Manual Inorga
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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
1
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
LABORATORIO DE QUIMICA INORGÁNICA
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN __________________________________________________________ 4
PRÁCTICA 0: NORMAS Y FORMATOS A TENER EN CUENTA EN EL LABORATORIO _ 5
Reglamento de laboratorio _________________________________________________________ 5
Normas generales de seguridad ____________________________________________________ 8
Primeros auxilios en el laboratorio __________________________________________________ 9
Criteros para la evaluación de asignaturas de laboratorio ______________________________ 10
Formatos de:
Pre informe de laboratorio de __________________________________________ 15
Hoja de trabajo de laboratorio _________________________________________ 18
Informe de laboratorio ________________________________________________ 19
Registro de datos en el laboratorio _____________________________ 22
PRÁCTICA 1:DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE LIQUIDOS. ___________________ 23
PRÁCTICA 2: DETERMINACION DE DENSIDAD DE SÓLIDOS. ___________________ 26
PRÁCTICA 3: DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN. ______________________ 30
PRÁCTICA 4: DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN. __________________ 36
PRÁCTICA 5: SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGENEAS. ___________________ 41
PRÁCTICA 6: SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGENEAS DESTILACIÓN. ________ 45
PRÁCTICA 7: LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA. ___________________ 48
PRÁCTICA 8: REACCIONES QUIMICAS. _____________________________________ 51
PRÁCTICA 9: ESTEQUIOMETRÍA. __________________________________________ 55
PRÁCTICA 10: CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCION. ________________________ 59
PRÁCTICA 11: TITULACION. __________________________ ¡Error! Marcador no definido.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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BUCARAMANGA, COLOMBIA
IMPRESO AGOSTO DE 2010
ELABORADO POR :
ERNESTO ACEVEDO SOTO JUAN ANTONIO MANJARRES DUICA OFELIA CECILIA MEZA DIAZ CLAUDIA LIZETH HERNANDEZ GALVAN JOSE CALDERON POVEDA MIGUEL ERNESTO CORONADO EDGAR JAVIER GOMEZ PRADA SILVIA ALEJANDRA DELGADO AGUILAR DOCENTES DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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INTRODUCCIÓN El siguiente conjunto de prácticas de laboratorio de química inorgánica sigue muy de cerca el
desarrollo de los temas abordados en la clase teórica de química inorgánica de las Unidades
Tecnológicas de Santander en el programa de Tecnología Ambiental, el orden de las prácticas
se ajusta al de la asignatura, pero eventualmente podrá variarse dependiendo del interés del
docente en avanzar y en reforzar el aprendizaje de sus estudiantes. . La Química Inorgánica
se define como el estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de
los elementos químicos y sus compuestos, con excepción de la mayoría de los del carbono. Por
tal motivo resulta de de vital importancia su estudio para entender el aporte a la contaminación.
En asignaturas prácticas como estas es fundamental la observación y la experimentación
realizando una perfecta integración entre la teoría y la práctica, al igual que es importante el
manejo de habilidades motoras en el desarrollo de los montajes, la preparación y manipulación
de reactivos, conocimientos conceptuales de los que representa un cambio físico y un cambio
químico son importantes, pues basados en estos conceptos, el estudiante podrá sacar sus
conclusiones respecto a determinadas prácticas. Es relevante el aporte de otros campos de
conocimiento para el buen desempeño en estas asignaturas, la lectura y la escritura pueden ser
vitales en el momento de plantear hipótesis conclusiones y recomendaciones, al igual que un
buen uso de herramientas informáticas para la búsqueda de información relevante, la
elaboración de gráficos y de los informes que de cada práctica se requieren.
El propósito de este manual es que al planear las prácticas a realizar dentro de la asignatura,
el estudiante se motive hacia el desempeño futuro como profesional, y que comprenda que
ese desempeño puede ser realizado otras áreas del conocimiento
El objetivo que se persigue es que al utilizar literatura relacionada con las prácticas de
laboratorio el estudiante refuerce y aprenda los conceptos a partir de la relación teoría práctica
y se relacione con la experimentación y la medición, al igual que adquiera la habilidad de
realizar montajes para el desarrollo de la práctica, manipule instrumentos de medición,
comprenda la importancia de la manipulación correcta de reactivos teniendo en cuenta factores
tales como salud, estabilidad de los mismos y riesgos de contaminación, todo lo anterior
teniendo como pilar de desarrollo de las prácticas las normas de bioseguridad. También se
quiere que el estudiante se apropie de la palabra, aprendiendo a redactar conclusiones,
recomendaciones, presentación e interpretación de resultados y la elaboración de informes de
las experiencias realizadas, herramientas útiles estas que le contribuirán en su vida cotidiana ya
su vida profesional.
El esfuerzo que se hace al realizar este manual, espero sea de gran ayuda al crecimiento y
formación de los estudiantes de las Unidades Tecnológicas de Santander.
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PRÁCTICA 0: NORMAS Y FORMATOS A TENER EN CUENTA EN EL LABORATORIO.
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA CONSTANTES FÍSICAS
PRACTICA NORMAS A CUMPLIR EN EL LABORATORIO
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
1. Manejo de materiales, equipos y
reactivos de laboratorio
2. Identifica y aprende la manipulación de los materiales,
equipos y reactivos del laboratorio de Química
Inorgánica..
ACTIVIDADES
Conocer las normas de bioseguridad y generales que rigen en el laboratorio.
Dar a conocer las normas institucionales para el buen desempeño en el laboratorio, y cada uno de los formatos requeridos en el laboratorio.
REGLAMENTO DE LABORATORIO
Artículo 1º
Los laboratorios o actividades prácticas contempladas en los programas de las cátedras de Química que se imparten en la Universidad, han sido concebidos para cumplir tres objetivos centrales:
1. Ayudar al estudiante a comprender y profundizar, a través de las actividades prácticas, los aspectos teóricos de la disciplina.
2. Familiarizar al estudiante con instrumentos y procedimientos que deberá conocer y aplicar en su futuro desempeño profesional.
3. Contribuir a la formación integral del futuro profesional, mediante la interacción directa del estudiante con los profesores de laboratorio.
Artículo 2º
Para lograr el cumplimiento de estos objetivos se espera de parte de los estudiantes, una actitud crítica frente a las actividades que deben realizar, así como su contribución al desarrollo de los laboratorios.
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INSTRUCCIONES GENERALES
Artículo 3º
El trabajo de laboratorio requiere que los alumnos dominen el tema que se va a desarrollar en la práctica. Para ello la información que aparece en los apuntes y guías de laboratorio debe ser complementada con la bibliografía correspondiente. Los estudiantes deben leer, cuidadosamente, todas las instrucciones antes del laboratorio correspondiente.
Artículo 4º
Los estudiantes deben presentarse puntualmente al laboratorio, llevando:
a. Bata blanca. b. Zapato totalmente cerrado. c. La guía de laboratorio correspondiente. d. Cuaderno de laboratorio. e. Paño de limpieza o toalla. f. Detergente o jabón.
Artículo 5º
Los estudiantes deben trabajar en presencia de sus profesores o ayudantes. Sólo ellos están capacitados para evaluar los riesgos implícitos, en cada acción que deban efectuar:
Conocer y practicar las normas de seguridad. Mantener las balanzas limpias y descargadas. Evitar contaminar el agua y la atmósfera. Mantener los frascos de reactivos tapados y en los lugares adecuados.
Artículo 6º
Al término de cada actividad, el material debe entregarse limpio. Los lugares de trabajo utilizados deben quedar limpios y en orden con las llaves de agua y de gas cerradas.
Artículo 7º
El material que sea quebrado, deteriorado o extraviado deberá ser repuesto por el alumno responsable, antes del inicio de la siguiente actividad práctica. En el caso de que ello no ocurra, el alumno no tendrá derecho a realizar el resto de las actividades prácticas, quedando sin requisitos para el curso.
ASISTENCIA A LOS LABORATORIOS
Artículo 8º
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La asistencia a los laboratorios es OBLIGATORIA y en consecuencia se requiere un 100% de asistencia.
La inasistencia a una práctica, a raíz de licencia médica, deberá ser justificada ante la Dirección de la Escuela, la cual oficiará al Profesor de Laboratorio el día de la práctica o a más tardar el día siguiente para que decida la situación del alumno.
No obstante lo anterior, el alumno no podrá ejercer el derecho de justificar la inasistencia si ésta corresponde a más de una sesión. En este caso el alumno quedará automáticamente reprobado del laboratorio.
Artículo 9º
Las inasistencias a los laboratorios no se recuperarán, aún cuando éstas sean justificadas. Los laboratorios se podrán recuperar sólo si el calendario fijado por el profesor lo permite, ya sea en el día correspondiente al curso del alumno o bien en otro curso en un día y horario distintos. Sin embargo, si esto no es posible, el alumno será sometido a la evaluación correspondiente haya o no recuperado el Laboratorio.
Artículo 10º
Los estudiantes deberán observar la puntualidad en el ingreso a los laboratorios. No se permitirá el ingreso de ningún alumno después de transcurridos 10 minutos de la hora indicada para el inicio de las actividades. Pasado dicho tiempo el alumno será considerado ausente.
EVALUACIÓN DE LOS LABORATORIOS
Artículo 11º
Los profesores de Laboratorios considerarán para evaluar a sus alumnos, las siguientes modalidades, pudiendo seleccionar una o más de ellas:
Exámenes o pruebas globales de Laboratorio. Pruebas de entrada. Pruebas de salida. Pruebas prácticas (individuales o en grupo de trabajo). Informes de trabajo práctico. Interrogaciones orales. Otras.
Artículo 12º
La cantidad de cada una de estas modalidades y su ponderación para el cálculo de la nota final debe ser determinada por cada profesor, de acuerdo a los objetivos de la asignatura que dicta.
Artículo 13º
En caso de que el alumno repruebe la cátedra respectiva, pero su nota final de Laboratorio sea igual o superior a 5.0, podrá solicitar la homologación de la nota y al
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semestre siguiente rendir solo la cátedra.
De reprobar nuevamente la parte teórica y de ser autorizada una nueva opción para rendir la asignatura, el alumno deberá realizar la asignatura completa.
NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD
1. Conozca la ubicación de los extinguidores, botiquín, la ducha y la salida de emergencia.
2. NUNCA coma, beba ni fume en el laboratorio. 3. NUNCA trabaje solo en el laboratorio, siempre debe haber un supervisor. Tampoco
realice experimentos no autorizados. 4. Es indispensable etiquetar siempre los reactivos (sobre todo los tóxicos). 5. Los ojos deben estar protegidos por anteojos especiales. No se frote los ojos
cuando las manos están contaminadas con sustancias químicas. En caso de que las sustancias corrosivas se pongan en contacto con la piel u ojos, lávese la zona afectada con agua inmediatamente.
6. Es imprudente calentar o mezclar sustancias cerca de la cara, nunca caliente líquidos en un recipiente cerrado.
7. No se deben calentar sustancias en utensilios de vidrio quebrado, tampoco en aparatos de medición (buretas, probetas graduadas, matraz volumétrico, etc.)
8. NUNCA caliente solventes inflamables, aún en pequeñas cantidades, con o cerca de una llama. Para estos casos use una manta eléctrica o de calentamiento.
9. Cuando caliente un tubo de ensayo que contenga un líquido, inclínelo de tal forma que se aleje de usted y de sus compañeros.
10. Deje que los objetos de vidrio se enfríen suficientemente antes de cogerlos con la mano. Recuerde que el vidrio caliente no se distingue del frío.
11. Sofoque cualquier principio de incendio con un trapo mojado. 12. Antes de conectar el mechero, asegúrese de que ha cerrado la llave del gas.
Apague el mechero tan pronto termine de usarlo. 13. Evite instalaciones inestables de aparatos, tales como soportes de libros, cajas de
fósforos y similares. 14. Lea cuidadosamente el nombre del recipiente de reactivo que va a usar para
asegurarse que es el que se le indica en la práctica y no otro. 15. Use únicamente las cantidades y concentraciones indicadas. NUNCA lleve la
botella de reactivo ni a su propio puesto ni cerca de la balanza. Tome un recipiente adecuado y transfiera a el la cantidad aproximada que necesita. NUNCA devuelva el exceso a las botellas de reactivos.
16. Nunca introduzca pipetas, goteros, espátulas ni ningún otro utensilio dentro de la botella del reactivo, porque puede contaminarlo. Transfiera cuidadosamente algo del sólido o líquido que necesita dentro de un vaso de precipitado limpio y seco.
17. Evite siempre las bromas y juegos en el laboratorio. Siempre este atento. 18. Evite inhalar profundamente vapores de cualquier material. Si la practica lo
requiere no lo inhale directamente, sino arrastre con la mano los vapores hacia la nariz.
19. Evite cortarse o herirse con vidrio siguiendo las siguientes instrucciones:
- Nunca trate de insertar tubos de vidrio, termómetros, embudos o cualquier otro objeto de vidrio en tapones de caucho o de corcho sin antes
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humedecer el tapón y el objeto de vidrio. - Proteja sus manos con una toalla al insertar los tubos en los tapones o
corchos. - Introduzca el tubo haciéndolo girar y tomándolo muy cerca del tapón.
20. Si se le derrama algún ácido o cualquier otro reactivo corrosivo, lave con agua suficiente inmediatamente, la parte afectada.
21. Jamás pipetee con la boca las diferentes sustancias. En su lugar utilice una pera de caucho o un pipeteador.
22. Nunca agregue agua al ácido concentrado. Diluya el ácido lentamente adicionando ácido al agua con agitación constante. De la misma manera diluya las bases.
23. Nunca mezcle ácido concentrado con base concentrado. 24. Toda reacción en que ocurran olores irritantes, peligrosos o desagradables, debe
efectuarse en la vitrina para gases. 25. Nunca arroje materiales sólidos (papeles, fósforos, vidrios, etc.) en los sumideros o
vertederos. Utilice los recipientes adecuados para ello. 26. Se debe diluir o neutralizar las soluciones antes de botarlas. El resumidero debe
estar lleno de agua y la llave corriendo. 27. Lave muy bien sus manos con agua y jabón al terminar la práctica.
PRIMEROS AUXILIOS EN EL LABORATORIO
Siempre que alguien realiza una práctica o un experimento esta expuesto a sufrir un accidente a pesar de que se tomen todas las precauciones. Las siguientes recomendaciones podrían serle de gran ayuda ante un posible accidente.
Quemaduras pequeñas: Lave la parte afectada con una gasa húmeda. Luego aplique una pomada de picrato de butesin (o vaselina) y coloque una venda.
Quemaduras extensas: Estas requieren tratamiento medico inmediato. Mientras tanto mantenga en reposo al paciente.
Reactivos en los ojos: lave el ojo con abundante agua en el lava ojos, pero nunca toque los ojos. Si después del lavado persiste el malestar, consulte al medico.
Reactivos en la piel: o Ácidos: Lave la parte afectada con abundante agua y luego manténgala
durante un tiempo en agua. Aplique una pomada de hígado de bacalao ( o vaselina) y coloque una venda.
o Álcalis: Proceda de igual forma que el paso anterior; pero reemplace el ungüento de hígado de bacalao por un ácido bórico.
o Bromo: lave la parte afectada con abundante agua, cúbrala con una gasa humedecida con una solución de tiosulfato de sodio al 10 %. Aplique una pomada de hígado de bacalao.
o Fenol: Lave la parte afectada con abundante agua, aplique un ungüento de hígado de bacalao o de ácido bórico y una venda.
Cortadas pequeñas: lave la herida con agua y una gasa estéril, aplique isodine para prevenir una infección. Deje secar y coloque una venda.
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CRITEROS PARA LA EVALUACIÓN DE ASIGNATURAS DE LABORATORIO
Para evaluar el aprendizaje en cada nota parcial en las asignaturas de laboratorios se
consideraran los siguientes instrumentos con sus respectivos porcentajes:
INFORMES: 60% Y EVALUACIÓN INDIVIDUAL: 40%.
LOS INFORMES se subdividen en tres:
Pre informes de las prácticas de Laboratorio programadas para el corte o quices:
20%.
Hoja de resultados de las prácticas de Laboratorio programadas para el corte:
10%.
Informe Final de las prácticas de Laboratorio programadas para el corte: 30%
1. Pre informes o Quices. Para la revisión de los conceptos previos se podrá hacer un quiz o un pre-informe, lo cual se establece con los estudiantes en la planeación de la asignatura.
El quiz se realizará antes de iniciar la práctica. Los Pre informes se presentan al
iniciar cada experiencia, es un documento escrito a mano o en computador (letra
arial 10, espacio sencillo, máximo de dos páginas) que se elabora teniendo en
cuenta la información suministrada en el manual de guías de laboratorio. En el pre
informe se refleja lo que va a ser su actividad en la práctica del día. Los Pre
informes o quices se pueden desarrollar de forma individual o grupal, según la
planeación que previamente se haga de la asignatura.
A continuación se presenta el formato propuesto para la elaboración del Pre
informe, con la respectiva información requerida para su diligenciamiento:
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1.1 Formato para presentación de pre informes
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PRE INFORME DE LABORATORIO DE ___________________
IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: El titulo debe ser conciso, pero completo, en
forma tal, que se entienda claramente el objeto del experimento. Por ejemplo: “Determinación del contenido de ácido en el vinagre”.
FECHA:
INTEGRANTES NOMBRE:
CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Se toman los establecidos en el Programa de la asignatura.
MARCO TEÓRICO En este espacio se describen las leyes, principios y teorías en las que se basa y se fundamenta la practica a desarrollar.
MATERIALES Y/O REACTIVOS Aquí se relacionan todos los materiales a utilizar durante el desarrollo de la práctica y sus reactivos si la práctica lo amerita.
FICHA DE SEGURIDAD Los reactivos debe cada uno de ellos llevar una ficha de seguridad, donde indique la peligrosidad del mismo, sus
cuidados y acciones ante un contacto directo con el mismo, que pueda causar daños.
PROCEDIMIENTO En este espacio se debe realizar un dibujo del montaje, diagrama de flujo o mapa conceptual, donde se describe el procedimiento a seguir en la implementación de la práctica
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Para reportar un libro texto, escriba en su orden y teniendo en cuenta los signos de puntuación, los siguientes elementos: Autor, titulo, número de edición, lugar de publicación, nombre de la editorial, año de publicaciones, paginación. Ejemplo: Tenga en cuenta las normas Icontec para la presentación de trabajos. Normas NTC 1486, 1307, 1487, las más actualizadas posible. Ejemplo:
GROSSMAN, Stanley. INTRODUCCIÓN AL ALGEBRA LINEAL. Editorial Mc Graw Hill Interamericana.
México. 512,5L269i
1.1 Formato para la elaboración de pre informes
2. La Hoja de Resultados, es un pequeño informe en donde se detallan los datos obtenidos en su laboratorio al final de la práctica. Sirve como referente para comparar y verificar los resultados con los que el estudiante presentará el informe. Es diligenciado a mano, letra legible, sin tachones ni enmendaduras. A continuación se presenta el formato propuesto para la hoja de resultados:
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2.1 Formato para el diligenciamiento de la Hoja de trabajo, con la respectiva información
para su diligenciamiento:
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HOJA DE TRABAJO DE LABORATORIO DE _____________
I. IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: El titulo debe ser conciso, pero completo, en
forma tal, que se entienda claramente el objeto del experimento. Por ejemplo: “Determinación del contenido de ácido en el vinagre”.
FECHA:
INTEGRANTES NOMBRE:
CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
TABLAS DE DATOS (RESULTADOS) Y/O OBSERVACIONES
Los datos se refieren a aquellas cantidades que se derivan de mediciones y que se han de utilizar en el proceso de los cálculos. En esta sección se muestran los resultados obtenidos. Los gráficos que se muestren deben estar numerados y tener una leyenda.
Los resultados deben presentarse preferiblemente en forma de gráficos, sin embargo si se requiere se hace necesario la inclusión de las tablas de datos. Los datos del experimento deben estar diferenciados de otros datos que puedan incluirse para comparación y tomados de otras fuentes. Si en el laboratorio no se hacen mediciones, es decir, se basa en observaciones solamente, entonces se realizan las anotaciones a cerca del desarrollo de la experiencia.
Dentro de cada equipo un estudiante cumple un rol por práctica, estos roles son creados y debidamente asignados por el docente a los estudiantes, de tal forma que se haga rotación de los mismos en cada experiencia.
3.1 Formato de presentación de hoja de resultados
3. El informe final se entrega una semana después de haber terminado la práctica. Existen varios formatos para reportar los resultados de un experimento. Las secciones que se indican a continuación son aquellas que se encuentran en la mayoría de los artículos de química que se publican, puede editarse a una ó dos columnas en letra arial 10 a espacio sencillo para un máximo de dos hojas. A continuación se presenta el formato propuesto para la elaboración del informe. Con la respectiva información para su diligenciamiento:
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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
INFORME DE LABORATORIO DE _____________
I. IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: El titulo debe ser conciso, pero completo, en
forma tal, que se entienda claramente el objeto del experimento. Por ejemplo: “Determinación del contenido de ácido en el vinagre”.
FECHA:
INTEGRANTES NOMBRE:
CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
II. RESUMEN
El resumen debe indicar el propósito de la práctica y presentar en forma breve pero muy clara en qué consiste la
practica realizada (máximo 5 renglones).Nota. Esta parte debe ser elaborada por el estudiante con sus propios análisis
y argumentos.
III. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
En este espacio se describe la relación (contrastación) entre los resultados obtenidos en la práctica y la teoría expuesta en
los libros de textos o en el aula de clases, si hay discrepancia respecto a los valores aceptados o esperados, se deben
indicar las causas y algunas sugerencias que puedan mejorar el método experimental.
La discusión de resultados generalmente suele corresponder a un argumento lógico, basado en los resultados y no una
repetición de estos. Otros aspectos a tratar son las dificultades encontradas durante la realización del experimento que
hayan podido influir en los resultados, si son o no validas las aproximaciones hechas, son entre otros, temas que también
pueden tratarse como discusiones de resultados.
IV. CONCLUSIONES.
Debe hacerse una síntesis breve de los conocimientos verificados y de lo aprendido al cumplir con los objetivos de la
práctica. De ninguna manera serán fragmentos copiados de textos o conclusiones extraídas de otras experiencias
realizadas.
V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Para reportar un libro texto, escriba en su orden y teniendo en cuenta los signos de puntuación, los siguientes elementos: Autor, titulo, número de edición, lugar de publicación, nombre de la editorial, año de publicaciones, paginación. Tenga en cuenta las normas Icontec para la presentación de trabajos. Normas NTC 1486, 1307, 1487, las más actualizadas posible
2.1 Formato para la presentación de informes
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NOTA IMPORTANTE: El docente en la primera clase deberá socializar los criterios de
evaluación planteados en el Plan de Asignatura y también, motivar y explicar la importancia de la puntualidad, la disciplina en el desarrollo de la práctica, así como el cumplimiento a las reglas de seguridad y poder de esta forma alcanzar los resultados de
aprendizaje. Además explicará al estudiante los formatos con un ejemplo elaborado. En los laboratorios que usen software, el docente debe capacitar a sus estudiantes para
que lo implementen de forma correcta en las prácticas.
4. Asistencia. La inasistencia a una práctica de laboratorio, automáticamente descalifica
el pre informe, informe y hoja de resultado de dicho experimento. Se asume que no
presenta ninguno de los informes. Con una nota de 0.1 (cero punto uno) en cada uno de
ellos. Para recuperar una práctica el estudiante debe presentar la incapacidad del médico
de la EPS y el VoBo del Coordinador del Programa.
5. LA EVALUACIÓN FINAL se hace teniendo como referente los resultados de aprendizaje y las habilidades previstas en cada práctica de laboratorio. Esta evaluación puede ser teórica, teórico – práctica, o una evaluación tipo problema con datos de laboratorio. La evaluación escrita se diseña en los formatos de evaluación de las asignaturas teóricas. Se presenta de manera individual. Este examen tiene un valor del 40% del corte, se hace uno solo y comprende las prácticas vistas antes del parcial.
A continuación se presentan los respectivos formatos: de preinformes, hoja de trabajo y
formato de informe.
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PRE INFORME DE LABORATORIO DE ___________________
IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: FECHA:
INTEGRANTES N NOMBRE:
CÓDIGO:
N NOMBRE: CÓDIGO:
N NOMBRE: CÓDIGO:
P PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
MARCO TEÓRICO
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MATERIALES Y/O REACTIVOS
FICHAS DE SEGURIDAD
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PROCEDIMIENTO
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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HOJA DE TRABAJO DE LABORATORIO DE _____________
I. IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: FECHA:
INTEGRANTES NOMBRE:
CÓDIGO:
N NOMBRE: CÓDIGO:
N NOMBRE: CÓDIGO:
PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
TABLAS DE DATOS (RESULTADOS) Y/O OBSERVACIONES
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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE _____________
I. IDENTIFICACIÓN
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: FECHA:
INTEGRANTES NOMBRE:
CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
NOMBRE: CÓDIGO:
P PROGRAMA: GRUPO: DOCENTE:
II. RESUMEN
III. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
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IV. CONCLUSIONES.
V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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REGISTRO DE DATOS EN EL LABORATORIO
Utilice una libreta o cuaderno para registrar todos los datos del laboratorio. Márquela con su nombre completo, dirección y carrera que estudia. Esta información le puede ser de utilidad para recuperar su libreta ante una eventual perdida.
Enumere las paginas de su libreta y poco a poco vaya elaborando un índice que le permita encontrar una practica o experimento con rapidez.
Para cada experimento o práctica registre su titulo y la fecha. Registre directamente en la libreta y con tinta todos los datos que obtenga en el
laboratorio. Evite hacer anotaciones en hojas sueltas. Esto podría ocasionar la pérdida de datos o cometer errores al transcribirlos en su libreta.
Identifique los datos de una operación con referencias. Por ejemplo, una serie de medidas para determinar la masa de un conjunto de vasos vacíos se puede identificar con el titulo:
Pesos de vasos vacíos No. 1 ........................ 25.35 g No. 2 ....................... 26.07 g No. 3 ..................... . 24.87 g
Procure que todas sus anotaciones sean claras y precisas, por ejemplo, no es suficiente escribir se formó un precipitado amarillo, sino el color exacto del precipitado, amarillo brillante, amarillo anaranjado. ¿Es el precipitado pesado, liviano o gelatinoso? ¿se formó inmediatamente, lentamente, a que temperatura? Aunque estos puntos parecen obvios, es importante que el estudiante desde este nivel aprenda la forma de comunicar los resultados de un experimento. Además para que el experimento pueda ser reproducido se requiere de un reporte minucioso de todas las observaciones.
Un dato equivocado no se debe borrar ni eliminar. Para corregirlo táchelo trazando una línea horizontal y anote lo más cerca posible, el dato corregido. Tampoco escriba datos encima de otros datos, puesto que con el tiempo, es imposible distinguir cual es el dato correcto.
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
SITIOS WEB
www.usc.edu.co/laboratorios/.../Normas%20Generales%20Bioseguridad%20Labor
atorio%20Anato...
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PRÁCTICA 1: DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE LIQUIDOS.
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA DETERMINACIÓN DE CONSTANTES FÍSICAS
PRACTICA DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE LÍQUIDOS
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Aplicar procedimientos para determinar constantes físicas de las sustancias sólidas y líquidas.
Identifica y aprende la manipulación de los materiales, equipos y reactivos del laboratorio de Química Inorgánica.
Determina la densidad de líquidos por diferentes métodos e interpreta los resultados obtenidos.
ACTIVIDADES
Las medidas de peso y volumen son fundamentales en una ciencia experimental como la
química. Por lo tanto es importante aprender a usar con propiedad estas medidas
haciendo énfasis en la precisión y en las cifras significativas. La densidad es una
propiedad característica de las sustancias. Se define como la masa por unidad de
volumen de un material. La densidad de líquidos y soluciones se expresa en g / mL, la
densidad de los sólidos en g / cm. Y la de los gases en g / L. Para determinar la densidad
de cualquier sustancia en cualquiera de los estados de agregación de la materia se debe
obtener la masa de una muestra y el volumen que ella ocupa a determinada temperatura.
Se sugiere revisar lo relativo a masa, volumen y densidad, elaborar un resumen para
unificar conceptos y conocimientos básicos entre los estudiantes del curso.
MATERIALES Y REACTIVOS
Balanza granataria o de brazo
Balones de 25 ml
Picnómetro
Probeta graduada de 25 ml
Líquidos: leche, gaseosa, yogurt, aceite, alcohol, etc. PROCEDIMIENTO
1. Procedimiento para hallar la densidad con picnómetro
El picnómetro es un instrumento para medir el volumen de un líquido, cada uno mide un
volumen diferente, debe llenarse totalmente de liquido hasta que haya reboce por el
capilar, este debe quedar totalmente lleno para que contenga el volumen especificado en
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el picnómetro. Ver figura 7
Fig 6. Picnómetro vacío Fig 7. Picnómetro lleno
Balanza granataria. Las pesas de la balanza deben ubicarse en ceros y la perilla debe
estar nivelada en cero, en caso de que no este en cero hay un tornillo que sirve para
graduarla.
Se le halla la masa al picnómetro ya sea en la balanza granataria, debe estar totalmente
seco para no introducir errores. (Todo picnómetro debe estar limpio antes de la pesada).
Se llena el picnómetro con el líquido muestra (el capilar debe quedar totalmente lleno Fig.
7), luego se lleva a la balanza para medirle la masa del picnómetro con liquido. La masa
del líquido es igual a la masa del picnómetro lleno menos la masa del picnómetro vacío.
Con la masa del líquido y el volumen que se midió en el picnómetro se halla la densidad
(d = m/v)
DATOS DE LA PRÁCTICA UTILIZANDO EL PICNÓMETRO
LIQUIDO
MASA
PICNÓMETRO
MASA
PICNÓMETRO
CON LIQUIDO
MASA
LIQUIDO
VOLUMEN
PICNÓMETRO
DENSIDAD
LIQUIDO
Agua
Gaseosa
Yogurt
Vino
Leche
2. Procedimiento para hallar la densidad de líquidos con probeta graduada de 25 ml
Se pesa la probeta en la balanza (debe estar seca y limpia) y se escribe el valor en una
libreta.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
25
Se toman 5 ml de líquido en la probeta, se pesa en la balanza y se toma nota de los
valores en una libreta. Se halla la masa y con el volumen tomado del líquido se puede
hallar la densidad utilizando la probeta.
DATOS DE LA PRÁCTICA UTILIZANDO LA PROBETA GRADUADA
VOLUMEN mL
MASA PROBETA
MASA PROBETA CON
LIQUIDO
DENSIDAD
Agua
Gaseosa
Yogurt
Vino
Leche
NOTA: A cada líquido se le debe construir una matriz semejante a la mostrada. Realice el mismo
procedimiento con los demás líquidos de que dispone. Investigue sus densidades y compárelas.
Recuerde que:
% de error = (valor experimental - valor teórico) X 100
(valor teórico)
EVALUACIÓN.
Calcular la densidad de los diferentes líquidos en el picnómetro y probeta graduada.
Calcular los porcentajes de error de todos los líquidos utilizados. Demostrar que la densidad es una propiedad física y además intensiva
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
SKOOG, Douglas y WES, Donad. Química analítica. 4 Edición, Madrid, España, MC Graw-Hill. Pag. 10 -15.
GARZÓN, Guillermo, Fundamentos de Química general 2a. Edición,. Bogotá, Me Graw-Hill, 1989. Pag.385-387
SITIOS WEB
http://www.ur.mx/cursos/diya/quimica/jescobed/esteq2.htm
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26
PRÁCTICA 2: DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE SÓLIDOS
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA DETERMINACIÓN DE CONSTANTES FÍSICAS
PRACTICA DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE SÓLIDOS
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Aplicar procedimientos para determinar constantes físicas de las sustancias sólidas y líquidas.
Identifica y aprende la manipulación de los materiales, equipos y reactivos del laboratorio de Química Inorgánica.
Determina la densidad de sólidos regulares e irregulares por diferentes métodos, identificando cual es el mejor método para la realización de la práctica.
ACTIVIDADES
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Arquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya
forma más común de expresarlo es: "Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido,
experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado". La determinación
de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje
(E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el
peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado
corresponde al volumen del sólido sumergido. E = wdes = ws - wa = VdL, donde wdes es
el peso de líquido desalojado, V el volumen del sólido y dL la densidad del líquido.
Se debe consultar peso específico (Pe), Hidrómetro, Principio de Arquímedes, unidades
de densidad, densidad de las mezclas liquidas, densidad de los gases y su forma de
calcularla a distintas presiones y temperaturas (empleando las leyes de los gases ideales).
MATERIALES Y REACTIVOS
Balanza Granataria
Probeta de 100 ml
Vaso de precipitado de 100 ml
Regla
Hilo o cordón de tela
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27
Sólidos Regulares e irregulares, ejemplo: maras, cubos de madera, monedas, cilindros de madera, aserrín, arena, granos de lenteja, arveja, arroz, frijol, etc. PROCEDIMIENTO
Para sólidos que tienen figuras geométricas definidas se puede calcular su volumen con
formulas matemáticas o por desplazamiento de liquido en una probeta. (Principio de
Arquímedes). La masa del sólido se mide en una balanza y por la relación m/v se halla la
densidad.
Tome un bloque de forma regular, mídale los respectivos lados y determine el volumen.
Mediante la balanza, determine su masa. Aplicando la formula densidad = masa sobre
volumen (d=m/v), calcule la densidad. Luego aplique el principio de Arquímedes para
hallar la densidad del mismo solido y compare las dos densidades halladas. Solicite al
profesor otro bloque y determine el volumen, la masa y la densidad.
Fig. 8 Método de la Probeta - Sólidos regulares
CÓMO SE HALLA EL VOLUMEN REAL?
El material particulado se lleva a una probeta que contiene un volumen definido de agua y
por volumen desplazado se mide el volumen de todas las partículas.
Cuando se va a hallar la densidad por ejemplo de granos o
material particulado (sólido irregular), se debe diferenciar la
densidad aparente de la densidad real.
Cuando se halla la densidad aparente se tiene en cuenta los vacíos que existe entre las partículas, la densidad real no tiene en cuenta los espacios entre partículas .En la densidad aparente el volumen esta dado por el que ocupan las partículas más el volumen de los espacios vacíos. En la densidad real, el volumen es el que ocupa cada partícula y no se tiene en cuenta los espacios vacíos que existe entre ellas.
10 ml 12 ml
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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Fig. 9 Método de la probeta - Sólidos irregulares
m Densidad aparente = V aparente
V aparente de la partícula = V partículas + V espacios entre partículas
m Densidad real = V real
V real de la partícula = Volumen desplazado del agua
Tome una probeta de 10 ml; séquela y pésela; agréguele un volumen de arena seca entre
5 ml y 8 ml, determine el volumen de dicha sustancia y la masa de todo el sistema.
Determine la masa de la arena y calcule su densidad. Repita el procedimiento con aserrín
y harina.
Tome, con el visto bueno del profesor, un objeto irregular. Para determinar la densidad de
un sólido irregular, se halla de la siguiente manera: determine la masa del sólido irregular
pesándolo en un vidrio de reloj. Y su volumen utilizando la técnica del volumen
desplazado (principio de Arquímedes). Para ello tome una probeta graduada de 100 mL y
mida un volumen exacto de agua, agregue el sólido irregular y registre el aumento de
volumen. Calcule la densidad y el peso específico del sólido irregular.
Nota: En cada pesada utilice una pinza para manipular los objetos. De este modo se
evitan errores por aumento de peso debido a la grasa o humedad que le pueda quedar
adherida al objeto o al recipiente cuando se manipulan directamente con las manos.
Realice el mismo procedimiento con los demás sólidos de que dispone. Investigue sus
densidades y compárelas. Calcule el porcentaje de error de acuerdo con los datos
obtenidos por usted.
DATOS DE LA PRÁCTICA. No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados
obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar
posteriormente con el fin de determinar las densidades y los pesos específicos de las
muestras trabajadas.
Materiales Medidos
Volumen (v)
Masa (m)
Densidad ( d)
Bloque 1 (nombre)
Bloque 2
Bloque 3
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Liquido 3
Arena
Probeta = Probeta +
arena = Arena =
Sólidos irregulares
Probeta = Probeta +
sólido = Sólido =
NOTA: La misma matriz se realiza con los demás sólidos.
EVALUACIÓN.
Calcular la densidad de los diferentes sólidos con los métodos empleados.
Calcule los porcentajes (%) de error.
BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
SKOOG, Douglas y WES, Donad. Química analítica. 4 Edición, Madrid, España, MC Graw-Hill. Pag. 10 -15.
GARZÓN, Guillermo, Fundamentos de Química general 2a. Edición, Bogotá, Me Graw-Hill, 1989. Pág. 388-390
SITIOS WEB
http://www.ur.mx/cursos/diya/quimica/jescobed/esteq2.htm
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
30
PRÁCTICA 3: DETERMINACION DE PUNTO DE FUSIÓN
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS
PRACTICA DETERMINACIÓN DE PUNTO DE FUSIÓN.
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Aplicar procedimientos para determinar constantes físicas de las sustancias sólidas y líquidas.
Identifica y aprende la manipulación de los materiales, equipos y reactivos del laboratorio de Química Inorgánica.
Determina el punto de fusión de diferentes sólidos, analizando cómo éste influye en las propiedades de la materia.
ACTIVIDADES
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Fig. 10. Estados de la materia
El punto de solidificación de un líquido puro (no mezclado) es en esencia el mismo
que el punto de fusión de la misma sustancia en su estado sólido, y se puede
definir como la temperatura a la que el estado sólido y el estado líquido de una
sustancia se encuentran en equilibrio. Si aplicamos calor a una mezcla de
sustancia sólida y líquida en su punto de solidificación, la temperatura de la
sustancia permanecerá constante hasta su licuación total, ya que el calor se
absorbe, no para calentar la sustancia, sino para aportar el calor latente de la
fusión.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
31
Del mismo modo, si se sustrae el calor de una mezcla de sustancia sólida y líquida en su punto de solidificación, la sustancia permanecerá a la misma temperatura hasta solidificarse completamente, pues el calor es liberado por la sustancia en su proceso de transformación de líquido a sólido. Así, el punto de solidificación o el punto de fusión de una sustancia pura pueden definirse como la temperatura a la que la solidificación o fusión continúan una vez comenzado el proceso.
En esta parte usted debe efectuar una revisión de los conceptos adquiridos previamente en su curso de Química I, sobre el significado de los términos calor y temperatura: qué significa cada uno de ellos, qué representan, cómo se miden, en qué unidades se expresan, son equivalentes o no, etc.
Qué significa el punto de fusión, qué factores influyen en el punto de fusión y cómo más se puede medir la temperatura. Existen dispositivos diferentes al termómetro de mercurio utilizado aquí. En que principio se basa la medición de la temperatura, en que unidades se expresa. Cuales son las equivalencias entre las diferentes temperaturas.
MATERIALES Y REACTIVOS
- Vidrio de reloj - Vaso de precipitados de 500 mL - Soporte universal - Pinza para soporte - Mechero a gas - Tubo de Thiele o vaso de precipitado - Tubo de vidrio de 2 mm de diámetro - Varilla de vidrio (agitador) - Tubos capilares de 0.5 mm de diámetro - Hielo
PROCEDIMIENTO
Calibración del termómetro
Calibración de Temperatura Punto de Fusión del Agua.
Prepare en el vaso de precipitados, de modo que quede lleno hasta la mitad con una mezcla de agua y hielo. Introduzca el termómetro dentro de la mezcla, tomándolo por la parte superior, de modo que el bulbo quede aproximadamente en el centro. Vaya observando la columna de mercurio que va descendiendo, la cual nos indica la
- Termómetro - Espátula - Gotero - Tubo de vidrio de 10 a 12 mm
de diámetro para formar el tubo de 2 mm.
- Glicerina - Agua destilada - Acetona
- Sustancias problema - Alambre de cobre o
bandas de caucho
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temperatura del punto de fusión del agua (dejar 10 minutos el termómetro en el vaso) y note como en un instante dado, ésta permanece fija. Anote esta temperatura, la cual nos indica el grado de desfasamiento con respecto a O°C.
NOTA: Cada vez que se necesite el termómetro para medir las temperaturas de un proceso, se debe calibrar el termómetro debido a que estos no se pueden identificar fácilmente y otros grupos de trabajo los utilizan con frecuencia.
Calibración de temperatura Punto de Ebullición del Agua.
NOTA: Cada vez que se necesite el termómetro para medir las temperaturas de un
proceso, se debe calibrar el termómetro debido a que estos no se pueden identificar
fácilmente y otros grupos de trabajo los utilizan con frecuencia.
DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSION.
Llenar con aceite mineral el tubo de Thiele o vaso de precipitado hasta cubrir la entrada superior del brazo lateral. El tupo se tapa con un tapón horadado en el centro para introducir el termómetro, y que tiene un corte en forma de cuña en un lado, el cual sirve de escape a los vapores del baño. Los tubos para la muestra, de 2 mm de diámetro, se construyen con tubo de vidrio de 10 a 12 mm de diámetro, previamente lavado con agua
El termómetro se coloca en agua hirviendo (sale vapor de
agua) de tal manera de que el bulbo del termómetro no toque
las paredes del vaso. Nota: Colocar una base de icopor en la
boca del vaso para que soporten o sostengan el termómetro;
también se puede utilizar un soporte universal y una pinza
sencilla.
La temperatura del punto de ebullición se registra cuando
se presenta burbujeo en la superficie del agua (presión de
vapor a las condiciones de Bucaramanga). La temperatura
me indica el grado de desfasamiento con respecto al punto
de ebullición que se registra en la ciudad de Bucaramanga.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
33
destilada y secado perfectamente para evitar que el polvo y las sustancias de desvitrificación disminuyan el punto de fusión. El tubo se calienta procurando abarcar una zona de unos 5 cm y cuando está completamente blando se saca rápidamente de la llama y se estira hasta obtener el diámetro de 2 mm. El tubo se corta en secciones de 8 a 10 cm de largo, y se cierra por un extremo con la llama.
Fig. 11 Montaje para determinar el punto de fusión de una sustancia sólida
La sustancia cuyo punto de fusión se va a determinar se pulveriza sobre un vidrio de reloj empleando la punta de un agitador. Se golpea el extremo abierto del tubo contra la sustancia para introducirla en él y se golpea el extremo cerrado para que la sustancia vaya al fondo del tubo hasta formar una columna con la sustancia de 0.5 a 1.0 cm de longitud. El tubo, llamado también capilar, ya preparado se detiene en el bulbo del termómetro mediante un aro de hule o alambre de cobre, la parte superior del tubo debe quedar lo más alejado posible de la superficie del baño para evitar que penetre la glicerina.
La columna de sustancia debe estar pegada al bulbo del termómetro y éste deberá estar
al nivel del brazo superior del tubo lateral del Thiele o vaso de precipitado, evitando que
toque las paredes del recipiente. Una vez listo el aparato, se procede al calentamiento,
aplicando la llama en el punto A de la Figura 4.1, regular el calentamiento para que la
temperatura se eleve 2 ó 3 grados por minuto. Si se desconoce el punto de fusión de la
sustancia, primero se hace una determinación rápida para ver entre que limites funde y
después se hace otra determinación elevando la temperatura lentamente a fin de poder
determinar con exactitud la temperatura de fusión. Se deberá anotar: la temperatura a la
que comienza a fundir y la temperatura a la cual se licua la muestra; también se debe
anotar si ocurre alguna descomposición, desprendimiento de gases o cambio de color.
Anote todos los datos y observaciones en el diario siguiendo las indicaciones del profesor
o auxiliar de laboratorio.
NOTA: Este montaje se realiza para cada una de las muestras.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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El aceite debe ser cambiado para cada una de las muestras
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente con el fin de determinar los puntos de fusión y porcentajes de error de las muestras trabajadas.
CALIBRACIÓN DEL TERMÓMETRO
Propiedad Física
Valor teórico Valor observado
T - Calibración
Valor corregido
T. Fusión del agua
T. Ebull. del agua
TEMPERATURA DE FUSIÓN DE LAS SUSTANCIAS UTLIZADAS
SUSTANCIA Tº FUSIÓN TEÓRICA
(buscarla)
Tº FUSIÓN
EXPERIM.
% ERROR
1 sustancia
2 sustancia
3 sustancia
Incluya dibujos y todos los datos en el reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio.
EVALUACIÓN.
1. Explicar como se hace la calibración de un termómetro para la determinación de la temperatura de fusión?
SUSTANCIA Tº PUNTO DE FUSIÓN
1 sustancia
2 sustancia
3 sustancia
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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2. Como se haría la determinación del punto de fusión de una mezcla de dos sustancias.
3. Determinar los porcentajes de error. 4. Cual es la importancia de determinar las propiedades físicas de las sustancias
como las que se hicieron en estos experimentos. 5. Mencione los factores de error que posiblemente se pudieron cometer al realizar la
práctica? 6. Porque la temperatura de fusión de un sólido permanece invariable durante el
cambio de estado? 7. Qué efecto ejercerá cada una de las siguientes circunstancias sobre el punto de
fusión observado y en el intervalo de fusión de una muestra? A. Uso de un capilar de paredes gruesas. B. Una calefacción rápida. C. Empleo de mucha cantidad de muestra.
8. Por qué es aconsejable usar un baño de aceite para la determinación de la temperatura de fusión? ¿Por qué debe ser muy lento el calentamiento del baño de aceite?
9. Además del aceite es posible utilizar otros líquidos para esta misma práctica? ¿Cuáles? ¿Qué criterios deben tenerse en cuenta para su selección?
10. ¿Por qué la temperatura de fusión de muchos sólidos se reporta como un rango? (Ej. acetanilida: 113-114 °C)
11. Cuál es la influencia de una impureza insoluble en la temperatura de fusión de un sólido?
12. Cuales son las escalas más comunes para medir la temperatura? 13. Qué aplicación tiene el descenso del punto de congelación?
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
MOORE, Davies y Collins. Química. Ed. Mc Graw-Hill, 1981
Prácticas de Laboratorio – Universidad de Antioquia
SITIOS WEB
http://www.chem.uiuc.edu/chemistry234syll/chem234mplab.html
http://student.biology.arizona.edu/sciconn/Freezing_point/Freezingpt.html
http://www.chem.uidaho.edu/~honors/collig.html
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
36
PRÁCTICA 4: DETERMINACIÓN DE PUNTO DE EBULLICIÓN
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS
PRACTICA DETERMINACIÓN DE PUNTO DE EBULLICIÓN
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Aplicar procedimientos para determinar constantes físicas de las sustancias sólidas y líquidas.
Identifica y aprende la manipulación de los materiales, equipos y reactivos del laboratorio de Química Inorgánica.
Determina el punto de ebullición de alcoholes, relacionando las propiedades químicas de éstos y la influencia de la presión atmosférica durante la realización de la práctica.
ACTIVIDADES
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Punto de ebullición, Temperatura a la que la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión atmosférica existente sobre dicho líquido. A temperaturas inferiores al punto de ebullición (p.e.), la evaporación tiene lugar únicamente en la superficie del líquido. Durante la ebullición se forma vapor en el interior del líquido, que sale a la superficie en forma de burbujas, con el característico hervor tumultuoso de la ebullición. Cuando el líquido es una sustancia simple o una mezcla azeotrópica, continúa hirviendo mientras se le aporte calor, sin aumentar la temperatura; esto quiere decir que la ebullición se produce a una temperatura y presión constantes con independencia de la cantidad de calor aplicada al líquido.
Cuando se aumenta la presión sobre un líquido, el p.e. aumenta. El agua, sometida a una presión de 1 atmósfera (101.325 pascales), hierve a 100 °C, pero a una presión de 217 atmósferas el p.e. alcanza su valor máximo, 374 °C. Por encima de esta temperatura, (la temperatura crítica del agua) el agua en estado líquido es idéntica al vapor saturado.Al reducir la presión sobre un líquido, baja el valor del p.e. A mayores alturas, donde la presión es menor, el agua hierve por debajo de 100 °C. Si la presión sobre una muestra de agua desciende a 6 pascales, la ebullición tendrá lugar a 0 °C.Los puntos de ebullición se dan dentro de un amplio margen de temperaturas. El p.e. más bajo es el del helio, -268,9 °C; el más alto es probablemente el del volframio, unos 5 900 °C. Los puntos de ebullición correspondientes a los distintos elementos y compuestos que se citan en sus respectivos artículos, se refieren a la presión atmosférica normal, a no ser que se especifique otra distinta.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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En esta parte usted debe efectuar una revisión de los conceptos adquiridos previamente en su curso de Química I, sobre el significado de los términos calor y temperatura: qué significa cada uno de ellos, qué representan, cómo se miden, en qué unidades se expresan, son equivalentes o no, etc.
MATERIALES Y REACTIVOS
- Vidrio de reloj - Vaso de precipitados de 500 mL - Soporte universal - Pinza para soporte - Mechero a gas - Tubo de Thiele o vaso de precipitado - Tubo de vidrio de 2 mm de diámetro - Varilla de vidrio (agitador) - Tubos capilares de 0.5 mm de diámetro - Termómetro - Espátula - Gotero
PROCEDIMIENTO
Calibración del Termómetro
Calibración de Temperatura Punto de Fusión del Agua.
Vaya observando la columna de mercurio que va descendiendo, la cual nos indica la temperatura del punto de fusión del agua (dejar 10 minutos el termómetro en el vaso) y note como en un instante dado, ésta permanece fija. Anote esta temperatura, la cual nos indica el grado de desfasamiento con respecto a O°C.
Calibración de temperatura Punto de Ebullición del Agua.
Prepare en el vaso de precipitados, de modo que quede lleno hasta la mitad con una mezcla de agua y hielo. Introduzca el termómetro dentro de la mezcla, tomándolo por la parte superior, de modo que el bulbo quede aproximadamente en el centro.
El termómetro se coloca en agua hirviendo (sale vapor de agua)
de tal manera de que el bulbo del termómetro no toque las
paredes del vaso. Nota: Colocar una base de icopor en la boca
del vaso para que soporten o sostengan el termómetro; también
se puede utilizar un soporte universal y una pinza sencilla.
- Tubo de vidrio de 10 a 12 mm de diámetro para formar el tubo de 2 mm.
- Glicerina - Agua destilada - Acetona - Hielo - Sustancias problema - Alambre de cobre o bandas de caucho
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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NOTA: Cada vez que se necesite el termómetro para medir las temperaturas de un
proceso, se debe calibrar el termómetro debido a que estos no se pueden identificar
fácilmente y otros grupos de trabajo los utilizan con frecuencia.
DETERMINACION DE PUNTOS DE EBULLICIÓN. En un tubo de 2 mm de diámetro y de 6 a 8 cm de largo, cerrado por un extremo, colocar de 3 a 5 gotas de la muestra problema. Un tubo capilar de 0.5 mm de diámetro que se ha cerrado por un extremo se introduce en el primer tubo con el extremo abierto dirigido al fundo. Enseguida se liga el tubo conteniendo el capilar, a un termómetro; procurando que la columna del líquido quede pegada al bulbo, ver Figura 12.
Fig. 12 Montaje para determinar el punto de ebullición en líquidos
NOTA:
Este montaje se realiza para cada una de las muestras.
El aceite debe ser cambiado para cada una de las muestras
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente con el fin de determinar los puntos de ebullición y porcentajes de error de las muestras trabajadas.
La temperatura del punto de ebullición se registra cuando se
presenta burbujeo en la superficie del agua (presión de vapor a las
condiciones de Bucaramanga). La temperatura me indica el grado
de desfasamiento con respecto al punto de ebullición que se
registra en la ciudad de Bucaramanga.
Termómetro y tubo se introducen en el tubo de Thiele o vaso de precipitado que se ha usado para los puntos de fusión teniendo las mismas precauciones. Se calienta el baño lentamente hasta que el tubo capilar empiece a desprender burbujas. Se detiene el calentamiento y se anota la temperatura que registra el termómetro en el que dejan de desprenderse burbujas y justo antes que el liquido entre nuevamente en el capilar invertido. La temperatura leída es el punto de ebullición de la muestra a la presión atmosférica. Determine el punto de ebullición del líquido problema y anote sus observaciones en el diario.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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CALIBRACIÓN DEL TERMÓMETRO
Propiedad Física
Valor teórico Valor observado
T - Calibración
Valor corregido
T. Fusión del agua
T. Ebull. del agua
TEMPERATURA DE EBULLICION DE LAS SUSTANCIAS UTLIZADAS
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente con el fin de determinar los puntos de ebullición de las muestras trabajadas. Incluya dibujos y todos los datos en el reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio.
SUSTANCIA Tº EBULLICIÓN TEÓRICA
(buscarla)
Tº EBULLICIÓN EXPERIM. % ERROR
1 sustancia
2 sustancia
3 sustancia
EVALUACIÓN.
1. Explicar como se hace la calibración de un termómetro para las determinaciones de las temperaturas de ebullición.
SUSTANCIA Tº PUNTO DE EBULLICIÓN
1 sustancia
2 sustancia
3 sustancia
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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2. Como se haría la determinación del punto de ebullición de una mezcla de dos sustancias.
3. Cual es la importancia de determinar las propiedades físicas de las sustancias como las que se hicieron en estos experimentos.
4. Cómo influye la presencia de impurezas solubles en el punto de ebullición? 5. Por qué la temperatura de ebullición se da justo cuando el líquido asciende por el
interior del capilar? 6. Por que la presión atmosférica influye sobre el punto de ebullición? 7. Donde se cocinará más rápido un huevo: en el Himalaya (presión atmosférica =
300 torr), en la luna (presión atmosférica = 20 torr) o en Bogotá (presión atmosférica = 560 torr)? Explique su respuesta.
8. Por qué los alimentos se cocinan más fácilmente en una olla a presión? 9. Podría identificarse plenamente una sustancia con base únicamente en los puntos
de fusión y ebullición? Explique. 10. Qué son fuerzas intermoleculares y cómo se clasifican? 11. Investigue qué son sustancias polares y no polares. Qué son los puentes de
hidrogeno. Qué relación tiene la polaridad con el punto de ebullición?
BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
- GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
- Sorum, O.H. Laboratory Manual of General Chemistry. Edi. Printice Hall, 3a. ed. 1963
SITIOS WEB
http://www.iit.edu/~smart/martcar/lesson5/id22.htm
http://www.scijournal.org/vol3no2/v3n2a2.html
http://k12science.ati.stevenstech.edu/curriculum/boilproj/experiment.html
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
41
PRÁCTICA 5: SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGENEAS
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA CAMBIOS DE LA MATERIA
PRACTICA SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGENEAS
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Comprobar la ley de la
conservación de la materia
mediante procedimientos de
separación de mezclas
homogéneas y heterogéneas.
Realiza varios métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas, teniendo en cuenta los componentes del tipo de mezcla a separar.
ACTIVIDADES
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras sustancias más simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinación física de dos o mas 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 heterogéneas 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. Las 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.
MATERIALES Y REACTIVOS
Arena Limadura de hierro Aceite Agua Mercurio Glicerina Papel filtro
Imán Vaso de precipitado Embudo de separación Erlenmeyer Espátula Balanza Granatoria o Analítica
Probeta graduada de 25 mL
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
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PROCEDIMIENTO
1. SEPARACIÓN SÓLIDO – SÓLIDO (SEPARACIÓN MAGNÉTICA) Se toma 3 gramos de limaduras de hierro y se mezclan con 15 g de arena, la muestra se divide en 4 partes, cada una de ellas se le coloca un imán y se pesa la cantidad de cada material recuperada. (Ver Fig. 13)
Fig. 13. Separación de arena con limaduras de hierro.
Luego de la separación de las limaduras de hierro y la arena, se pesa nuevamente esos
componentes por aparte y se verifica la cantidad recuperada después de la separación.
2. SEPARACIÓN LÍQUIDO – SÓLIDO (SEPARACIÓN POR FILTRACIÓN)
En un vaso de precipitado, se toman 20 mL de agua y se mezclan con 5 g de arena, se
agita con una varilla de vidrio. Se realiza el montaje de filtración, observado en la figura
6.1. Antes de colocar el papel filtro en el embudo, péselo y anote ese valor. Luego de
pesar el papel filtro, éste se debe dobla como se observa en la figura:
Fig. 14. Montaje de una filtración por
gravedad de una mezcla heterogénea
líquido – sólido
3. SEPARACIÓN LÍQUIDO – LÍQUIDO (SEPARACIÓN POR DECANTACIÓN)
Se toman los volúmenes de varios líquidos, por ejemplo 20 ml de agua, 5 ml de glicerina y
1 ml de mercurio y se llevan a un embudo de separación. Las diferencias de densidades
Con la ayuda de una varilla de vidrio y un frasco
lavador, se pasa por el embudo la mezcla de agua y
arena. Sobre el papel filtro deberá quedar la arena y
el agua deberá quedar totalmente limpia en el
erlenmeyer. Luego de la separación del agua y la
arena, se toma el papel filtro que contiene la arena y
se lleva a la estufa a 105o C, durante 30 minutos.
Luego se pesa el papel filtro y se obtiene la cantidad
de arena recuperada después de la filtración. Con
una probeta e 25 ml se mide la cantidad de agua
recuperada que queda en el erlenmeyer.
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entre líquidos hacen que se separen en varias fases. Nota: Los líquidos deben ser
inmiscibles. Se realiza el montaje observado en la figura 15. Al llevar la mezcla preparada
al embudo de decantación, se observan las tres capas formadas.
Fig. 15. Montaje de una filtración por decantación de una mezcla heterogénea líquido – líquido
Se abre la llave del embudo de decantación para empezar la separación de la mezcla.
Realice las tres separaciones y con la ayuda de una probeta de 25 ml mida los volúmenes
recuperados del agua y de la glicerina y con la ayuda de una pipeta de 1 ml, mida el
volumen recuperado de mercurio.
DATOS DE LA PRÁCTICA
Separación sólido-sólido
Peso de la limadura de hierro recuperada
(gramos)
% de Recuperación de la limadura de hierro
Peso de la arena recuperada (gramos)
% de Recuperación de la arena
Separación sólido – líquido
Peso del Papel filtro (gramos)
Peso del papel filtro + arena (gramos)
Peso de la arena recuperada
% de Recuperación de la arena
Volumen recuperado de agua (ml)
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% de Recuperación de agua
Separación líquido – líquido
Volumen de agua recuperada (ml)
% de recuperación de agua
Volumen de glicerina recuperada (ml)
% de recuperación de glicerina
Volumen de mercurio recuperado (ml)
% de recuperación de mercurio
EVALUACIÓN.
1. Consulte otros métodos de separación de mezclas heterogéneas. 2. Como se haría la separación de mezclas que contengan componentes que se
disuelvan en agua? 3. Cual es la importancia de determinar los porcentajes de recuperación para cada
mezcla utilizada? 4. Qué posibles fuentes de error se pueden encontrar en los métodos de separación
utilizados?
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
Dawson, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Ed. Interamericana, 1971
SITIOS WEB
http://www.dancingbearakitas.com/School/Chemistry/Unit8%20Solutions.htm
http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch15/solutionframe.html
http://www.chem.uidaho.edu/~honors/concunit.htm
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45
PRÁCTICA 6: SEPARACIÓN DE MEZCLA HOMOGENEAS - DESTILACIÓN
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA CAMBIOS DE LA MATERIA
PRACTICA SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGENEAS - DESTILACIÓN
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Comprobar la ley de la
conservación de la materia
mediante procedimientos de
separación de mezclas
homogéneas y heterogéneas.
Realiza varios métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas, teniendo en cuenta los componentes del tipo de mezcla a separar.
ACTIVIDADES
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La separación de una mezcla homogénea puede realizarse mediante un proceso llamado destilación, la cual consiste en la evaporación de un líquido con la consiguiente condensación y recolección de sus vapores. El propósito de esta técnica es la separación de una mezcla de líquidos cuyos puntos de ebullición son diferentes.
Una buena destilación depende de la diferencia en los puntos de ebullición de los componentes. En una mezcla binaria, se puede usar la destilación simple si la diferencia en los puntos de ebullición es de 80 °C o más. Para mezclas en las cuales hay una diferencia entre puntos de ebullición en el rango de 25-80 °C, se debe utilizar la destilación fraccionada.
MATERIALES Y REACTIVOS
Pinzas Condensador Vaso de precipitado Mechero Placa de vidrio Balón de destilación Termómetro Corcho Alcohol etílico Agua
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Fósforos
PROCEDIMIENTO
Se realiza el montaje, ver figura16.
Fig. 16 Montaje de destilación simple
Se toman 100 mL de solución (guarapo) o una solución de agua-etanol 50% V/V y se lleva a un balón para realizar la respectiva destilación, como se muestra en la figura 16.
Utilizando el sistema de la figura anterior, cuando el balón se empieza a calentar, después de unos minutos, el líquido se destila desde el matraz de destilación, ocurriendo primeramente la vaporización, estableciéndose el equilibrio liquido vapor.
Parte del vapor se condensa en las paredes del matraz, pero la gran parte pasa por la salida lateral condensándose debido a la circulación del agua fría por el tubo refrigerante, A este producto se le conoce como, “destilado”, y a la porción que queda en el balón de destilación se le conoce como “residuo”, se debe mantener el ritmo de destilación, manteniendo continuamente una gota de condensado en el bulbo del termómetro.
Para evitar el sobrecalentamiento de los líquidos es necesario introducir en el balón, perlas de ebullición y mantener constante el ritmo de destilación. La destilación simple es aplicable en los sistemas que contengan líquidos orgánicos de puntos de ebullición bastante diferenciados, ejemplo: Sistema butanos-etanol, agua-metanol.
Luego de realizada la separación, analice las constantes físicas del destilado y compare con la literatura.
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente con el fin de determinar las constantes físicas del destilado.
Además se debe realizar los porcentajes de error de la densidad y punto de ebullición
Componente
s
Volumen
destilado
Densidad
(g/ml)
Punto de
Ebullición
Etanol
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realizado al destilado.
EVALUACIÓN.
1. Por qué la dirección del flujo de agua en el condensador debe ser de abajo hacia arriba? ¿Por qué se añaden pedazos de material poroso al líquido en el balón?
2. Qué es un adsorbente? ¿Cómo se prepara el carbón activado?
3. En qué consiste la destilación por arrastre con vapor y la destilación al vacío?
4. Cómo se separan dos líquidos cuyos puntos de ebullición se diferencien en unos pocos grados?
5. Cuál es la función de la columna de fraccionamiento en la destilación fraccionada?
6. Por que no se debe llenar un matraz de destilación mucho más de la mitad de su capacidad?
7. Por qué no se evapora de repente todo el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición?
8. Un líquido orgánico empieza a descomponerse a 80 grados centígrados. Su tensión de vapor es 36 mm de Hg. Como podría destilarse ese líquido?
9. De dos razones que justifiquen el hecho de que el agua fría en un refrigerante se haga circular en sentido ascendente desde la parte inferior hacia la parte superior y no al contrario?
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971 TEXTOS COMPLEMENTARIOS
MOORE, Davies y Collins. Química. Ed. Mc Graw-Hill, 1981
Prácticas de laboratorio, Universidad de Antioquia.
SITIOS WEB
http://faculty.coloradomtn.edu/jeschofnig/class/class_jeschof/ch1-lb10.htm
http://dwb.unl.edu/Chemistry/MicroScale/MScale03.html
http://www.iit.edu/~smart/martcar/lesson5/id22.htm
http://www.scijournal.org/vol3no2/v3n2a2.html
http://k12science.ati.stevenstech.edu/curriculum/boilproj/experiment.html
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Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Química Inorgánica
48
PRÁCTICA 7: LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD
ACADÉMICA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA CAMBIOS DE LA MATERIA
PRACTICA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Comprobar la ley de la
conservación de la materia
mediante procedimientos de
separación de mezclas
homogéneas y heterogéneas.
Determina el método adecuado para probar la ley de la conservación de la materia, afianzando una relación directa entre la materia y sus cambios.
ACTIVIDADES.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Los primeros experimentos cuantitativos que demostraron la ley de la conservación de la materia se atribuyen al famoso científico francés Joseph Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1794). Sus más célebres experimentos fueron en la esfera de la combustión. En sus tiempos se explicaba la combustión con base en la teoría del flogisto, según la cual todas las sustancias inflamables contenían una sustancia llamada flogisto, la cual se desprendía durante el proceso de la combustión. Sin embargo, cuando Lavoisier usó sus delicadas balanzas encontró que la sustancia poseía una masa mayor después de dicho proceso, lo cual refutaba la teoría del flogisto.
De acuerdo con sus resultados experimentales, Lavoisier estableció varias conclusiones. En primer lugar, reconoció claramente la falsedad de la teoría del flogisto sobre la combustión y declaró que ésta es la unión del oxígeno con la sustancia que arde. En segundo lugar, demostró claramente su teoría de la indestructibilidad o conservación de la materia, la cual expresa que la sustancia puede combinarse o alterarse en las reacciones, pero no puede desvanecerse en la nada ni crearse de la nada. Esta teoría se convirtió en la base de las ecuaciones y fórmulas de la química moderna.
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MATERIALES Y EQUIPOS
Una balanza analítica Dos matraces erlenmeyer de 250 mL Una probeta de 100 mL Un vaso de precipitados de 25 mL Un mortero con pistilo. Dos globos.
REACTIVOS
Una tableta de Alka-Seltzer., Aspirina 0.325g, Bicarbonato de sodio 1.700g, Ácido Cítrico 1.000g, Pastilla (sólido). Reacciona con el agua de forma exotérmica y lo que se libera es CO2.
Bicarbonato de sodio, Na2CO3 Compuesto formado por carbono, oxígeno y sodio. Polvo (sólido).
Ácido clorhídrico al 4% (aprox.).Diluido. Líquido. Agua destilada., H2O No conduce la energía eléctrica. Líquido.
HIPÓTESIS. Se comprueba la ley de la conservación de la materia, las masas permanecen constantes después de los experimentos.
PROCEDIMIENTO
Coloque en un matraz erlenmeyer 20 ml de agua destilada y 20 ml de ácido clorhídrico, empleando la probeta.
En el mortero triture con el pistilo una tableta de Alka-Seltzer. A continuación vierta el polvo en el interior de un globo, teniendo cuidado de que no quede en las paredes exteriores del mismo.
Inserte la boca del globo con la del matraz erlenmeyer, asegurándose de que no caiga Alka-Seltzer dentro del matraz. Determine la masa de todo el sistema.
Levante el globo para que el Alka-Seltzer caiga dentro del matraz y espere a que la reacción que se produce finalice.
Determine nuevamente la masa de todo el sistema. Determine el diámetro del globo inflado. Coloque en un matraz erlenmeyer 20 mL de HCl, empleando la probeta.
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50
Coloque en el interior del globo 1,5 g aproximadamente de NaHCO3, teniendo cuidado de que no quede en las paredes exteriores del mismo.
Repita los pasos 3 a 7.
DATOS DE LA PRÁCTICA
Sustancias Peso Inicial Peso Final
Agua +HCl +Alka-Seltzer
HCl+NaHCO3
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente los análisis de la práctica.
EVALUACIÓN.
1. Investigue cuál es la sustancia o sustancias que se utilizan en la fabricación del Alka - Seltzer.
2. De acuerdo con los datos de la tabla anterior, ¿se cumple la ley de la conservación de la materia en ambas actividades?
3. Si la respuesta anterior fue negativa, analice si la fuerza de flotación es un factor que influyó en los experimentos. Si es así, considérela en sus cálculos pata verificar la ley de la conservación de la materia.
4. Escriba las ecuaciones químicas de las reacciones que se llevaron a cabo en ambas actividades.
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971 TEXTOS COMPLEMENTARIOS
GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
Sorum, O.H. Laboratory Manual of General Chemistry. Edi. Printice Hall, 3a. ed. 1963
SITIOS WEB
http://faculty.coloradomtn.edu/jeschofnig/class/class_jeschof/ch1-lb10.htm
http://dwb.unl.edu/Chemistry/MicroScale/MScale03.html
http://www.iit.edu/~smart/martcar/lesson5/id22.htm
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51
PRÁCTICA 8: REACCIONES QUIMICAS
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA
PRACTICA REACCIONES QUIMICAS
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Evaluar los cambios de la materia a través de los diferentes tipos de reacciones químicas y su estequiometria
Analiza los diferentes tipos de reacciones químicas generadas en el laboratorio, identificando los reactivos y productos de las mismas.
ACTIVIDADES.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Una reacción química ocurre cuando una o varias sustancias se transforman en otras
nuevas, con propiedades físicas y químicas diferentes. Generalmente están
acompañadas de algún cambio observable como cambio de color, olor, producción de
gases, formación de precipitado, variación de la temperatura, etc. En las reacciones
químicas podemos reconocer dos tipos de sustancias, los reactivos y los productos. Los
reactivos son las sustancias que se ponen en contacto para que ocurra la reacción
química. Los productos son las sustancias obtenidas luego de que ocurre la reacción
química. Al ocurrir un cambio químico ocurre la ruptura de enlaces o la formación de
enlaces nuevos, por lo que se requiere un aporte de energía o un desprendimiento de
energía. Una reacción química se considera endergónica cuando se absorbe energía, o
requiere de energía para llevarse a cabo (endotérmica si se trata de energía térmica).
Una reacción química se considera exergónica cuando la reacción desprende energía
(exotérmica si se trata de energía térmica).
Existen varios tipos de reacciones químicas; entre algunos tipos de reacciones tenemos los siguientes:
a. SÍNTESIS. Dos reactivos se combinan para formar un solo producto.
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52
b. DESCOMPOSICIÓN. Un solo reactivo se descompone para formar dos o más compuestos.
c. SUSTITUCIÓN. Un elemento mas activo sustituye a otro menos activo en un compuesto.
d. DOBLE SUSTITUCIÓN (metástasis). Los átomos o los iones intercambian pareja
MATERIALES Y REACTIVOS
Gradilla Tubos de ensayo Pinzas para tubos de ensayo Mechero Pipetas volumétricas Erlenmeyer de 250 mL Cloruro de Bario. (BaCl2) Carbonato de Calcio. (CaCO3) Ácido Sulfúrico. (H2SO4) Acido Clorhídrico Aluminio en trozos Magnesio Sólido. (Mg2) Ácido Clorhídrico (HCl) Hidróxido de Sodio (NaOH) Sulfato de Cobre. (CuSO4)
PROCEDIMIENTO
PARTE A
En un erlenmeyer de 250 mL se colocan trozos de papel aluminio. Luego se realiza el montaje observado en la figura 17.
Lentamente se adiciona al erlenmeyer (con ayuda de un embudo) el ácido clorhídrico diluido.
Se debe tener la precaución de hacerlo despacio. Observe lo que sucede cuando el aluminio entra en contacto con el ácido
clorhídrico diluido.
Fig. 17 Montaje para realizar una reacción química entre el HCl y trozos de aluminio.
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PARTE B
Coloque una tira de cinta de magnesio a calentar (aprox. 1 cm.), observe la luz brillante que se desprende durante el calentamiento. De que color son las cenizas obtenidas? Qué producto se obtuvo en esta reacción química? Qué tipo de reacción química es?
En un tubo de ensayo adicione un mL. de HCl concentrado, agregue gota a gota 1ml de NaOH, espere unos minutos, y observe la formación de un precipitado blanco en el fondo del tubo Qué producto se obtuvo en esta reacción química? Qué tipo de reacción química es?.
En un tubo de ensayo adicione un mL de CuSO4, agregue una granalla de Zinc Que observa? Qué producto se formaron en esta reacción química? Qué tipo de reacción química es?.
En un tubo de ensayo adicione un mL. de H2SO4, adicione también 1 ml de BaCl2, note la efervescencia y el desprendimiento de un gas al mezclar las dos sustancias químicas, Qué producto se formaron en esta reacción química? Qué tipo de reacción química es?.
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica para los cálculos que debe realizar posteriormente con el fin de determinar las diferentes reacciones que ocurren en la práctica. Incluya dibujos y todos los datos en el reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio.
EVALUACIÓN.
1. Escriba las ecuaciones químicas que se realizaron en cada experimento.
2. De las siguientes reacciones químicas, indique a que tipo pertenecen y
clasifíquelas de acuerdo al tipo de reacción?
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Reacciones Químicas Tipo
A 2HCl + Mg Mg Cl2 + H2
B S + O2 SO2
C CO2 + H2O H2CO3
D NaOH + HCl NaCl + H2O
E H2S + 2AgCl Ag2S + 2HCl
F 2HgO 2Hg + O2
G Zn + CuSO4 ZnSO4+ Cu
H 2H3PO4 + 3Ca Ca3(PO4)2+ 3H2
I Mg +O2 MgO
J SO3 + H2O H2SO4
BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971 TEXTOS COMPLEMENTARIOS
GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
Sorum, O.H. Laboratory Manual of General Chemistry. Edi. Printice Hall, 3a. ed. 1963
SITIOS WEB
http://faculty.coloradomtn.edu/jeschofnig/class/class_jeschof/ch1-lb10
http://www.teletel.com.ar/quimica/ reacciones_quimicas.htm.
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55
http://www.fortunecity.com/campus/ dawson/196/reacquim
PRÁCTICA 9: ESTEQUIOMETRIA
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA
PRACTICA ESTEQUIOMETRIA
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Evaluar los cambios de la materia a través de los diferentes tipos de reacciones químicas y su estequiometria.
Analiza los diferentes tipos de reacciones químicas generadas en el laboratorio, identificando los reactivos y productos de las mismas.
Balancea reacciones químicas utilizando diferentes métodos, teniendo en cuenta la relación molar de reactivos y productos.
Realiza cálculos estequiométricos necesarios para llevar a cabo una reacción química, identificando el reactivo límite de la reacción.
Realiza cálculos de pureza y rendimiento de una reacción química, teniendo en cuenta la relación molar de reactivos y productos y el reactivo límite.
ACTIVIDADES
FUNDAMENTO TEORICO
Una reacción química en la cual se conocen los reactivos y los productos puede representarse mediante una ecuación balanceada. Por ejemplo, si una solución de cloruro de magnesio se mezcla con una solución de nitrato de plata, de la mezcla de reacción precipita un sólido blanco, que es cloruro de plata, muy insoluble en agua. Luego de que el AgCl ha precipitado, la solución contiene los iones remanentes de la mezcla de reacción, o sea iones Mg+3 + iones NO 3
- .
MgCl2 (ac) + 2AgNO3 (ac) 2AgCl (s) + Mg (NO3 )2
(ac )
Esta ecuación indica que una mol de MgCl2 puede reaccionar exactamente con dos
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56
moles de AgNO3 para formar 2 moles de AgCl y una mol de Mg (NO3)2; si se empleara una cantidad menor de MgCl2, las cantidades de cada una de las otras sustancias en la reacción también serían menores. Sin embargo, la relación de cantidades de MgCl2 y AgNO3 que reaccionan siempre será la misma.
Cuando una reacción se lleva a cabo en el laboratorio, como por ejemplo la anterior reacción, la masa de productos realmente obtenida, por lo general no es igual al rendimiento teórico del producto. Muchos factores, tales como pérdida de material durante la transferencia de reactivos, presencia de impurezas o fallas en la reacción para llegar hasta su culminación, pueden ser causas de la desviación. El rendimiento real obtenido es llamado RENDIMIENTO EXPERIMENTAL, y es común expresar la relación de los rendimientos experimental y teórico como PORCENTAJE DE RENDIMIENTO.
% RENDIMIENTO= Rendimiento experimental / Rendimiento Teórico x 100
MATERIALES Y REACTIVOS
Embudo de vástago Varilla de agitación Vidrio reloj Frasco lavador Tubos de ensayo Vasos de precipitado Mechero Placa refractaria Sulfato de sodio Na2SO4 Cloruro de Bario BaCl2. 2H2O
PROCEDIMIENTO
PREPARACION DE LAS SOLUCIONES
Se pesa un vaso de precipitado de 50 mL limpio y seco, agregue aproximadamente 1
gramo de Sulfato de sodio (Na2SO4) y pese de manera que la cantidad tomada no sea
menor a 1 gramo ni mayor a 1.5 gramos.
Tome los datos de los pesos en su cuaderno. Calcule la cantidad de moles de Sulfato de
sodio (Na2SO4) y luego calcule cuántos moles de Cloruro de Bario (BaCl2. 2H2O) se
necesitan para reaccionar exactamente con el Sulfato de sodio (Na2SO4). Calcule la
masa de Cloruro de Bario (BaCl2. 2H2O) requerida. Recuerde que debe incluir el agua de
hidratación en el cálculo del peso molecular.
Pese otro vaso de precipitado limpio y seco y agregue Cloruro de Bario (BaCl2. 2H2O)
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57
hasta obtener la masa deseada. Registre el dato del peso en su cuaderno.
Agregue 10 mL de agua destilada a cada muestra y caliente ambas soluciones en un baño de vapor.
REACCION
Mantenga la solución de Cloruro de Bario (BaCl2. 2H2O) en el baño de vapor y agréguele
la solución de Sulfato de sodio (Na2SO4). Enjuague con aproximadamente 3 mL de agua
destilada y agregue este enjuague a la mezcla de reacción y agítela con la varilla de
vidrio. Deje la mezcla de reacción en el baño de vapor durante 45 minutos. Registre en
su cuaderno las observaciones de la reacción.
FILTRACION
Mientras la mezcla de reacción permanece en digestión, prepare un embudo de vástago
largo para realizar una filtración por gravedad. Tome dos hojas de papel filtro y un vidrio
de reloj. Pese el vidrio y los papeles filtro juntos y luego doble estos últimos al tiempo;
fíjelos cuidadosamente al embudo agregando un poco de agua destilada y asegurándose
de que no queden burbujas de aire atrapadas bajo el papel o en el vástago del embudo.
Cuando se complete el periodo de digestión o calentamiento deje que la mezcla de
reacción se enfríe hasta temperatura ambiente. Cuidadosamente decante la mayoría del
líquido dentro del embudo. Agregue el pequeño volumen del líquido remanente junto con
el sólido al embudo. Enjuague el último sólido dentro del embudo con un poquito de agua
destilada con ayuda del frasco lavador. Si algo del precipitado pasa a través del papel
filtro, repita la filtración; lave el precipitado con la cantidad justa de agua destilada para
cubrirlo.
SECADO DE LA MUESTRA
Coloque cuidadosamente el papel filtro húmedo que contiene el sólido sobre el vidrio de
reloj previamente pesado. Abra el papel de filtro doblado. Seque el papel y el precipitado
en una estufa. Cuando la muestra y el papel estén secos, deje enfriar el vidrio de reloj y
seque la base con una toalla. Pese juntos el vidrio de reloj, los papeles filtro y el
precipitado de BaSO4. Seque durante otros 10 minutos y repita la pesada.
Obtenga en rendimiento experimental de BaSO4 en gramos. A partir de la reacción
calcule el rendimiento teórico y el porcentaje de rendimiento.
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DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de
la práctica para los cálculos que debe realizar. Incluya dibujos y todos los datos en el
reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio
Datos Pesaje (g)
1. Peso del vaso de precipitado 1
Peso del Na2SO4
2. Peso del vaso de precipitado 2
Peso del BaCl2. 2H2O
3. Peso del vidrio de reloj + 2 papeles filtro
4. Peso del vidrio + papel + BaSO4 (1)
Peso del vidrio + papel + BaSO4 (2)
Peso del BaSO4 seco
EVALUACIÓN.
1. Calcule las moles de Na2SO4 en su muestra. Incluye el dato de su pesada 2. Calcule las moles y los gramos de BaCl2. 2H2O necesarias para reaccionar
completamente con el BaCl2. 2H2O 3. Indique la masa de BaCl2. 2H2O usada en su reacción. Incluya su dato de
pesada 4. Resuma sus observaciones sobre la reacción 5. Calcule el rendimiento teórico de BaSO4 6. Calcule el rendimiento experimental, empleando su dato de pesada. 7. Calcule el porcentaje de rendimiento de BaSO4 8. Si los rendimientos experimentales y teóricos son diferentes discuta las posibles
causas de estas diferencias. 9. Describa posibles fuentes de errores experimentales afectarán el porcentaje de
rendimiento de la reacción.
BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971 TEXTOS COMPLEMENTARIOS
GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
Sorum, O.H. Laboratory Manual of General Chemistry. Edi. Printice Hall, 3a. ed. 1963
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SITIOS WEB
http://www.iit.edu/~smart/martcar/lesson5/id22.htm
http://www.scijournal.org/vol3no2/v3n2a2.html
http://k12science.ati.stevenstech.edu/curriculum/boilproj/experiment.html
PRÁCTICA 10: CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA SOLUCIONES
PRACTICA CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Realizar cálculos químicos para preparar soluciones de diferentes concentraciones
Realiza la preparación de soluciones, teniendo en cuenta el material utilizado y el aforo de la solución.
Realiza los cálculos necesarios para preparar soluciones a partir de sustancias sólidas teniendo en cuenta el porcentaje de pureza del reactivo a preparar.
Realiza los cálculos necesarios para preparar soluciones a partir de sustancias líquidas, teniendo en cuenta el porcentaje de pureza del reactivo a preparar
ACTIVIDADES.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS Soluciones sobresaturadas o supersaturadas
Bajo ciertas condiciones apropiadas es posible preparar una solución que contenga más
soluto que la solución saturada (figura 18.1).
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Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Química Inorgánica
60
Fig. 18 Sobresaturación
Reacciones con ácidos
Cuando un sólido insoluble (CaCO3, Zn) se hace reaccionar con un volumen exacto de
una solución ácida, se puede medir la masa de material disuelto después de la reacción y
determinar la cantidad química de ácido y su concentración. En la reacción con CaCO3
hay desprendimiento de CO2(g) el cual escapa hacia la atmósfera. La masa de CaCO3
que aún queda sin reaccionar puede determinarse después de la reacción. De aquí es
posible determinar estequiométricamente la cantidad química de ácido. CaCO3 + 2
HCl ---> CaCl2 + CO2(g) + H2O
MATERIALES Y REACTIVOS
Cápsula de porcelana Tubo de ensayo Vidrio de reloj Embudo Soporte Triángulo de porcelana Balanza Mechero
PROCEDIMIENTO
Cálculo de la concentración de una solución ácida
Pesar una cápsula de porcelana, limpia y seca, en una balanza. Añadir 4 ó 5 pedazos pequeños de mármol (o 2.50 g de CaCO3) a la cápsula y determinar la masa de todo el conjunto. Adicionar 15.00 mL de solución de HCl y calentar suavemente a 50 °C hasta que la reacción haya finalizado (figura 18.2).
Un buen ejemplo de sobresaturación lo suministra el
Na2S2O3 cuya solubilidad a 20 °C es del 50% (50 g/100 g
H2O). Si se disuelven 70 g de cristales de Na2S2O3 en
100 g de agua caliente y la solución se deja enfriar a 20
°C, los 20 g extra no precipitan. La solución,
sobresaturada al 70%, también es inestable. Basta con
añadir un pequeño cristal de soluto para que el exceso
precipite con desprendimiento de calor. Después de que
los cristales han precipitado y la temperatura se estabiliza
en 20 °C, la solución es de nuevo 50% en Na2S2O3
CH3COONa.3H2O CaCO3 HCl(ac) 3.0 M
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Fig. 19 Reacción del CaCO3 con HCl
Si se ha utilizado CaCO3 en lugar de mármol, debe filtrarse todo el contenido de la cápsula utilizando un papel de filtro previamente pesado, el sólido se lava varias veces con agua destilada y se seca en una estufa hasta peso constante. Si se usaron pedazos de mármol, decantar y descartar la solución remanente en la cápsula. Lavar el residuo de mármol con agua destilada y secarlo en una estufa hasta peso constante.
SOBRESATURACIÓN
A un tubo de ensayo limpio y seco añadir 3.0 g de CH3COONa.3H2O y 1.0 mL de agua. ¿Qué se observa?
Colocar el conjunto al baño María hasta que todo el sólido se haya disuelto. Retirar el tubo del baño y dejarlo enfriar a la temperatura ambiente. Anotar sus observaciones.
Añadir un cristalito pequeño de CH3COONa.3H2O a la solución sobresaturada. ¿Qué sucede ahora?
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de
la práctica para los cálculos que debe realizar. Incluya dibujos y todos los datos en el
reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio
Datos Pesaje
Masa de la capsula + mármol gramos
Masa de la cápsula + residuo seco gramos
Masa de CaCO3 que reacciona gramos
Cantidad química de acido mol
Concentración de HCl (ac) mol/L
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EVALUACIÓN.
Cálculo de la concentración de una solución ácida
1. ¿A cuál solución de ácido se le puede determinar la concentración: a la inicial, a la
que queda después de la reacción, o a ambas? Sustente su respuesta con
cálculos estequiométricos.
2. ¿Cambiarían los resultados del experimento si el CaCO3 utilizado no es
puro?. Explicar.
3. Determinar el volumen de CO2 (g) que se produce a condiciones normales. ¿Por
qué este gas no se debe recoger sobre agua?
4. ¿Qué relación tiene este experimento con el problema de la lluvia ácida?
Preparación de una solución sobresaturada
1. ¿Todo soluto es apropiado para preparar una solución sobresaturada? ¿Qué otros
solutos funcionan como el CH3COONa?
2. ¿Qué sucede cuando se añade un pequeño cristal de CH3COONa a la solución
sobresaturada? ¿Un cristal de otra sal tendría el mismo efecto?
3. ¿La cristalización del CH3COONa.3H2O es un proceso exotérmico o endotérmico?
Consulte cómo se aprovecha esta propiedad del CH3COONa.3H2O para preparar
una bolsa plástica con una solución de este hidrato, la cual se vende con el
nombre de calentador químico.
BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
GARZÓN, Guillermo. Fundamentos de química general. Editorial Mc Graw-Hill.
BRICEÑO, Carlos Omar y RODRÍGUEZ, Lilia. Química. Editorial educativa. 1988
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SITIOS WEB.
http://www.dancingbearakitas.com/School/Chemistry/Unit8%20Solutions.htm
http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch15/solutionframe.html
http://www.chem.uidaho.edu/~honors/concunit.html
http://dwb.unl.edu/Chemistry/MicroScale/MScale25.html
http://www.princeton.edu/teacher/tsm/scienceaction/mixtures.htm
PRÁCTICA 11: TITULACION
IDENTIFICACIÓN
UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
UNIDAD TEMÁTICA SOLUCIONES
PRACTICA TITULACION
COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Realizar cálculos químicos para preparar soluciones de diferentes concentraciones
Realiza la preparación de soluciones, teniendo en cuenta el material utilizado y el aforo de la solución.
Realiza los cálculos necesarios para preparar soluciones a partir de sustancias sólidas teniendo en cuenta el porcentaje de pureza del reactivo a preparar.
Realiza los cálculos necesarios para preparar soluciones a partir de sustancias líquidas, teniendo en cuenta el porcentaje de pureza del reactivo a preparar
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ACTIVIDADES
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La titulación o valoración mediante análisis volumétrico es un procedimiento que se basa
en la adición de una solución concentrada conocida a la cual se lama solución titulante,
químicamente equivalente a la solución cuya concentración se va a determinar. La
adición de la solución titulante se efectúa hasta alcanzar el punto de equivalencia, el cual
se pueda detectar con ayuda de un pH-metro (titulación potenciométrica), o por el cambio
de color que experimenta un indicador adecuado que se ha añadido a la solución titulada
(titulación colorimétrica). La reacción puede ser ácido-base, oxidación-reducción, etc.
Como solamente nos ocuparemos de titulación ácido-base, recordemos que un ácido es
una sustancia que en solución libera iones hidronio (H+), y una base es una sustancia
que libera iones hidroxilo (OH-). En el momento en que se agota un ácido o una base, se
ha llegado a la neutralización.
En el punto de equivalencia se cumple que:
No. de equiv. sln titulante = No. de equiv. sln titulada
No. equivalentes de Acido = No. equivalentes de Base
MATERIALES Y REACTIVOS
Erlenmeyer de 250 mL Bureta de 25 mL Vasos de precipitado de 100 mL Soporte y pinzas para bureta Balones aforados de 100 mL Balanza analítica Soporte y pinzas para bureta
PROCEDIMIENTO
Preparación de una Solución estándar primaria
Pese en una balanza analítica entre 0,1-1,0 g de Acido oxálico dihidratado. Traslade la muestra a un erlenmeyer de 250 ml y añada agua destilada hasta disolver
Fenoftaleína NaOH 0.1 N Acido Oxálico Vinagre HCl
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el ácido (20 mL pueden ser suficientes). Agregue dos gotas de solución indicadora (fenolftaleína) Esta solución queda lista para proceder a valorar la concentración desconocida
de una soda.
Preparación de la soda
Realice los cálculos para preparar 100 ml de NaOH 0,1 N. Pese esta cantidad en un vaso pequeño, En un balón de 100 ml adicione una
pequeña cantidad de agua y agregue la soda con ayuda de un embudo, adicione más agua hasta completar el aforo. Proceda a la valoración de la soda.
Enjuague la bureta con una porción de solución de soda, abra la llave para que salga todo el líquido. Cierre la llave de la bureta y llénela con solución de soda, controle la llave hasta que el nivel llegue a la marca de cero indicado en la bureta. Asegúrese de que no queden burbujas de aire atrapadas en la bureta.
Proceda a realizar la titulación. Agregue lentamente la solución de soda desde la bureta al erlenmeyer que contiene el ácido con el indicador, agitando continuamente, anote el volumen de soda gastada hasta cuando el color rosado persiste por más de 15 s.
Calcule la normalidad de la solución.
Determinación del porcentaje peso-volumen del Acido Acético en un vinagre.
Tome con una pipeta volumétrica 10 ml de vinagre, deposítelos en un erlenmeyer, agregue dos gotas de fenolftaleína y 10 ml de agua
Mida el pH de la solución y titule con la soda anteriormente valorada hasta que el color rosado persistente indique que se ha alcanzado el punto de equivalencia.
Medir el pH de la solución final.
Calculo de la Normalidad de un Acido
Con una pipeta aforada extraiga cuidadosamente 10 ml de solución de HCl y transfiéralos a un erlenmeyer de 100 ml, añada 2 gotas de fenolftaleína y un poco de agua si considera necesario.
Proceda a la titulación: Desde la bureta agregue lentamente la solución de soda de concentración conocida al erlenmeyer que contiene el ácido con el indicador, agite continuamente, anote el volumen de soda gastado en la titulación.
Calcule la normalidad del HCl.
Determinación de la capacidad Antiácida de un antiácido comercial
Pesar la tableta de antiácido (mylanta, malos, etc.) y mezclar la muestra con 30 ml del HCl titulado anteriormente, 30 ml de agua destilada y 2 gotas de fenolftaleína
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calentando suavemente el erlenmeyer para desintegrar los materiales. Si la solución se torna rosada adiciones más ácido anotando el volumen total añadido hasta la decoloración.
Una vez fría la solución, titúlela con soda de concentración conocida, hasta que persista el color rosado por 15 s.
Reporte el peso del antiácido utilizado. Determine las moles de ácido añadidos y su molaridad.
Reporte volumen y molaridad de la soda utilizada en la valoración. Con base en el concepto de titulación por retroceso determine los moles y miliequivalentes de ácido, consumidos por gramo de antiácido.
DATOS DE LA PRÁCTICA
No olvide llevar el registro pormenorizado de los resultados obtenidos en el desarrollo de
la práctica para los cálculos que debe realizar. Incluya dibujos y todos los datos en el
reporte, de acuerdo a las indicaciones del profesor o del auxiliar de laboratorio. Realice
las tablas pertinentes para cada punto del procedimiento.
EVALUACIÓN.
1. Calcule No. equivalentes de Acido. Oxálico 2. Calcule la Normalidad del NaOH 3. Calcule el porcentaje p/v de ácido acético en el vinagre 4. Calcule la Normalidad del HCl 5. Reporte el peso del antiácido utilizado. Determine las moles de ácido
añadidos y su molaridad 6. Reporte volumen y molaridad de la soda utilizada en la valoración. Con base en
el concepto de titulación por retroceso determine los moles y miliequivalentes de ácido, consumidos por gramo de antiácido.
7. Defina el concepto de un ácido y de una base según las teorías de a) Arrhenius. b) Bconsted-Lowry.
8. Describa brevemente cómo prepararía: a) 250 mi de disolución de hidróxido de sodio, 0. 1 M, a partir de sosa cáustica en lentejas. b) 250 mi de disolución de ácido clorhídrico, 0. 1M, a partir de ácido clorhídrico comercial (37.8 % en masa, densidad = 1.19 glcm)
9. Escriba la ecuación química de la reacción que se establece entre el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico.
10. Investigue qué es la fenoiftaleína, y a que se debe que en medio ácido posea cierta coloración, mientras que en medio básico posea otra.
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BIBLIOGRAFÍA.
TEXTOS SUGERIDOS
CHANG, R. Química. Mc Graw-Hill, México, 1994
Prácticas de Laboratorio - Universidad de Antioquia
DAWSON, J.W. Manual del Laboratorio de Química. Editorial
Interamericana, 1971
TEXTOS COMPLEMENTARIOS
BROWM, T.L., LeMay, H.E. y Bursten, B.E. Química. La Ciencia Central.
Prentice & Ha¡¡, México, 1991
DAVIS, Joseph. Química una ciencia experimental. Barcelona (España):
Editorial Revertè. Tomo 2
ZAPATA, Mauren. Manual de laboratorio de química general. Medellín
1991.
LOZANO, Luz Amparo. Manual de Laboratorio de química general.
Bucaramanga: Ediciones UIS, FEDI, 1993.
SITIOS WEB
http://www.iit.edu/~smart/martcar/lesson5/id22.htm
http://www.scijournal.org/vol3no2/v3n2a2.html
http://k12science.ati.stevenstech.edu/curriculum/boilproj/experiment.html