvin o Fahrenheit.
10.¿Por qué las sustancias presentan diferente punto de ebullición?
Cuando un sólido se calienta, la temperatura y la energía del sistema aumentan, dado que las partículas se agitan y comienzan a separarse.
11.Investigue a que temperatura hierve el agua a nivel del mar y en Arequipa. ¿Por qué se da esta diferencia?
En el nivel del mar 100 °C y en Arequipa según los resultados 91°C ; se da esta diferencia por la presión atmosférica .
12.El hidrogeno gaseoso (H2) tiene una densidad de 0,0899 g/L a 0°C y el cloro gaseoso (Cl2) tiene una densidad de 3,214 g/L a la misma temperatura. ¿Cuántos litros de cada uno se necesitara si se requieren 8,64g de hidrogeno y 284g de cloro?
(H2) 8.64/ 0.0899 = 96.1 L (Cl2) 284/3.214=132.7
13.¿Cuál es la densidad del plomo (g/cm3) si una barra rectangular mide 1,0cm de altura y 3,10cm de ancho y un largo de 50cm, tiene una masa de441,8g?
1x3.1x50=155(cm3) ( Pb ) 441.8/155=2.850(g/cm3)
14.¿Cuál es la densidad del metal de litio (g/cm3) si es un alambre cilíndrico, con un diámetro de 4,8mm y una altura de 30cm, tiene una masa de 0,7248g?
30((0.048cm)(0.048cm)/4)3.1416= 0.054cm3 0.7248/0.054=13.42 g/cm3
15.Cuando se colocó un trozo irregular de silicio, que pesa 8,763g en una probeta graduada que contiene 25mL de agua, el nivel de esta subió a 28,76mL ¿Cuál es la densidad del silicio en g/cm3?
28.76-25=3.76 cm3 8.763/3.76 =2.33 g/cm3
LABORATORIO 1
OPERACIONES COMUNES
I. OBJETIVOS
Describir en forma detallada las clases de llama y las zonas existentes en la llama del mechero bunsen
Evaluar el buen estado y funcionamiento del mechero bunsen
Aplicar técnicas u operaciones básicas de laboratorio
Medir la densidad de un metal
II. FUNDAMENTOS
Entre las operaciones comunes que se emplean en el laboratorio químico podemos describir las siguientes, sobre las cuales iremos experimentando a través de las diferentes sesiones de laboratorio:
a) Calentamiento
b) Evaporación
c) Filtración y Lavado
d) Decantación
e) Desecación de muestras
f) Mediciones de masa
g) Medición de volumen
a) Calentamiento : MECHERO BUNSEN
Figura 1: Mechero Bunsen
El mechero Bunsen es un dispositivo de laboratorio comúnmente usado para suministrar energía calorífica ya sea para calentamiento de soluciones o para calentar reacciones químicas de naturaleza endotérmica. El mechero Bunsen consta de tres partes: a) La boquilla de entrada de gases, que
está regulada por una válvula de apertura y cierre,
b) La entrada de aire (anillo regulador de aire desplazable)
c) El tubo o vástago donde se mezcla el gas inflamable (gas licuado de petróleo) y aire.
La llama del Mechero de BunsenLa llama es el resultado de la combinación de gases a altas temperaturas. La llama es una manifestación visible del fuego y es el resultado del calentamiento hasta la incandescencia de pequeñas partículas de materia.
TECSUP-PFR Química
Clases de Llama del Mechero Bunsena) Llama Luminosa, que es la llama que se produce con la entrada de aire totalmente
cerrada; es amarilla brillante. Esta es la llama de “difusión” en la que el aire procede enteramente del exterior, de la atmósfera. Esta llama se debe a la combustión incompleta del gas y la presencia de partículas de carbón sometidas a altas temperaturas.
b) Llama No luminosa, es la llama que se produce con la entrada de aire bien abierta permitiendo la combustión completa del gas; esta llama brinda un calentamiento a más altas temperaturas con respecto a la llama luminosa. En la llama no luminosa el color amarillo brillante de la llama luminosa desaparece.
En la llama no luminosa del mechero de Bunsen, que es la más caliente, podemos notar tres zonas: i. Zona fría de color oscuro, es la región más interna donde hay gas frió sin
quemar. Si se coloca la cabeza de un fósforo en esta zona, este no se prenderá. Presenta una combustión parcial donde no hay equilibrio térmico y se calienta por conducción y radiación de la zona más caliente que está sobre ella.
ii. Cono interno o zona interconal, que envuelve a la zona oscura y tiene forma de cono de color verde azulado brillante, de un espesor menor a 1mm. Es la zona más caliente de la llama. En esta delgada zona, el combustible reacciona con el aire premezclado, sin embargo la cantidad de aire premezclado es insuficiente para producir una combustión completa. El gas que sale de la zona de reacción sirve todavía como combustible; en esta zona se realiza la reacción de combustión inicial incompleta por lo que contiene monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), pero nada del gas combustible original.
iii. Cono externo, que recubre al cono interno con una llama de difusión de color violeta azulado; en esta zona, el CO que viene del cono interno puede reaccionar con más oxígeno dando anhídrido carbónico (CO2) y agua (H2O). El oxígeno adicional necesario, para la combustión de los gases procedentes del cono interno, lo suministra el aire procedente de la atmósfera. Por consiguiente la reacción de combustión es completa. La región del cono externo es una zona de combustión secundaria en la que los productos parcialmente oxidados como el CO pueden completar su combustión. Esta región se enfría por el aire que la rodea.
EXPERIENCIA 1: Encendido del mechero Bunsen y pruebas de combustión:
(SEGURIDAD: PARA TRABAJAR CON EL MECHERO NO SE USA GUANTES de jebe. Cerca del mechero debe colocar la loseta blanca para colocar las pinzas o vasos calientes; nunca sobre la mesa directamente).
1. Identifique la línea general que abastece de gas al laboratorio. Verifique que todas las llaves estén cerradas.
2. Revise las partes del Mechero, observe la manguera y verifique que este bien sujeta al mechero; luego proceda a conectarlo a la salida de gas de su mesa.
3. El profesor abrirá la llave general de gas.4. Cierre el anillo regulador de entrada de aire del mechero.5. Encienda el fosforo, colóquelo sobre el borde del vástago y abra la llave de gas de
su mesa.6. Regulando la entrada de aire del mechero observe los tipos de llama: luminosa y no
luminosa.
Experimento No. 2: Estudio de la llama
3
TECSUP-PFR Química
1. Con una pinza coja una cápsula de porcelana y caliéntela directamente con la llama luminosa del mechero observe la formación de un sólido negro. ¿Qué sustancia es?
2. Siga calentando pero ahora abra las ventanas del mechero y logre una llama no luminosa. Observe la desaparición del sólido negro. ¿Qué es lo que ocurre?
3. Repita el paso anterior, pero ésta vez con la llama luminosa.
4. Introduzca un alambre de nicromo en diferentes partes de la llama y observe cuál es la zona más caliente. El alambre debe tener en el extremo un corcho donde usted pueda tocarle y no quemarse. Repita usando una varilla de vidrio y una sal de cobre.
COLOR DE LA INCANDESCENCIA DEL ALAMBRE DE NICROMO
EXPERIENCIA 3: Determinación de la densidad de un material
I. Empleo de la balanza
a) Determinar el punto de equilibrio de la balanza y registrar la marca, modelo y la sensibilidad.
b) Colocar el material cuya masa se desea conocer en el platilloc) Registre la masa
II. Determinación de la densidad por el método geométrico
a) Determine la masa del material que le entregará su profesor; para ello usted debe pesarlo en una balanza. Apunte el peso (que es la masa del material) en su libreta de apuntes según la tabla 1.
b) Mida las dimensiones del material para calcular el volumen:c) Si es como una caja (paralelepípedo): mida el largo y ancho de la base así como
la altura. El volumen es igual al área de la base por la altura:
V = Largo x Ancho x Altura
Si el objeto es cilíndrico V = r2h, siendo r el radio y h la altura o Si el objeto es esférico debe medir el radio r siendo el volumen:
V = 4/3 r3
d) Luego evalúela Densidad (D) del material con su ecuación:
Para tener una idea de las temperaturas que alcanza las diversas partes de la llama del mechero, se introduce en las diversas zonas y en el borde de la misma el extremo de un alambre de "nicromo". Observando el color que tiene cuando se pone incandescente, puede hacerse un esquema aproximado de las distintas temperaturas que se dan en las llamas del mechero de laboratorio.
4
500ºC700ºC
1100ºC1500ºC
rojo oscurorojo naranjanaranjablanco
TECSUP-PFR Química
D =
masavolumen
Tabla 1 Datos para determinar la densidad por el método geométrico
Sólido Masa (g) Forma Volumen (cm3) Densidad (g/cm3)
Fe
Cu
Al
Pb
Bronce
II. Determinación de la densidad por el método de la probeta.
a. Determine la masa del material que le entregará su profesor; para ello usted debe pesarlo en una balanza. Apunte el peso (que es la masa del material) en su libreta de apuntes según la tabla 2.
b. Sumerja el material con cuidado y completamente en una probeta que contenga un volumen exacto de agua (Vo). Luego lea el volumen final (Vf). El volumen del sólido corresponde a la diferencia:
V = V = Vf - Vo
Figura 2: Método de la probeta
Tabla 2. Datos para determinar la densidad por el método de la probeta
Sólido Vo(cm3) Vf (cm3) V = V (cm3)FeCu
Al
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Pb
Bronce
c. Con los datos obtenidos en su laboratorio, calcule la densidad de cada uno de los materiales que les han asignado.
Figura 3: Forma de observar la probeta
Experimento 4:
1. Determinación de la temperatura con sensor de temperatura y/o Termómetro de Mercurio (Hg):
a. Coloque 100 mL de agua de caño en un vaso de 200 mL y mida su temperatura inicial con un sensor de temperatura (Pasco).
b. Ponga a calentar el agua a la llama de un mechero de Bunsen usando un Tetrapode pode y una rejilla de asbesto o de cerámica (ver figura 4).
c. Mida la temperatura cada 5 minutos hasta que hierva, con un termómetro y con un sensor de temperatura (Pasco).
d. ¿A qué temperatura hirvió el agua en su experimento?e. ¿Por qué hay diferencia entre la temperatura de ebullición del agua a nivel
del mar y el resultado en su experimento?
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Figura 4: Calentamiento de agua
to t2 min t4 min t6 min t de ebullició
n
2 min después de ebullición
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CUESTIONARIO:
1. Ahora usted conoce el laboratorio, sus instalaciones de gas y algunas de sus instalaciones para brindarle seguridad y remediar accidentes; Indique por lo menos 05 (cinco) situaciones que pondrían en riesgo un buen uso del mechero de Bunsen.
2. En qué zona de la llama no luminosa existe exceso de oxígeno y en qué zona se tiene exceso de combustible.
3. Cuáles son las zonas de menor y mayor temperatura en una llama y a que se debe dicha diferencia.
4. Averigüe el origen del gas natural y cuáles son sus usos.
5. Encienda una vela ordinaria y estúdiela atentamente cuando se quema. Describa exactamente lo que se observa.
6. ¿Qué otros tipos de mechero conoce usted?
7. Explique las causas que originan la explosión de los balón es de gas propano.
8. Definir brevemente los siguientes términos y conceptos:
a) Quemar
b) Arder
c) Candela
d) Combustión
e) Combustible
f) Humear
g) Humo
h) Incendio
i) Llama
j) Comburente
k) Atmosfera oxidante
l)Atmosfera reductora
m)Fumar
n) Smog
9. Describa la reacción de combustión del constituyente del gas natural
10. La aspirina tiene una densidad de 1,40 g/cm3. ¿Cuál es el volumen (en cm3 y en mL) de una tableta de aspirina que pesa 125 mg?
11. Imagine que coloca un corcho que mide 1,30 cm x 5,50 cm x 3,00 cm en un recipiente con agua y arriba del corcho pone un pequeño cubo de plomo que mide 1,15 cm en cada arista. La densidad del corcho es de 0,235 g/cm3y la del plomo es de 11,35 g/cm3. ¿Flotará o se hundirá la combinación del corcho con el plomo?
12. Determine el volumen en condiciones normales de aire teórico necesario para la combustión de 1m3 de gas natural a condiciones normales cuya composición es de 80% de metano (CH4) y 20% de dióxido de carbono (CO2).
13. Como determinaría el volumen de un sólido soluble en agua
14. ¿Qué diferencia existe entre calor y temperatura?
15. ¿Por qué flota el hielo en el agua?
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Laboratorio 2
“SEPARACIÓN DE MEZCLAS”
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PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO 2
Nombre:……………………………………………………………………Código:…..….…………
Lea detenidamente el Laboratorio 2 y responda:
1. ¿Cuál es el objetivo del laboratorio? 2. Mencione el fundamento químico que involucra el experimento que
usted va a realizar. 3. ¿Qué operaciones comunes empleará en el Laboratorio 2?
4. Realice un diagrama de flujo del procedimiento experimental.
5. ¿Cuál de los siguientes compuestos disuelve en ácido clorhídrico?
a. CaCO3 b. NaCl c. SiO2
6. ¿Cuál es el (los) nombre (s) común (es) o comercial y nomenclatura de los siguientes compuestos?a. CaCO3
………………………………………………………………………………………..b. NaCl
………………………………………………………………………………………..c. SiO2 ...
……………………………………………………………………………………..d. HCl
………………………………………………………………………………………..e. H2O
………………………………………………………………………………………..7. Si Ud. tiene los siguientes casos ¿cómo separaría los componentes?
a. Aceite de motor lleno de partículas de bronce.b. El suero (líquido) de los sólidos en la leche vacuna.c. Los componentes del petróleod. La arena del oro en polvo
8. ¿Cómo se separan los componentes de una amalgama oro - mercurio?
9. Indique en la siguiente relación si la mezcla es homogénea (HO) o si la mezcla es heterogénea (HE):
a. Agua turbia ( ) b. Concreto ( )c. Pintura para muros ( ) d. Bebida gaseosa ( )
e. Oro de 18 quilates ( ) f. Vidrio para ventanas ( ) g. Jugo de tomate ( ) h. Aire licuado ( ) i. Aire ( ) j. Agua oxigenada ( )
10.Se tiene una 250 gramos de mezcla que contiene CaCO3, NaCl y SiO2. Para separarla en sus componentes se la agrego agua y luego filtró (papel de filtro = 1 g) obteniéndose 120 mL de solución. De esta solución, se colocó el 70 % en una cápsula de porcelana para evaporación obteniéndose 85 g de un sólido. Al sólido que quedó en el papel de filtro se le agregó suficiente HCl para separar otro componente de la mezcla. Luego se procedió a enjuagar con agua al papel de filtro que contiene al tercer componente. Luego se llevó a la estufa hasta que secó el papel y su contenido. El papel de filtro y su contenido seco
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pesaron 15 g. Calcule el porcentaje en peso de cada uno de los tres componentes de la mezcla.
11.Investigue y escriba la reacción química balanceada entre el CaCO3 y el HCl.
LABORATORIO 2Separación de Mezclas
I. OBJETIVOS: Mostrar algunas técnicas de separación de los componentes de una
mezcla.
II. FUNDAMENTOS
Una mezcla es una combinación física de dos o más sustancias puras; la mezcla tiene composición variable y sus componentes pueden separarse por métodos físicos, además la temperatura es variable durante el cambio de estado.
Las mezclas se clasifican en:
Mezclasheterogéneas cuando constan de dos o más fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es una mezcla de pequeños granos de diferentes compuestos como cuarzo, mica y feldespato.Mezclas homogéneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas las propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de una solución están tan íntimamente mezclados que son indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y NaCl.En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar su composición o para purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las técnicas a utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes.
La evaporación es una técnica que nos permite recuperar una sustancia sólida que está disuelta en un solvente. Puede realizarse directamente calentando una solución con el mechero, lo que proporciona un calentamiento fuerte y rápido; o en
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una plancha eléctrica o al Bañomaría para que el calentamiento sea suave en el caso de tener un solvente orgánico como el alcohol y evitar que se prenda.
La filtración es una técnica común de laboratorio pero importante; consiste en separar un sólido que se encuentra como partículas sólidas o precipitadas en una solución, reteniéndolo en un intermediario. Para realizar una filtración debe contar con tres elementos básicos: un embudo, un vaso colector y un papel de filtro. La filtración puede hacer uso de una bomba de succión en cuyo caso será una filtración con vacío o puede ocurrir sin vacío, esto es por gravedad.El papel de filtro utilizado para precipitados que van a calcinarse debe estar libre de cenizas; la porosidad del papel de filtro debe ser adecuada, los poros deben ser pequeños para que retengan las partículas pero no tanto como para hacer la filtración muy lenta. El doblado del papel es un paso importante en esta técnica, el alumno deberá invertir algo de tiempo en hacerlo de manera adecuada, doblándolo en cuatro para formar un cono con una esquina rasgada a 2 cm del primer doblez. El ángulo del vértice del cono es de 60o y debe ajustarse bien al embudo de vidrio. El embudo puede ser de vidrio de 50, 70 ó 100 mm de diámetro; puede tener el extremo como tubo largo llamado embudo de vástago largo pero también puede ser de vástago corto. Un vástago largo permite acelerar la filtración. El vástago debe estar siempre con líquido y no con burbujas, esto se logra con un buen plegado del papel de filtro y su adaptación al embudo.
Figura 1: EQUIPO DE FILTRACIÓNEl lavado de un precipitado consiste en añadir una cantidad pequeña del líquido de lavado al precipitado, la mayor parte del cual debe quedar aún en el vaso.
La decantación es una técnica que consiste en dejar sedimentar un precipitado que se ha formado en el transcurso de una reacción y luego separar el líquido
sobrenadante, esto es, decantar el líquido vertiéndolo a un vaso colector. Para lograr que el precipitado este más compacto se puede someter a centrifugación colocándolo en una centrífuga.
III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Experimento 1: Separación de los componentes de una mezcla sólida de CaCO3 ,
NaCl y SiO2
Indicaciones para la separación de la mezcla: 1. Pese 2,00 gramos de mezcla problema en un trozo de papel aluminio y
póngalos a un vaso de precipitados de 100 mL. 2. Adicione lentamente 10 mL de agua agitando continuamente. 3. Filtre por gravedad a través de un papel de filtro (previamente pesado) en
un embudo y recoger el filtrado en una probeta graduada. 4. Pese una cápsula de porcelana limpia y seca, añada 5,00 mL del filtrado y
someta el conjunto a evaporación. 5. La cápsula debe taparse con un vidrio de reloj previamente pesado.6. Cuando el solvente en la cápsula se haya evaporado y el componente 1 esté
seco, deje enfriar el conjunto a temperatura ambiente y pese. Luego vuelva a calentar por 5 min, deje enfriar y pese de nuevo. El procedimiento se repite hasta obtener un peso constante.
7. Añada más agua destilada al vaso de precipitados con el fin de lograr la transferencia de todo el resto de la mezcla sólida al papel de filtro.
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8. Adicione lentamente, con una pipeta, 10 mL de HCl 4.0 M al sólido en el papel de filtro.
9. Luego lave el sólido del papel de filtro con agua destilada utilizando el frasco lavador (piceta).
10. Coloque el papel a la acción del calor hasta lograr la sequedad. Retire del calor cuando este seco y pese.
11. Repita el calentamiento otros 2 min. Pese nuevamente y repita el procedimiento hasta peso constante.
Diagrama de flujo del proceso de separación de Mezcla
Cálculos
% en masa de cada componente =masaobtenidamasa inicial
x 100
1. Para llenar durante el laboratorio:Masa de Capsula de porcelana:…………………….Masa de Vidrio de reloj: ……………………………..
Masa Inicial de Mezcla (g)
Volumen (mL) de solución de NaCl obtenida de filtración
Volumen (mL) de solución de NaCl para evaporar
Masa de NaCl seco obtenido.
% de NaCl que hay en la mezcla.
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2. Para llenar durante el laboratorio:
Masa del papel de filtro
Masa de papel de filtro + SiO2
Masa de SiO2
seco obtenido.
% de SiO2
que hay en la mezcla.
% de CaCO3
que hay en la mezcla.
IV. Cuestionario
1. Se tiene 20 gramos de una mezcla que contiene CaCO3, NaCl y SiO2. Para separarla en sus componentes se la agregó agua y luego filtró (papel de filtro = 1 g) obteniéndose 20 mL de solución. De esta solución, se colocó el 60 % en una cápsula de porcelana para evaporación obteniéndose 8,3 g de un sólido. Al sólido que quedó en el papel de filtro se le agregó suficiente HCl para separar otro componente de la mezcla. Luego se procedió a enjuagar con agua al papel de filtro que contiene al tercer componente. Luego se llevó a la estufa hasta que secó el papel y su contenido. El papel de filtro y su contenido seco pesaron 2,5 g.Calcule el porcentaje en peso de cada uno de los tres componentes de la mezcla.
2. El estaño existe en la corteza terrestre como SnO2. Calcule la composición porcentual en masa de Sn y de O en SnO2.
3. Durante muchos años se utilizó el cloroformo (CHCl3) como anestésico de inhalación a pesar de ser también una sustancia tóxica que puede dañar el hígado, los riñones y el corazón. Calcule la composición porcentual en masa de este compuesto.
4. Todas las sustancias que aparecen enlistadas a continuación se utilizan como fertilizantes que contribuyen a la nitrogenación del suelo. ¿Cuál de ellas representa la mejor fuente de nitrógeno, basándose en su composición porcentual en masa?
5. La fórmula de la herrumbre se puede representar como Fe2O3. ¿Cuántas moles de Fe están presentes en 24,6g del compuesto?
6. Con frecuencia se agrega fluoruro de estaño (II) (SnF2) a los dentífricos como un ingrediente para evitar las caries. ¿Cuál es la masa de F en gramos que existe en 24,6g de compuesto?
7. ¿Cuál es la diferencia entre una reacción química y una ecuación química?
8. La fermentación es un proceso químico complejo que se utiliza en la manufactura de los vinos, en la que la glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono:
C6H12O62C2H5OH + 2CO2
glucosa etanolSi se empieza con 500,4 g de glucosa, ¿cuál es la máxima cantidad de etanol, en gramos y en litros, que se obtendrá a través de este proceso? (Densidad del etanol=0,789g/mL)
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9. Durante muchos años, la recuperación del oro – es decir, la separación del oro de otros materiales – implicó el uso de cianuro de potasio:
4Au + 8KCN + O2 + 2H2O 4KAu(CN)2 + 4KOH¿Cuál es la mínima cantidad de KCN, en moles, que se necesita para extraer 29g (alrededor de una onza) de oro?
10.Considere la reacciónMnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Si reaccionan 0,86 moles de MnO2 y 48,2g de HCl, ¿cuál de los reactivos se consumirá primero?
11.La nitroglicerina es un explosivo muy potente. Su descomposición se puede representar por4C3H5N3O9 6N2 + 12CO2 + 10H2O + O2
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Laboratorio 3
CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO 3
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Nombre:……………………………………………………………………Código:…..….…………
Lea detenidamente el Laboratorio 3 y responda:
1. ¿Cuáles son los objetivos específicos del laboratorio 3?
2. ¿Qué es una reacción química? ¿Un cambio químico es una reacción química?
3. Escriba la reacción química balanceada entre el sulfato de cobre y el zinc.
4. Escriba la ecuación química balanceada de la reacción entre el ácido clorhídrico y el zinc.
5. Defina reacción endotérmica y reacción exotérmica
6. Escriba la ecuación de la reacción entre el magnesio y el oxígeno y acción del calor
7. Investigue la reacción entre el mármol y el ácido clorhídrico
LABORATORIO 3CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
Objetivo Clasificar los diferentes tipos de transformaciones o cambios que sufre la
materia.
IntroducciónLa materia es todo lo que ocupa espacio, tiene una propiedad llamada masa y posee inercia.Todos los objetos que nos rodean y los gases de la atmósfera son materia, ocupan espacio y tienen masa. La luz solar no es materia sino una forma de energía.La ciencia que estudia las propiedades y composición de la materia es la química; las propiedades son las características que nos permiten diferenciar diferentes muestras de materia y, la composición es el conjunto de componentes de una muestra de materia en proporción definida.Las propiedades de las sustancias se dividen en dos grupos:
1. Propiedades Físicas: son las cualidades que muestra de materia que no implican un cambio en la conformación química. Podemos medir la propiedad física cuando la sustancia sufre un cambio físico y varía en su apariencia pero no en su constitución, por ejemplo la solubilidad, el punto de ebullición entre otros. Los cambios físicos pueden ser revertidos recuperándosela sustancia original.
2. Propiedades Químicas: son características de una sustancia que implican capacidad de reaccionar con otras o transformar su constitución por un agente externo. Las propiedades Las propiedades químicas implican modificación en la composición. El cambio químico ocurre transformando a la sustancia en otra químicamente distinta, por ejemplo una reacción de
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combustión, una descomposición por efecto del calor. Cuando ocurre un cambio químico no es posible revertirlo ni recuperar la sustancia original.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Realice los siguientes experimentos, haga observaciones y decida si ocurre un cambio físico oun cambio químico (o ninguno de ellos).
Experiencia 1: Cambios por sustitución.
1. En dos tubos de ensayo vierta 3 mL de sulfato de cobre (II)pentahidratado, CuSO4.5H2O, al 1%. Rotule estos tubos como el tubo A y el tubo B.
2. En un tubo A coloque una granalla de cinc y conserve el tubo B como tubo testigo para la comparación. En su cuaderno de laboratorio tome apuntes de lo que observa en la superficie del cinc en los primeros momentos que está en contacto con la solución.
3. Deje el metal en la solución por lo menos una hora y describa sus observaciones. Anote cualquier cambio de color en la solución ó en la intensidad de su color original.
4. Limpie con un papel absorbente el depósito que queda en la granalla de cinc y observe si hay cambios en la superficie del metal.
Experiencia 2: Energía calorífica y cambios químicos.
1. Caliente fuertemente una pequeña cantidad de cloruro de sodio en un tubo de ensayo y utilizando el mechero de Bunsen. Observe y anote.
2. Caliente de la misma forma en otro tubo de ensayo, una cantidad de azúcar. Anote sus observaciones.
3. Coloque 2 mL de ácido clorhídrico (HCl) al 10 % en un tubo de ensayo. Toque la parte exterior del tubo donde se encuentra el ácido, luego agregue una pequeña granalla de cinc y toque nuevamente la parte exterior del tubo. ¿Ocurrió algún cambio? Anote.
4. Observe las características de un trozo de cinta de magnesio, Mg; luego sostenga firmemente la cinta con pinzas largas de metal y caliente el magnesio en un mechero hasta que se ponga incandescente. Comparar las propiedades del residuo con las propiedades de la cinta antes del calentamiento y anote.
5. Caliente con el mechero alambre de nicromo hasta incandescencia. Compare las propiedades del alambre antes y después del calentamiento. Anote.
Experiencia 3: Acción del agua y del ácido clorhídrico sobre el carbonato de calcio, CaCO3. Identifique cada uno de los cambios como físico o químico
1. En un tubo de ensayo coloque una pequeña cantidad de carbonato decalcio, luego añada 10 mL de agua destilada y agitar. ¿Se disuelve la sal en agua? Anote.
2. En un tubo coloque una pequeña cantidad de carbonato de calcio deltamaño de una perla y añádale 10 mL de HCl al 10%. Observe y
anote.3. Cuando haya terminado la reacción entre el carbonato de calcio y el ácido
clorhídrico,pase la solución a una cápsula de porcelana y evapore a sequedad.
4. Una vez que obtenga un residuo seco, tome una parte de este y ensaye su solubilidad en agua.
5. Coloque la otra porción del residuo seco en un tubo y agréguele 2 mL de HCl al 10 %. Compare el resultado con el obtenido en el paso 2.
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Cuestionario
1. Explique si las siguientes propiedades son físicas o químicas:a. Un bloque de madera que flota en el agua.b. Un trozo de manzana cortado que se vuelve marrón.
2. ¿Cuantos gramos de NH3 pueden prepararse de 85,5 g de N2 y 17,3 g de H2 ?
3. La solución de ácido clorhídrico ataca las virutas o clavos de hierro con desprendimiento de hidrógeno y la formación de FeCl2.Si se tiene 60 g de clavos de hierro ¿cuántos litros de hidrógeno se libera? ¿qué masa de HCl se necesita? ¿cuál es la ecuación de la reacción?
4. Una forma correcta de neutralizar ácidos, si se derraman en la mesa de laboratorio, es echar bicarbonato de sodio seco sobre el líquido. Para la neutralización del ácido clorhídrico es:
HCl (ac) + NaHCO3(s) NaCl (ac) + H2O (l) + CO2 (g)
Si se derrama accidentalmente 100mL de dicho ácido de concentración 1M ¿qué cantidad de bicarbonato necesitaría para la neutralización?
5. Una muestra de zinc de exactamente 0,1 mol fue corroída hasta desaparecer en 200mL de HCl 2M. La reacción sin balancear es: Zn + HCL ZnCl2 + H2
a. El reactivo en exceso es: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. la masa de hidrógeno desprendida es: . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. De acuerdo con la ecuación siguiente se obtiene vidrio: Na2CO3 (s) + CaCO3 (s) + 6SiO2 (s) Na2O.CaO.6SiO2 (l) + 2CO2 (g)
Calcular el número de kilogramos de dióxido de silicio (SiO2) que se requieren para producir el vidrio necesario para la fabricación de mil frascos cada uno de los cuales pesa 180g.
7. Defina el término incandescencia.8. Diga si las siguientes afirmaciones son falsas o verdaderas. Fundamente sus
razonesa. Cuando el hielo se funde, se produce una reacción química.b. La digestión de los alimentos es una serie de reacciones químicas.c. La niebla se forma del agua como consecuencia de una reacción
química.d. El cambio de olor y sabor de la carne expuesta al medio ambiente se
debe a reacciones químicas.9. Explicar las propiedades organolépticas del azúcar.10. Calcular la masa correspondiente a 5 cubitos tallados en madera estructural
de nogal americano secada al aire de 5 cm de arista.
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Laboratorio 4
“PREPARACION DE SOLUCIONES”
PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO 4
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Nombre:……………………………………………………………………Código:…..….…………
Lea detenidamente el Laboratorio 4 y responda:
1. Investigue el significado de una solución de dextrosa al 5%
2. ¿Cómo se prepara el suero fisiológico al 2% masa – volumen?
3. ¿Qué factores modifican la solubilidad de una sustancia?
4. ¿Cómo se prepara una solución saturada y sobre saturada de NaCl?
5. ¿Cuáles son los pasos para preparar 350mL de una solución 0,62M si se debe pesar 1,75g de soluto?
6. Se desea preparar 500mL de una solución 0,7M de hidróxido de sodio. ¿Cuánto de peso de hidróxido de sodio se utilizará?
7. Se dispone de 50g de ácido sulfúrico y se disolverá en una fiola de 1000mL. ¿Qué concentración normal tendrá la solución?
8. ¿Cuál es la molaridad del ácido clorhídrico original de fábrica que tiene una concentración de 37% y una densidad de 1,18g/mL?
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LABORATORIO 4PREPARACION DE SOLUCIONES
Objetivo Conocer los diferentes modos de preparar soluciones en unidades físicas y
químicas. Preparar soluciones normales (N) y molares (M) Preparar soluciones físicas % en peso, % en volumen
Equipos y materialesHaga una lista de equipos y materiales utilizados.
Introducción
Las actividades dentro de un laboratorio químico exigen el uso de soluciones, preparadas de formas muy particulares, según el uso que se necesite y de esta manera saber dosificar solutos de una manera exacta, dependiendo del peso y volumen usado.
Normalidad
Para el caso de soluciones que serán utilizadas para la titulación (método químico de análisis) es muy importante establecer por medio de la unidad número de equivalente químico, que se define como:
#eq-g= masa del soluto/peso equivalente
Peso equivalente= masa molecular/cantidad de H+ u OH-
Normalidad (N)= #equivalente-gramo/Volumen de solución (litros)
Molaridad
Cuando se desea que el soluto este expresado en moles, se prefiere usar este tipo de unidad, el cual indica claramente, lo siguiente:
Molaridad (M)= número de moles/Volumen de solución (litros)
número de moles= masa de soluto/masa molecular (PM)
Porcentaje en peso (% m/m)
Es una unidad comercial, se usa para intercambiar o comercializar solutos en solución, como es el caso del alcohol etílico, soda cáustica, pinturas, pegamentos, etc.
% Peso de a = (masa de a/masa total) x 100
Porcentaje en volumen (% v/v)
Es una unidad comercial, se usa para intercambiar o comercializar solutos en solución, como es el caso licores, en todo caso generalmente se utiliza cuando el soluto está en estado líquido.
% Volumen de a = (Volumen de a/Volumen total) x 100
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EXPRESIONES IMPORTANTES DEL MANEJO DE SOLUCIONES
M =
nstoV sol
=w sto
M . V sol
Donde: M : molaridad, M, mol/Lnsto : moles de soluto, mol
w sto : masa del soluto, g
M : masa molecular del soluto, g/mol
V sol : volumen de la solución, L
Ecuación de dilución:
Ndil . V dil=Ncc . V cc
Donde:Ndil : normalidad de la solución
diluidaV dil : volumen de la solución
diluidaNcc : normalidad de la solución
concentradaV cc : volumen de la solución
concentrada
N=¿eqstoV sol
=wsto
pe . V sol=wsto . θ
M . V sol=M . θ
Donde:N : Normalidad, N, eq/L
¿eq : número de equivalentes del soluto
pe : peso equivalente, g/eqw sto : masa del soluto, g
M : masa del soluto, g/mol
V sol : volumen de la solución, L
θ : Nº de H+ o OH-; Nº de e-, etc
%vv=V stoV sol
x 100
Donde:
%vv
: porcentaje en volumen
V sto : volumen del soluto
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V sol : volumen de la solución
% =w stow sol
x 100
Donde:% : porcentaje en
masaw sto : masa del
solutow sol : masa de la
solución
PROCEDIMIENTO
1. Preparar 50 mL de solución 0,2 N de hidróxido de sodioDisponer de una fiola de 50 mL, calcular el peso de hidróxido de sodio a usar. Una vez calculado, agregar el hidróxido (pesado y disuelto en un vaso) a la fiola. Enrasar la fiola agregando agua destilada hasta el aforo, tomando en cuenta el menisco formado, está última etapa usar una piceta para alcanzar el nivel final.
2. Preparar 50 mL de solución de Cloruro de sodio0,2 M.Disponer de una fiola de 50 mL; calcular el peso de cloruro de sodio a usar, una vez calculado, agregar el cloruro de sodio pesado y luego disuelto en agua a la fiola Enrasar la fiola, tomando en cuenta el menisco formado, está última etapa usar una piceta para alcanzar el nivel final.
3. Preparar una solución de 50 g al 1,5% en peso de azúcar doméstica.Disponer de un vaso de 100 mL, calcular el peso de azúcar a usar, una vez calculado, agregar el azúcar pesado al vaso y agregar el resto del peso de agua, y luego disolver completamente (agitando).
4. Preparar una solución de 50 mL al 1,5% en volumen de alcohol etílico.Disponer de un vaso de 100 mL, calcular el volumen de alcohol etílico a usar, una vez calculado, agregar el alcohol etílico medido al vaso y agregar el resto del volumen de agua, y luego disolver completamente (agitando).
5. Preparar 50 mL de HCl 0,08 N a partir de HCl 1,5 N.Utilice fiola de 50 mL. Haga los cálculos pertinentes y utilice pipeta y propipeta para sacar el ácido requerido. Deposítelo en la fiola de 50 y enrase.
CUESTIONARIO
1. a. Indicar los pasos para preparar 250mLde una solución 0,8 M de hidróxido de sodio
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b. Indicar los pasos para preparar una solución de ácido acético al 3,5% v/v
2. Calcular cuántos gramos de ácido sulfúrico al 90% son necesarios para preparar 300 mL de una disolución 0,3 Normal de H2S04
3. Determinar la Molaridad y la Normalidad de una disolución que contienen 50 gramos de hidróxido de magnesio, Mg(OH) 2 en 1,2 litros de disolución.
4. Señale las etapas para la preparación 250 mL de una disolución de cloruro de amonio, NH4Cl al 5% m/ v.
5. Una muestra de 100 mL. de jugo gástrico tiene una concentración de 0,15 M de ácido clorhídrico. Calcular la masa de ácido clorhídrico que se encontraría en un litro de jugo gástrico.
6. Calcule el peso de hidróxido de sodio contenido en 200 mL de una disolución al 10% en peso de NaOH. La densidad de la disolución es 1,5 g/ml.
7. ¿Qué cantidad de soluto está contenido en 800 mL de una disolución que contiene el 8,0% en peso de soluto? La densidad de la disolución es de 1,15 g/mL.
8. Calcule la molaridad de una disolución que contiene 80 g de H3PO4 en 600 mL de disolución.
9. Calcule el peso de KOH necesario para preparar 1,8 L de una disolución 0,3 M de KOH.
10.Calcule el peso de Mg(NO3)2.6H2O requerido para preparar 300 mL de una disolución 0,750 M de Mg(NO3)2.
11.Calcule la molaridad del agua en agua pura a 25ºC.12.Establecer las relaciones que existen entre molaridad y normalidad
de los siguientes reactivos: H2SO4 , NaOH, Sr(OH)2 , KMnO4 .13.¿Cuántos miliequivalentes hay en 20 g de H2C2O4, 25 mL de solución
0,2 N de H2C2O4?
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