Lab Oratorios Manual Quimica Ing Industrial

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR

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REVISIÓN N°. 01 AÑO MES DÍA 2007 07 17

MANUAL DE QUÍMICA (M-QUI-01)

PUNTO(S) DE LA NORMA QUE APLICA: 7.5.1

ELABORÓ: REVISÓ: AUTORIZÓ:

PUESTO AUXILIAR DE LABORATORIO DEPARTAMENTO DE TALLERES Y LABORATORIOS

SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA

FECHA 17 DE JULIO DEL 2007 17 DE JULIO DEL 2007 17 DE JULIO DEL 2007 NOMBRE Y

FIRMA LIC. JULIA DE GANTE

RODRÍGUEZ M.C. RAYMUNDO PÉREZ LUNA M.C. JOSÉ LUÍS SESEÑA OSORIO F-CAL-01

M A N U A L D E Q U Í M I C A

INGENIERÍA INDUSTRIAL


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AÑO MES DÍA 2007 07 17

MANUAL DE QUÍMICA (M–QUI–01) PUNTO(S) DE LA NORMA QUE APLICA: 7.5.1

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PRESENTACIÓN Con el fin de lograr la enseñanza-aprendizaje en la materia de química de la carrera de Ingeniería Industrial, el Departamento de Talleres y Laboratorios pone a Disposición de profesores y alumnos un manual de prácticas de química el cual contiene, ocho prácticas que están diseñadas de acuerdo al plan de estudio 2004.


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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ................................................................................ 4 REGLAMENTO ................................................................................... 5 MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO .................................. 6 PRÁCTICA No. 1 “ CONOCIMIENTO DEL MATERIAL DEL LABORATORIO” ...... 11 PRÁCTICA No. 2 “TÉCNICAS COMUNES DEL LABORATORIO” ................ 16 PRÁCTICA No. 3 “ TABLA PERIÓDICA” ................................................ 25 PRÁCTICA No. 4 “ENLACES QUÍMICOS” ............................................... 30 PRÁCTICA No. 5 “LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA” ................. 36 PRÁCTICA No. 6 “ IDENTIFICACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES” ................... 43 PRÁCTICA No. 7 “OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN” ..................................... 46

PRÁCTICA No. 8 “EQUILIBRIO QUÍMICO” ............................................ 49 FORMATO DE REPORTE ..................................................................... 52


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INTRODUCCIÓN

En el Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán se imparte la carrera de Ingeniería Industrial, misma que en su retícula incluye la materia de química, la cual tiene un valor de diez créditos que son obtenidos de cuatro horas clases más dos horas prácticas, las horas práctica son llevadas a cabo en el laboratorio por lo que el Departamento de Talleres y Laboratorios de éste Instituto pone a disposición el presente manual de química que incluye ocho prácticas, realizadas de acuerdo al contenido temático Cabe mencionar que las prácticas aquí descritas ya se han realizado en ciclos de clases anteriores en el laboratorio de este Instituto, por lo que la metodología empleada es segura y confiable.


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REGLAMENTO DE LABORATORIO PROHIBIDO

El ingreso de personas ajenas al grupo y la salida de alumnos mientras se están llevando a cabo las prácticas.

Ingresar alimentos o bebidas.

Cambiar por iniciativa propia el procedimiento al realizar un experimento.

Cambiar de posición los reactivos o materiales de uso general.

RESPONSABILIDADES DEL USUARIO

Usar bata del laboratorio y lentes de protección.

Solicitar los reactivos y el material a utilizar al instructor, a través de un responsable de equipo y por medio de un vale.

Permanecer en el lugar asignado al equipo.

Informar inmediatamente al instructor si ocurre un accidente.

Leer la etiqueta para identificar el contenido de un frasco, tomar la

cantidad exacta para no regresar excedentes al frasco original.

No mezclar cucharas o pipetas utilizadas al tomar diferentes reactivos.

Entregar limpio y seco el material usado en la práctica.

Reponer en especie el material dañado durante la realización de las prácticas

Acomodar los bancos y dejar limpia la mesa de trabajo.

• EL USUARIO QUE NO RESPETE EL REGLAMENTO SERÁ SUSPENDIDO

PARA CUALQUIER DUDA O SUGERENCIA, FAVOR DE DIRIGIRSE CON EL RESPONSABLE EN TURNO


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MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 1. Para evitar quemaduras se deberán colocar los objetos calientes sobre tela

de asbesto. 2. Al calentar sustancias contenidas en un tubo de ensaye, no se debe apuntar

la boca del tubo al compañero o a sí mismo, ya que pueden presentarse proyecciones del líquido caliente

3. Para llevar a cabo diluciones de ácidos concentrados se deben llevar a cabo

los siguientes pasos:

Utilizar recipientes de pared delgada. Añadir lentamente el ácido al agua resbalándolo por las paredes del

recipiente, al mismo tiempo que se agita suavemente (jamás debe agregarse agua al ácido), ya que puede formarse vapor con violencia explosiva.

En caso de que el recipiente en donde se está llevando a cabo la dilución se caliente será necesario interrumpir de inmediato y se continuará el proceso en baño de agua fría.

4. En caso de ingestión accidental de algún reactivo deberá notificarse se deberá

avisar inmediatamente al instructor. 5. Para oler una sustancia debe evitarse hacerlo directamente por lo que

deberemos atraer sus vapores con las manos hacia la nariz. 6. Al final de cada práctica se deberá preguntar al instructor sobre productos

que pueden ser arrojados al desagüe, de esta manera evitaremos la contaminación de ríos y lagunas.

7. Cuando en una reacción se desprendan gases tóxicos o se evaporen la

operación deberá hacerse bajo una campana de extracción. 8. Los frascos que contengan los reactivos a emplear en la práctica deberán

mantenerse tapados mientras no se usen , además de no llevarselos a la mesa de trabajo salvo autorización previa..


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9. No trasladar varios objetos de vidrio al mismo tiempo. 10. Se deberá mantener una adecuada disciplina durante la estancia laboratorio

y estar atentos a las instrucciones del docente. SUSTANCIAS QUE DEBEN USARSE CON PRECAUCIÓN

Todas las sustancias utilizadas en las prácticas en el laboratorio de química son potencialmente peligrosas por lo que deberá trabajarse con cautela y normar el comportamiento en el laboratorio por las exigencias de la seguridad personal y del grupo que se encuentre realizando una práctica.

Existen sustancias orgánicas e inorgánicas que son corrosivas o que son absorbidas fácilmente por la piel, produciendo intoxicaciones o dermatitis, por lo que se ha de evitar su contacto directo; en caso de que ocurriera se deberá lavar inmediatamente la parte afectada con abundante agua. A continuación se muestran algunas sustancias que se deben usar con mayor precaución. Ácido Fluorhídrico (HF) Causa quemaduras de acción retardada en la piel, en contacto con las uñas causa fuertes dolores, y sólo si se atiende a tiempo se puede evitar la destrucción de los tejidos incluso el óseo. Ácido Nítrico (HNO3) En unos cuantos segundos daña permanentemente los ojos y es sumamente corrosivo en contacto con la piel, produce quemaduras, mancha las manos de amarillo por acción sobre las proteínas.

Ácidos Sulfúrico (H2SO4), Fosfórico (H3PO4) y Clorhídrico (HCl) Lesionan rápidamente la piel y los tejidos internos. Sus quemaduras tardan en sanar y pueden dejar cicatrices (Nunca se deben pipetear directamente con la boca)


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PASOS A SEGUIR EN CASO DE UN ACCIDENTE

En caso de ocurrir un accidente en el laboratorio, deberá comunicarlo inmediatamente al auxiliar del laboratorio.

• Salpicaduras por ácidos y álcalis.- Lavarse inmediatamente y con abundante agua la parte afectada. Si la quemadura fuera en los ojos o muy extensa lavar abundantemente y acudir inmediatamente al servicio médico.

• Quemaduras por objetos, líquidos o vapores calientes.-Aplicar pomada para quemaduras. En caso necesario, proteger la piel con gasa y acudir al servicio medico.

INCENDIO DE PRODUCTOS QUÍMICOS

Agentes de extinción

Las principales causas de incendios en los laboratorios suelen ser la manipulación con cierta ligereza de los productos, mecheros, etc., y el emplazamiento de las sustancias inflamables cerca de fuentes de calor como estufas, hornillos, etc.

En caso de iniciarse el fuego hay que tener en cuenta que no siempre el agua

es el agente de extinción idóneo. Para cada grupo de productos inflamables debe emplearse un agente de extinción apropiado:

1. Agua, polvo seco o anhídrido carbónico. 2. Polvo seco o anhídrido carbónico.

3. Arena seca o polvo seco.


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SÍMBOLOS DE PELIGRO

Existen símbolos (imágenes) que se utilizan en las etiquetas de los envases que contienen los reactivos, para indicar el grado de peligrosidad de los mismos:

PELIGROSIDAD DESCRIPCIONIMAGEN

Sustancias y preparados que pueden explosionar bajo el efecto de una llama o que son más sensibles a los choques o a la fricción que el dinitrobenceno.

Sustancias y preparados que en contacto con otros particularmente con los inflamables originan una reacción fuertemente exotérmica (Gran desprendimiento de energía).

Sustancias y preparados líquidos cuyo punto de destello sea inferior a 0º -1º centígrados y su punto de ebullición inferior o igual a 35º centígrados.

Sustancias y preparados cuyo punto de destello sea inferior a 21º

centígrados

Son sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea pueden entrañar riesgos

extremadamente graves, agudos o crónicos e incluso la muerte.

Son sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea pueden entrañar riesgos

extremadamente graves, agudos o crónicos e incluso la muerte.


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Son sustancias y preparados que en contacto con los tejidos vivos puedan ejercer sobre ellos una acción destructiva.

Son sustancias y preparados que por inhalación ingestión o penetración cutánea puedan entrañar riesgos de gravedad limitada.

Sustancias y preparados no corrosivos que por contacto prolongado o repetido con la piel o mucosas puedan provocar una reacción inflamatoria.


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Licenciatura: Ingeniería Industrial Materia: Química Unidad: Introducción


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PRÁCTICA No.1 CONOCIMIENTO DEL MATERIAL DEL LABORATORIO

OBJETIVO: Familiarizarse con los materiales que más frecuentemente se usan en el laboratorio de química. ANTECEDENTES: La identificación de los materiales de laboratorio es importante, para ser capaz de seleccionarlos y usarlos adecuadamente.

Fig. No. 1

POLARÍMETRO ESPECTROFOTÓMETRO BALANZA GRANATARIA

MICROSCOPIO MICROSCOPIO BINOCULAR ESTEREOSCÓPICO

APARATO DE PUNTO DE FUSIÓN PARRILLA DE CALENTAMIENTO

AGITADOR AGITADOR TIPO VORTEX CIMAREC

BALANZA ANALÍTICA SOPORTE UNIVERSAL

BALANZA ARITMÉTICA

SOPORTE UNIVERSAL


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Fig. No. 2

KIT DE DENSIDAD KIT DE DENSIDAD MECHERO, TRIPIE Y TELA DE ASBESTO

MANTILLAS GRADILLA DE MADERA

CRISTALERÍA

MATRAZ ERLENMEYER

MATRAZ KITAZATO

MATRAZ AFORADO

MATRAZ KJELDAHI

MATRAZ FONDO REDONDO

MATRAZ DESTILACIÓN

PIPETA SEROLÓGICA

TUBO DE ENSAYE

APARATO DE HOFFMAN

TRAMPA DESTILACIÓN DE ACEITES


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Fig. No. 3

Fig. No. 4

BURETA PIPETA VOLUMÉTRICA

VASO DE PRECIPITADO

EMBUDO TIPO BUNSEN

DESECADOR

PROBETA BOTELLA ASPIRADORA

EMBUDO DE SEPARACIÓN

VIDRIO DE RELOJ

CRISTALIZADOR

CRISOL BARRAS MAGNÉTICAS CÁPSULA DE PORCELANA

EMBUDO DE BUCHNNER

EMBUDO DE PLÁSTICO

CONO IMHOFF DE PLÁSTICO

PIZETA TERMÓMETRO TAPÓN DE HULE


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CUESTIONARIO: 1. Investigar el código de un laboratorio de química general

Fig. No. 5

PINZA DOBLE NUEZ PINZA PARA BURETA DOBLE NUEZ

PINZA DE HOFFMAN

PINZA DE MOHOR PINZA PARA CRISOL PINZA PARA TUBO DE ENSAYE


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Licenciatura: Ingeniería IndustrialMateria: Química Unidad: Introducción


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PRÁCTICA No. 2 TÉCNICAS COMUNES DEL LABORATORIO

OBJETIVO: El alumno se adiestrará en algunas técnicas usuales en el laboratorio de química, tales como filtración, destilación, sublimación y preparación de soluciones. ANTECEDENTES: En el estudio experimental de las propiedades químicas de las sustancias y de sus reacciones se usan diferentes técnicas, entre las cuales destacan la filtración, destilación, sublimación, decantación, evaporación, centrifugación y preparación de soluciones. Filtración.- Técnica que consiste en separar las partículas sólidas insolubles que están en un líquido. Para efectuarla se utiliza un medio poroso que deja pasar el líquido y retiene las partículas de la sustancia sólida. Sublimación.- Es el cambio del estado sólido al gaseoso o lo contrario sin pasar por el líquido mediante aplicación de calor. Esto se aprovecha para separar una mezcla de partículas de dos sustancias sólidas, cuando una de ella puede sufrir sublimación. Ejemplo. Cristales de yodo mezclado con un polvo de carbón. Decantación.- se emplea para separar dos o más líquidos que no se disuelven entre si (no miscibles) y que tienen diferentes densidades. También para separar las partículas de sólidos insolubles en un líquido y que por mayor densidad sedimentan. Destilación.- Se utiliza para purificar un líquido, eliminándole las sustancias que tenga disueltas, o para separar mezclas de líquidos que se disuelven entre si (miscibles) con diferentes puntos de ebullición, es decir, que hierven a distintas temperaturas. Centrifugación.- Cuando la sedimentación es muy lenta, se acelera mediante la acción de la fuerza centrífuga. Se pone la mezcla en un recipiente, el cual se hace girar a gran velocidad, la sustancia con mayor densidad queda en el fondo del recipiente y sobre ella la de menor densidad.


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Evaporación.- se emplea para separar un sólido disuelto en un líquido, cuando éste se evapora, la sustancia sólida queda cristalizada.

Preparación de soluciones.- técnica que permite obtener concentraciones conocidas de solutos en determinados solventes, entendiendo por solvente aquella sustancia que se encuentra en mayor proporción en la solución preparada.

MATERIALES SUSTANCIASBalanza granataria Permanganato de potasio (KMnO4) 2 vasos de precipitado de 100 ml. Arena comercial1 vaso de precipitado de 250 ml. Harina1 Embudo tipo Bunsen Sulfato de cobre 2 Soporte universal con anillo Colorantes2 varilla de vidrio Agua destiladaAgitador de vidrio Yodo 1 cápsula de porcelana de 90 ml Cloruro de sodio1 Agitador tipo Cimarec Limaduras de hierro 2 Tubos de ensaye de 29 x 200 mm Papel filtro1 Piseta Núcleos de ebullición de vidrioRefrigerante Tubo de hule 1 Matraz de destilación 2 Tapones de hule 2 matraces de aforación de 100 ml. 1 Probeta de 50 ml. 1 Espátula de porcelana 2 Pinzas para bureta 1 Vidrio de reloj Centrifuga

PARTE EXPERIMENTAL

I. FILTRACIÓN 1. Pesar 5 grs de arena y 5 grs de cloruro de sodio y collocarlos en un vaso

de precipitado seco de 100 ml y agregar 20 ml de agua destilada.


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2. Colocar un embudo de vidrio en un soporte con anillo.

3. Humedecer el papel filtro con agua destilada utilizando una piseta y presionarlo contra las paredes del embudo.

4. El papel debe quedar completamente adherido a la superficie del interior del

embudo, sin que se observen burbujas de aire.

5. Pesar la cápsula de porcelana, seca y limpia, y colóquela en la parte inferior del embudo.

6. Agitar el vaso de precipitado que contiene arena, utilizando el agitador de

vidrio. Vierta el contenido en el embudo, teniendo cuidado de colocar la varilla en el pico del vaso y que no quede ningún residuo en el vaso (Fig. 6 )

7. Secar los sólidos recuperados

8. Colocar la cápsula de porcelana en la parrilla y caliente suavemente hasta

que se evapore toda el agua.

9. Pesar los sólidos recuperados

10. Enfriar la cápsula y pesarla Fig. No. 6 Filtración


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II. DESTILACIÓN 1. En un matraz de destilación agregue 100 ml de agua de la llave, 1 gr. de

cristales de permanganato de potasio y 5 núcleos de ebullición. 2. Monte el aparato de destilación (Fig. 7).

3. Caliente el matraz hasta obtener una ebullición moderada del agua

coloreada por el permanganato de potasio, y colecte en un vaso de precipitado aproximadamente 10 ml de agua destilada. Suspenda el calentamiento.

Fig. No. 7 Destilación

III. SUBLIMACIÓN 1. Coloque una mezcla de 10 grs de arena con 2 ml. de yodo en un vaso de

precipitado de 250 ml seco. (No toque el yodo con los dedos.) tape el vaso con un vidrio de reloj que contenga agua fría. Ponga el vaso tapado sobre la parrilla (Fig. 8).

2. Caliente suavemente el vaso hasta que se separen los sólidos en el vaso.

Deje enfriar el vidrio, retírelo y raspe con una espátula el sólido adherido.


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3. Recupere los sólidos adheridos al vidrio de reloj y péselos

Fig. No. 8 Sublimación

IV. DECANTACIÓN 1. Colocar en un vaso de precipitado 50 ml. de agua, añadirle 2 grs. de

limaduras de fierro, agitar, dejar reposar (sedimentación). 2. Pasar a otro vaso de precipitado el agua sin que las limaduras de fierro

llegue a este.

Fig. No. 9 Decantación


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V. CENTRIFUGACIÓN 1 Colocar dos tubos de ensaye con la misma cantidad de agua, a cada uno de

ellos. 1 Coloque 2 grs. de de harina y mezclar.

1 Meter a la centrifuga cuidando que los tubos queden ubicados uno enfrente

del otro. .

Fig. No. 10 Centrifugación VI. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES 1. Porcentaje en peso.- Una de las formas que más se usan para expresar la

concentración de una solución es el porcentaje en peso, lo cual es el peso en gramos de la sustancia disuelta en 100 ml de solución. De acuerdo con el porcentaje deseado, se pesa exactamente la cantidad en gramos del sólido, se pone en un matraz volumétrico adecuado y se agrega el solvente hasta la marca de aforación.

PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA DE SULFATO DE COBRE AL 10%.

1. Pesar exactamente 10 g de sulfato de cobre; 2. Ponerlos cuidadosamente en un matraz volumétrico de 100 ml y

agregar agua destilada hasta la línea o marca de aforación;


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3. Tape el matraz y agítelo vigorosamente hasta disolver completamente el sólido.

Fig. No. 11 Preparación de soluciones 2. Porcentaje en volumen.- El porcentaje en volumen de una solución es el

volumen en ml de la sustancia disuelta en 100 ml de solución. Según el porcentaje deseado, se mide el volumen del líquido en una probeta, se vierte en un matraz volumétrico apropiado y ase agrega el solvente hasta la marca de aforación.

PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE UN COLORANTE AL 10% EN VOLUMEN, (1:10 (V/V)). 1. Mida 10 ml de colorante con una probeta, 2. Vierta el colorante en un matraz volumétrico de 100 ml; 3. Con la ayuda de una piseta agregue agua destilada y viértala al matraz

volumétrico hasta la marcas de aforación. 4. Tape el matraz y agite vigorosamente para obtener una solución

homogénea o uniforme.

Fig. No. 12 Preparación de soluciones


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VII. EVAPORACIÓN 1 Coloque una solución de sulfato de cobre en una cápsula de porcelana y

caliente hasta sequedad. Fig. No. 13 Evaporación

CUESTIONARIO 1.- ¿Cuánto pesó la cápsula? 2.- A los cuantos minutos aparecieron las primeras gotas del destilado? 3.-Cuál es la técnica correcta para medir un volumen en una probeta?


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Licenciatura: Ingeniería Industrial Materia: Química Unidad: 1


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PRÁCTICA No. 3 TABLA PERIÓDICA

OBJETIVO: Que el alumno identifique diferentes propiedades de los elementos químicos y las relacione con las del grupo de la tabla periódica en las que están ubicados. ANTECEDENTES: La moderna tabla periódica consta de 7 renglones denominados períodos; cada periodo corresponde a una órbita en la representación del átomo como un cuerpo planetario. Los elementos del mismo periodo presentan propiedades que cambian en forma progresiva. Las columnas de la tabla se denominan grupos o familias, y contienen elementos con propiedades químicas y físicas similares. Considerando a los elementos de los grupos de la extrema izquierda y los seis de la extrema derecha, se integra el grupo de elementos representativos, que como característica muestran variaciones regulares en sus propiedades generales.

Los elementos que integran las diez columnas centrales del cuerpo de la tabla, son llamados elementos de transición; ya que sus propiedades marcan un cambio entre el comportamiento básico (alcalino) de los dos primeros grupos, y el comportamiento ácido de los no metales de los grupos de la extrema derecha. Los grupos tienen asignados según su posición; se les denomina grupos “A” si contienen elementos representativos, y grupos “B” si contienen elementos de transición.

Considerando la configuración electrónica simplificada en el estado basal para cada elemento, los dos primeros grupos de la izquierda forman el bloque “s” llamado así por tener un orbital s como último de la configuración de los elementos de ambos grupos. El bloque “d” lo integran los diez grupos de la parte central. El bloque “p” los 6 grupos de la derecha, y el grupo “f” las catorce columnas colocadas en la parte inferior del cuerpo principal de la tabla, los que contienen elementos denominados de transición interna.


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MATERIALES SUSTANCIAS12 tubos de ensaye Sodio 1 gradilla Aluminio1 pizeta Magnesio 3 pinzas para tubo de ensaye Calcio 1 mechero tipo Bunsen fenoftaleina1 pinzas para tubo de ensaye Ácido clorhídricoCerillos Nitrato de plata 1 pipeta de 1 ml Cloruro de potasio 1 pipeta de 5 ml yoduro de potasio

Cloruro de aluminio Hidróxido de amonio Hidróxido de sodio Agua destilada

PARTE EXPERIMENTAL I

1. Realizar una solución de fenoftaleina al 10% 2. Colocar en cuatro tubos de ensaye 3 mL de agua destilada y dos gotas de

la solución de fenoftaleina al 10% 3. Coloca en cada uno de los tubos sodio, aluminio, magnesio y calcio. 4. Registrar los cambios 5. Con la ayuda del tubo de ensaye acerque cada uno de los tubos al

mechero (evitar que la solución empiece a hervir)

Fig. No. 16


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II

1. Realizar una solución de ácido clorhídrico al 10% 2. Coloca en tres tubos de ensaye magnesio, sodio y aluminio

respectivamente. 3. Agregar 1 mL de la solución de ácido clorhídrico al 10% 4. Tapa la boca del tubo con el dedo pulgar y cuando sientas presión pide a

un compañero que acerque un cerillo a la boca del tubo y destapa.

Fig. No. 17 III

1. Preparar una solución de plata al 10% 2. Colocar en dos tubos de ensaye 0.5 mL de la solución de Nitrato de plata

al 10%. 3. Agregar a cada tubo 1 ml de cloruro de potasio, y 1 mL de yoduro d

potasio respectivamente. 4. Decantar los precipitados. 5. Agregue 0.5 ml. de hidróxido de amonio.

Fig. No. 18


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IV 1. Preparar una soluciones al 10% de las siguientes sustancias: cloruro de

aluminio, hidróxido de amonio e hidróxido de sodio 2. Colocar en un tubo de ensaye 1 mL de la solución de cloruro de aluminio

al 10%. 3. Agregar gota a gota solución de hidróxido de amonio, hasta formar un

precipitado gelatinoso 4. Divide el precipitado en dos partes y añade a cada parte dos gotas de

fenoftaleina. 5. Añade a una de las partes solución de ácido clorhídrico y a la otra

solución de hidróxido de sodio. Fig. No. 19 CUESTIONARIO I

1. ¿Qué mezcla tuvo cambio de color? 2. ¿Qué sucedió con las soluciones al calentarlas? 3. ¿Qué efecto tiene la fenoftaleina en los metales?

II ¿Qué sucedió al acercar el cerillo? Explique por que? III

1. ¿Cuál es la secuencia de velocidad de reacción? IV

2. ¿Por qué se formó el precipitado?


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Licenciatura: Ingeniería IndustrialMateria: Química Unidad: 2


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PRÁCTICA No. 4 ENLACES QUÍMICOS

OBJETIVO: Diferenciar o conocer distintos tipos de enlaces. ANTECEDENTES: El conjunto de fuerzas que mantienen unidos a átomos iguales o distintos en un compuesto se denominan enlaces químicos. Las fuerzas de atracción involucran a los electrones de los últimos niveles de energía de los átomos enlazados, por lo tanto los efectos que presentan los electrones de valencia (electrones que pueden participar en la formación del enlace) determinan la clasificación específica del enlace químico. Los tipos más importantes del enlace químico son el covalente y el iónico o electrovalente. También se producen uniones o atracciones entre átomos de moléculas vecinas denominadas atracciones moleculares, como las fuerzas de Van Der Waals o enlace por puente de hidrógeno. Enlace covalente: Se produce por compartición de uno o más pares de electrones entre átomos con elevado valor de electronegatividad. La diferencia en los valores de la misma es menor 1.9 unidades lo que presenta al interactuar átomos no metálicos. Los electrones enlazantes pueden situarse exactamente entre ambos núcleos si son átomos del mismo elemento o ligeramente desplazados hacia el átomo más electronegativo. Los compuestos formados con este tipo de enlace son gases líquidos o sólidos con puntos de fusión menores a 300°C, son malos conductores del calor y la electricidad la mayoría presenta más solubilidad en solventes no polares con respecto a los polares. Enlace iónico: originado por la transferencia de electrones entre átomos que presentan valores de electronegatividades mayores a 1.9 unidades, generalmente cuando se une un metal con un no metal. El átomo más electronegativo adquiere electrones del menos electronegativo formándose iones con cargas de signo opuesto que por atracción eléctrica se mantienen juntos. Los compuestos que presentan enlace iónico son sólidos cristalinos con elevado punto de fusión mayor


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a 400°C la mayoría solubles en compuestos polares e insolubles en no polares. Fundidos o en solución acuosa conducen la electricidad por contener partículas móviles con carga. Enlace metálico: Se presenta al unirse átomos de elementos metálicos, los que presentan bajo valor de electronegatividad y una diferencia menor a 1.9 unidades. Los electrones de los niveles externos de energía son atraídos débilmente por los diferentes núcleos por lo cual los electrones de valencia se deslocalizan y se distribuyen uniformemente dentro de un conjunto de átomos. Los compuestos formados son sólidos con puntos de fusión y ebullición elevados, son buenos conductores del calor y la electricidad y presentan brillo característico.

MATERIALES SUSTANCIAS5 Matraces aforados 100 ml. Agua destilada1 Agitador tipo Cimarec Acetona 9 Vasos de precipitado de 50 mL Hidróxido de sodio NaOH

1 Socket con foco y conexión interrumpida

Azúcar

1 Espátula de porcelana Sal común NaCl1 Balanza granataria Ácido clorhídrico HCl Medidor de Ph Vaselina1 Matraz aforado de 10 ml. Nitrato de plata AgNO3 Pinza para tubo de ensaye Ácido nítrico HNO3

Gradilla Hidróxido de amonio 4 tubos de ensaye Nitrato cúprico 1 mechero tipo Bunsen

PARTE EXPERIMENTAL I POR CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

1. Realizar Soluciones al 10% de NaOH, Azúcar, NaCl, AgNO 2. Se toma una conexión con su respectivo porta foco, y se conecta a la

corriente dejando una punta no unida con la corriente para que al unir estas dos puntas con algún elemento conductor de electricidad, ésta encienda. (fig. 12 )


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3. Posteriormente introduzca los polos en cada uno de los vasos de precipitado que contenga las soluciones antes mencionadas y observaremos si el foco enciende o no.

4. Caliente las soluciones y desarrolle el mismo experimento.

NOTA: El agua, Acetona, Vaselina, el HCl y el HNO3 se prueban directamente Fig. No. 20 II POR PUNTO DE FUSIÓN

1. Pesar 5 grs. de NaCl, azúcar y vaselina y colocar en tres tubos de ensaye respectivamente.

2. Con la ayuda de la pinza para tubo de ensaye calentar cada unos de los tubos con el mechero.

Fig. No. 21


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III ENLACE COVALENTE COORDINADO

1. Prepare una solución de hidróxido de amonio al 10% 2. Colocar 2 ml. de de Nitrato Cuprico en un tubo de ensaye y agregar gota

a gota la solución de hidróxido de amonio hasta que la solución esté alcalina (verificar con el medidor de Ph).

Fig. No. 22 IV POR DISOLUCIÓN DE UNA SAL

1. Colocar en un vaso de precipitado 1 ml de solución de AgNO3 al 10%, de igual forma, agregar 1 ml de NaCl.

3. Añadir gota a gota 2 ml de agua destilada y NH4OH en solución. Fig. No. 23


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CUESTIONARIO I

1. ¿Por qué las sustancias al calentarse se vuelven conductores? 2. ¿Qué efecto tiene la temperatura en este experimento. 3. ¿Qué se entiende por conductividad? 4. ¿Cuáles son los elementos conductores de la electricidad?

II 1. Que sustancia tardó más en fundirse? Explique porque III

1. ¿Qué sucedió cuando se mezclaron el AgNO3 y el NaCl? 2. ¿Por qué se disolvió el precipitado


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PRÁCTICA No. 5 LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

OBJETIVO: Demostrar que cantidad de elemento puede ser llevada a través de una serio de transformaciones químicas sin pérdida significante de peso, y a la vez ilustrando la ley de la conservación de la materia. materia.

ANTECEDENTES: La materia no se crea ni se destruye, sólo se trasforma. Por consiguiente,en una reacción química cualquiera, la suma de las masas de los productos debe ser igual a la suma de las masas de los reactantes.

MATERIAL SUSTANCIAS

1 Pipeta de 10 ml Alambre de Cobre 1 Agitador Ácido Nítrico concentrado 1Vidrio de reloj Hidróxido de Sodio 1 Probeta de 50 ml Agua destilada1 Matraz Erlenmeyer de 125 ml. Ácido Sulfúrico1 Embudo Ácido Clorhídrico concentrado 1 Papel filtro Fosfato de sodio1 Piseta Magnesio en tiras1 Tubo de ensaye de 16 x 150 mm1 Balanza granataria 1 medidor de pH3 matraces aforados PARTE EXPERIMENTAL

I PREPARACIÓN DE Cu(NO3)2 POR OXIDACIÓN DEL Cu en HNO3:

En este experimento un compuesto será formado por oxidación de un elemento con un agente oxidante (HNO3).

1. Pesar con la máxima precisión 0.3gr de viruta de Cu.


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2. Enróllelo en forma de una bobina, colóquelo en un matraz de 125 mL y agregue aproximadamente 1.5 mL de HNO3 concentrado.

3. Deje estandarizar hasta que el cobre esté completamente disuelto

Fig. No. 27 La solución contiene Cu(NO3)2, los humos café son gas de NO2. La siguiente ecuación representa la reacción química que se verifica.

II PREPARACIÓN DE Cu(oH)2

Es una transformación, donde dos compuestos intervendrán en la llamada reacción de doble descomposición.

El NaOH también reacciona con exceso de HNO3 presente en la solución

4. Preparar una solución de hidróxido de sodio al 10% 5. Con la ayuda de la probeta agregue 20 mL de agua destilada a la

solución de Cu(NO3)2. 6. A la solución anterior agréguele NaOH gota a gota con agitación

constante. El precipitado azul se transformara en CU(OH)2.


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7. Continúe agregando gotas de NAOH con agitación hasta que la solución esté alcalina (utilizar el medidor de pH).

8. Agregar 30 mL de agua al matraz, agite bien, deje reposar mientras el precipitado se asienta.

9. Decante con cuidado el líquido, cuidando de que no pase algo de precipitado.

Fig. No. 28 III PREPARACIÓN DE Cuso4 A PARTIR DEL Cu(OH)2 Esta es una reacción de doble descomposición, en la cual el hidróxido sólido de un metal reacciona con un ácido H2SO4. Para formar una sal de CUSO4 y agua. La ecuación para esta reacción es:

10. Lentamente agregue H2SO4 con agitación constante al matraz que contiene el Cu(OH)2 hasta que el precipitado sea disuelto.

IV PREPARACIÓN DE Cu3(PO4)2 A PARTIR DEL CuSO4

Es una reacción de doble descomposición en la cual una sal soluble, Na3PO4, para formar una sal insoluble, Cu3(PO4)2 y la sal soluble Na2SO4, la ecuación para la reacción es la siguiente:


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3 CuSO4 + 2 Na3PO4 Cu3(PO4)2 + NaSO4

11. Agregar NaOH gota a gota a la solución de CuSO4 con agitación constante hasta que el precipitado azul sea persistente y la solución adquiera un color azul oscuro

12. Agregar 2 mL de Na3Po4 agitando la solución vigorosamente Fig. No. 29 V PREPARACIÓN DE CuCl2 A PARTIR DE Cu3(PO4)2 Es una reacción de doble descomposición en la cual el HCL reacciona con la sal sódica Cu3(PO4)2 para formar una sal soluble de CuCl2 y un ácido soluble H3PO4

Cu3(PO4)2 + 6 HCl CuCl2 + 2 H3PO4

13. Agregar a la solución anterior 15 mL de HCI


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VI PREPARACIÓN DE Cu A PARTIR DE CuCl2 Es una reacción de desplazamiento en la cual el metal más activo, reemplaza al metal menos activo

Mg + CuCl2 Cu + MgCl2

14. Si la solución de CuCl2 tiene un volumen menor a 15 mL páselo a un tubo de ensaye (pesando y anotando el peso).

15. Si el volumen excede los 15 mL déjelo en el matraz 16. Agregar 4 ó 5 tiras de de Mg y déjelas sumergidas por medio del agitador

hasta que el color azul vaya desapareciendo, si es necesario agregar más Mg.

17. Cuando el color azul haya desaparecido por completo dejando un depósito de color rojo, dejar asentar la solución.

18. Pesar un pedazo de papel filtro 19. Filtrar la solución con 15 mL de agua destilada con el papel pesado

anteriormente, cuidando que no quede ningún residuo en el matraz o en el agitador.

20. Esperar a que seque y pesar

Fig. No. 30


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CUESTIONARIO 1. ¿Cuál fue el peso del cobre original? 2. ¿Cuánto peso el papel filtro? 3. ¿Cuánto pesó el papel más el Cu recuperado? 4. ¿Cuál fue el peso del Cu recuperado? 5. ¿ Que porcentaje de Cu original se recuperó?


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PRÁCTICA No. 6 IDENTIFICACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES

Objetivo: Identificar los hidróxidos y ácidos usando algunos indicadores. ANTECEDENTES: Los ácidos son compuestos que resultan de la combinación de un anhídrido con agua, son de sabor agrio, decoloran la fenoftaleína, neutraliza las bases para dar sales. Los hidróxidos son compuestos que resultan de la combinación de un óxido con agua, que producen iones OH al disolverse en agua jabonosa al tacto, tiene sabor amargo, neutralizan los ácidos para dar sales.

MATERIALES SUSTANCIASGradilla Fenoftaleína 10 Tubos de ensaye Azul de metilenoAgitadores Anaranjado de metilo Medidor de Ph Ácido clorhídrico 4 matraces de aforación de 10 ml. Jugo de limón4 vasos de precipitado de 50 ml. Hidróxido de calcio Balanza granataria Hidróxido de sodio Cloruro de sodio

PARTE EXPERIMENTAL

1. Se preparan soluciones de fenoftaleina, hidróxido de calcio, hidróxido de sodio y cloruro de sodio al 10%

2. Colocar en cinco tubos de ensaye jugo de limón, ácido clorhídrico y las soluciones al 10% de hidróxido de calcio, hidróxido de sodio y cloruro de sodio. (aproximadamente medio tubo)

3. Introduzca un pedazo de papel tornasol rojo y azul a cada uno de los

tubos.

4. Mida el ph de cada uno de las sustancias contenidas en los tubos con la ayudad del medidor de ph.

5. En tres tubos de ensaye reparte la solución de hidróxido de sodio y

agregar las sustancias como se indica a continuación. 1. Tubo 1 hidróxido de sodio más 1 gota de fenoftaleína.


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2. Tubo 2 “ “ “ “ “ “ “ anaranjado de metilo. 3. Tubo 3 “ “ “ “ “ “ “ azul de metileno.

6. Repita el paso anterior pero ahora utilizando solución de hidróxido de

calcio.

Fig. No. 31 CUESTIONARIO

1. ¿ Que sustancias son ácidas? 2. ¿Qué sustancias reaccionaron con el papel tornasol rosa?


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Licenciatura: Ingeniería Industrial Materia: Química Unidad: 4


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PRÁCTICA No. 7 OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN

OBJETIVO: Comprobar que en toda reacción química hay reducción y oxidación de electrones. ANTECEDENTES: En una reacción química el número total de valencias oxidadas equivale al número de valencias reducidas; esta ley es fundamental, ya que en toda reacción química hay una interacción de moléculas de sus átomos y iones; en las reacciones de óxido reducción o de transferencia de electrones se efectúa la oxidación cuando hay pérdida de electrones y de reducción cuando hay ganancia de electrones. MATERIALES SUSTANCIAS Vidrio de reloj Calcio Matraz Erlemeyer Hidróxido de SodioCápsula de porcelana Agua destilada 3 tubos de ensaye Ácido Clorhídrico1 Gradilla Cloruro de MercurioPinzas para tubo de ensaye Yoduro de Potasio Cerillos Permanganato de Potasio Agua oxigenada

PARTE EXPERIMENTAL 1. Realizar una solución de al 105 de hidróxido de sodio. 2. En un tubo de ensaye coloque un poco de la solución de hidróxido de

sodio y unas gotas de Ácido Clorhídrico y se tapa con un vidrio de reloj con agua arriba.

3. Coloque una porción de Calcio en polvo en el vidrio de reloj y agréguele

un poco de agua.

4. En una cápsula de porcelana ponga a disolver unos cristales de Permanganato de Potasio en agua destilada y agregue unas gotas de agua oxigenada.

5. En un tubo de ensaye coloque una pequeña solución de Cloruro de

Mercurio y agregue unas gotas de Yoduro de Potasio.


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Fig. No. 32 CUESTIONARIO 1. ¿Cuáles son los productos de la reacción 1? 2. Describa los productos de los metales alcalino-térreos 3. ¿Porqué y que sustancia se sedimento en el paso no. 4?


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PRÁCTICA No. 8 EQUILIBRIO QUÍMICO

OBJETIVO: Observar experimentalmente algunos sistemas en equilibrio y comprobar como afectan ciertos cambios a las reacciones en equilibrio. ANTECEDENTES: Las reacciones químicas reversibles son aquellas en las que los reactivos forman productos y los productos forman reaccionantes. En las reacciones reversibles esto ocurre en ambos sentidos. Al producirse una reacción de este tipo, se alcanzará rápidamente el equilibrio dinámico. Este se establece cuando la velocidad de reacción en un sentido es igual a la velocidad en sentido contrario. En el equilibrio, las reacciones se producen continuamente y además existe un equilibrio en las velocidades. En consecuencia, al estar en equilibrio una reacción reversible, están presentes concentraciones específicas de reaccionantes y productos. Este equilibrio se denota con una doble flecha entre reacciones y productos. MATERIALES SUSTANCIASMatraz Erlenmeyer de 250 mL Glucosa Balanza Granataria Hidroxido de sodio NaOH Tapón de hule Azul de metileno PARTE EXPERIMENTAL:

1. Pesar 4 grs tanto de glucosa como de NaOH 2. En el matraz se mezcla la glucosa, el NaOH y los 200 ml de agua 3. Se agrega azul de metileno gota a gota hasta que cambie a azul 4. Se tapa el matraz y se agita fuertemente hasta que se disuelva el NaOH y

la glucosa.

Fig. No. 32


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CUESTIONARIO 1.- ¿Por qué la solución se vuelve de color azul? 2.- ¿Por qué las sustancia después de un tiempo se vuelve incolora?


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FORMATO DE REPORTE

Ing. Industrial

REPORTE DE LA PRÁCTICA No.

Nombre de la práctica

DOCENTE:

ALUMNO:

Semestre:

Teziutlán, Pue., 24 de Agosto de 2005

Clave de materia

QUÍMICA


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ÍNDICE

Introducción……………………………………………(Pag.) Objetivo ………………………………………………..( ) Desarrollo de la Práctica …………………………….( ) Conclusión…….……………………………………….( ) Bibliografía…………………………………………….( )


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Introducción.

Objetivo.


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Desarrollo de la Práctica. Nota. Incluya en esta sección sus dibujos o esquemas.


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Conclusión. Bibliografía. Nota. Enlistar por orden alfabético.

Sustancias y preparados que en contacto

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