REGLAMENTO DEL LABORATORIO

1) Durante el desarrollo del laboratorio el alumno deberá observar un

comportamiento correcto, seguir las instrucciones dadas y consultar al profesor o al ayudante a cargo del práctico, cualquier duda referente a la manipulación o uso de un equipo o reactivo determinado.

2) Por motivos de seguridad y mantención de los equipos, el alumno deberá tener

especial cuidado de mantener limpio y ordenado su lugar de trabajo. 3) El alumno deberá responder dentro del semestre del material dañado o

extraviado. 4) Respecto de la asistencia al laboratorio: 4.1. Se prohibe la asistencia al laboratorio con sandalias y pantalón corto, a la vez

que, tanto damas como varones deben llevar el pelo recogido, de esta forma estamos contribuyendo a evitar algún accidente.

4.2. Se exigirá 100% asistencia al curso. La lista se pasará al momento de iniciar la

sesión del laboratorio. 4.3. Las inasistencias se justificarán adecuadamente y dentro de un período de una

semana. Se aceptarán bajo estas condiciones, un máximo de dos inasistencias en el semestre.

4.4. El alumno no puede recuperar la sesión con otro profesor en distinto horario,

ya que esto provoca desorden en los paralelos, en perjuicio del curso. 5) Evaluación del laboratorio: 5.1. El trabajo de laboratorio será evaluado a través de una prueba al inicio del

laboratorio la cual versará sobre la experiencia realizada en la sesión anterior; y el experimento que se llevará a cabo en la presente sesión, tomándose la parte experimental a ensayar y los conceptos teóricos vertidos en cada práctico. Esto será evaluado con un 60% del total de la nota de laboratorio.

5.2. Se tomará un examen al final del semestre, el cual involucrará todos los

Laboratorios y tiene una ponderación de un 30%, sólo accederán aquellos alumnos que tengan como mínimo un promedio de notas igual 3.2.

5.3. Quedará a criterio del profesor de cada paralelo el 10% restante

correspondiente a la evaluación del laboratorio que podrá ser asignado a: Informes, Diagramas de Flujo, Revisión del cuaderno de laboratorio, Interrogación al final del semestre; De acuerdo con el ayudante asignado, se podrá evaluar el cumplimiento sobre la entrega de materiales, limpieza en el lugar de trabajo y comportamiento en el desarrollo de los experimentos.

5.4. Todo alumno que tenga nota 5.0 de promedio será eximido. 6) Aprobación de la asignatura: 6.1. La nota final de laboratorio debe ser un 4.0, la cual corresponderá al promedio

de las notas de laboratorio ( con ponderación 70%) y el examen de laboratorio (con ponderación 30%).

6.2. El alumno para aprobar la asignatura deben tener en cátedra como en laboratorio nota 4.0. Si en cualquiera de los dos tiene menos de una nota 4.0 será reprobado.

6.3. Aquellos alumnos que hubieran aprobado laboratorio pero reprobado cátedra,

Se les convalidará la nota, siempre y cuando cuenten con una nota de 4.5 de promedio en laboratorio.

6.4. El laboratorio corresponde a un 40% y la cátedra un 60% de la nota final del

curso. 7) Los alumnos deben presentarse al laboratorio con el siguiente material: 7.1 Un delantal blanco 7.2 Un cuaderno, para anotar sus observaciones y datos experimentales. 7.3 Guía de laboratorio 7.4 Fósforos o encendedor 7.5 Guantes quirúrgicos desechables 7.6 Lentes de seguridad 7.7 Paño de limpieza 7.8 Dos botellas no retornables, en lo posible de vidrio.

Laboratorio Nº 1 - SEGURIDAD EN UN LABORATORIO DE QUÍMICA Un laboratorio, es un lugar en el cual se trabaja en condiciones especiales de seguridad, por lo tanto, hay que tener presente ciertas normas o reglas que se deben cumplir a cavalidad, para evitar situaciones riesgosas. 1. Verifique que el material con el cual va a trabajar esté en buen estado, si no fuera

así, devolverlo al ayudante y solicitar el cambio, este detalle evitará que se produzca algún accidente y asegurará el poner en práctica el experimento asignado.

2. El mesón en el cual trabajará debe estar limpio y despejado; sólo se dispondrá en

él, los materiales necesarios para llevar a cabo el práctico, su guía y cuaderno para las observaciones.

3. Al término de cada experiencia de laboratorio se ordena y se dejan limpios los

materiales utilizados. 4. Jamás se debe dejar un sistema o equipo funcionando sin vigilancia. 5. Todos los desperdicios como: vidrios rotos, corchos, fósforos, papeles, etc. y

cualquier material sólido en general, nunca deben ser arrojados en el fregadero, se deben depositar en el basurero que se ubica habitualmente, en el suelo al lado del mesón de trabajo.

6. Al instalar un sistema o equipo, hacerlo en un lugar despejado, y antes de ponerlo

en marcha, revisar cuidadosamente, uniones, conexiones a la corriente, etc. 7. Los materiales de vidrio deben ser secados por fuera antes de ser calentados. 8. Al maniobrar aparatos o materiales que han sido expuestos a elevadas

temperaturas, se debe usar pinzas u otros utensilios necesarios para evitar quemaduras.

9. Jamás utilizar tapones de goma cuando estos se van a poner en contacto con

disolventes orgánicos, debido a que estos últimos atacan la goma y producen contaminación en el producto.

10. Jamás debe calentar un sistema herméticamente cerrado, ya que existe la

factibilidad de desprendimiento de gases, por lo tanto una posible explosión del sistema, así es que siempre se debe dejar un orificio o salida del tamaño adecuado.

11. Jamás ponga el agua sobre el ácido (cualquiera sea este), sino que todo lo

contrario, siempre verter el ácido sobre el agua, de este manera evitará una reacción exotérmica violenta.

SUSTANCIAS PELIGROSAS EN EL LABORATORIO

Considérense todas las sustancias químicas, peligrosas (corrosivas, venenosas, tóxicas) a menos que le indiquen lo contrario.

• Los líquidos y las soluciones deben ser vertidos en el resumidero pero dejando correr el agua un tiempo prudente, a menos que se les diga el lugar específico en el que lo deben dejar.

• Aquellos reactivos que se han sacado de frascos originales y no se hallan utilizado, jamás se deben nuevamente verter en ellos, puesto que se corre el peligro de contaminación en el frasco original, por lo tanto, se debe usar pequeñas cantidades de reactivos, no exceder mucho de las necesidades de la experiencia.

• Generalmente los disolventes utilizados en orgánica son inflamables, por lo cual se debe tener precaución con ellos.

• Aquellos disolventes inflamables de puntos de ebullición menores que 100ºC, se deben calentar, evaporar o destilar sobre un baño de maría o manta eléctrica, jamás con un mechero Bunsen. Entre estos disolventes se encuentran: metanol, etanol, dietileter, benceno, éter de petróleo, pentano, etc. Se deben guardar en matraces cerrados y mantenerse lejos de mecheros encendidos.

• No deje nunca de revisar el frasco de reactivo y que éste corresponda a lo que la etiqueta indica.

• Cuando use sustancias químicas corrosivas, cerciórese si el frasco que la contiene no esté impregnado de ella, de ser así, limpie el frasco con un paño húmedo para evitar accidentes.

• El sodio como el potasio reaccionan con fuerte explosión en combustión con tetracloruro de carbono, y al contacto directo con el agua, por lo tanto al incendiarse el sodio por ejemplo, se apagará con arena seca o carbonato de sodio.

• No arroje nunca cortezas de sodio en papeleros o fregaderos, se deben poner en un frasco con kerosene o benceno.

• Al trabajar con reactivos corrosivos estos se deben manejar con precaución, especialmente cuando se encuentran concentrados o calientes, en caso de salpicadura a la piel o en los ojos, lavarse con abundante agua y avisar al encargado del laboratorio.

• Al trabajar con algunos reactivos como el bromo, tricloruro de fósforo, cloruro de tionilo, cloruro de acetilo, cloruro de benzoilo y otros productos tóxicos, irritantes, mal olientes o simplemente molestos, se deben llevar siempre bajo campana.

• Nunca se debe oler directamente la fuente que produce un vapor; si se desea oler una sustancia, se coloca la mano ahuecada cerca del recipiente

que lo contiene y luego se lleva una pequeña muestra de vapor para oler o también se puede ventear atrayendo los vapores para captar su olor.

• No tome el gusto a ninguna sustancia química. • Los agentes oxidantes fuertes y los productos fácilmente oxidables (agentes

reductores), deben mezclarse con gran cuidado y en cantidades pequeñas. • Nunca añada ácido nítrico a un matraz que contenga alcohol, o cualquier otro

producto fácilmente oxidable. La reacción entre el ácido nítrico y los agentes reductores orgánicos pueden ser tan violentas que pueden ir acompañada de una explosión violenta y peligrosa.

Botellas de reactivos con rótulos de peligrosidad

Las sustancias peligrosas se manejan bajo campana

APROXIMACIÓN A UN INCIDENTE CON MATERIALES PELIGROSOS

Aproxímese cautelosamente, resista el impulso por apurarse, identifique los riesgos, etiquetas de envases, guías o personas que posean información para así poder ayudar y no arriesgarse o arriesgar a otros. Recuerde que la experiencia de otros proporciona solo información más importante para la respuesta inicial a un grupo o clase de materiales peligrosos. Asegure el lugar: haga todo lo posible para aislar y asegurar la gente y el contorno, que no estén expuestos a riesgos. Obtenga ayuda: pida ayuda a su central de alarmas que notifique a los organismos responsables y pida ayuda especializada. Decida si ingresa o no al lugar: cualquier esfuerzo que quiera efectuar para rescatar personas o proteger bienes, debe compararse con la posibilidad de que usted pase a formar parte del problema inicial. Sólo debe ingresar al área de riesgo con protección adecuada, no toque ni pise material derramado, evite inhalación de

humos y vapores, aunque usted piense que no existen materiales peligrosos por la ausencia de olor, por lo tanto evite pensar que gases y vapores son inofensivos. Algunas de las situaciones siguientes son accidentes posibles pero evitables según las normas de seguridad, por lo tanto haga lo que se le solicita o en su defecto solicite ayuda al encargado del laboratorio, en cada una de las situaciones, lo indicado, son sólo medidas de emergencia. SITUACION 1 : Reactivos irritantes en los ojos. TRATAMIENTO : Los ojos deben ser lavados inmediatamente con

abundante agua al menos 15 minutos. SITUACION 2 : Reactivos en la piel. TRATAMIENTO : Lave la piel con abundante agua y jabón. Si el área

agredida es muy grande use la ducha de seguridad. SITUACION 3 : Quemaduras. TRATAMIENTO : Mantenga la zona afectada por 10– 15 min. En agua

helada. SITUACION 4 : Ropa o delantal en llamas. TRATAMIENTO : Camine hacia la ducha de seguridad, no corra. SITUACION 5 : Cortes por vidrios u otros. TRATAMIENTO : Lave con bastante agua y presione la herida, si siente un

pinchazo le indicará la presencia de pequeños trozos de vidrio.

SITUACIÓN 6 : Sensación de mareos o náuseas. TRATAMIENTO : Inhalar aire fresco. SITUACION 7 : Incendio. TRATAMIENTO : El uso de los mecheros debe ser autorizado por el

encargado del laboratorio para recién poder encender el Fósforo o encendedor por las posibles fugas de gas o presencia de solventes inflamables. Jamás botar al basurero fósforos encendidos.

BALANZA Y PESADA

Generalmente los resultados de un análisis químico se expresan en función del peso, por lo tanto la operación de pesar es de gran importancia en el análisis cuantitativo o cualquier otra operación de laboratorio. El tiempo que se gasta en calibrar la balanza y tener a mano todo los materiales necesarios para realizar mejor esta operación será mucho menor si tenemos claro el objetivo de la pesada ( cantidad, si se va a disolver, si se trabajará en el mismo recipiente en el cual se va a pesar, etc.) TIPOS DE BALANZAS: De los diversos tipos de balanzas existentes en el mercado las que se necesitan en un laboratorio químico de acuerdo a su sensibilidad y capacidad contamos con:

Balanzas Granatarias: Su característica es que se utilizan para pesadas aproximadas con precisión de 0,1 g y para objetos que pesan hasta 1000 g. Balanzas Analíticas: Se utilizan para pesadas más exactas y con una precisión de 0.1 mg y para objetos que pesan hasta 200 g. MÉTODOS DE PESADA: Existen variadas formas de pesar según sea el objetivo de ésta, a continuación se describirán los métodos más sencillos y más utilizados. 1.- Pesada Directa: Este se refiere a pesar un objeto colocándolo directamente en el platillo de la balanza, cuando no se necesita ninguna protección de este último. Se advierte que no se manipulan estos objetos con la mano, se utiliza una pinza limpia. Ejemplo: pesar vidrio de reloj, un matraz erlenmeyer, un embudo, etc. 2.- Pesada por Diferencia: Esta técnica en particular es útil cuando se va a realizar el pesaje de varias muestras en cantidades similares, porque se necesitan de N+1 pesadas para obtener N muestras, en comparación con las 2N para el método por adición. También elimina el requisito de que vasos receptores estén secos y es mejor técnica de pesada cuando la muestra debe ser protegida de una exposición excesiva a la atmósfera, como cuando el material es higroscópico. 3.- Pesada de muestras líquidas: Porciones líquidas pueden ser pesadas ya sea por adición o bien por diferencia, siendo el único factor nuevo que hay que considerar el uso del envase tapado para reducir al mínimo los errores debido a la evaporación. En el método por diferencia no es posible verter del envase proveedor, porque inevitablemente se moja el pico. Quizás el envase más adecuado para pesar líquidos por diferencia, sea una pipeta, porque succiona de vuelta el líquido cuando se ha completado la entrega. 4.- Pesada por Agregado: En esta técnica se pesa primero en forma exacta un vaso u otro recipiente que vaya a contener la sustancia. Luego se añade la cantidad de muestra, y el aumento de la pesada corresponde al peso de la muestra. En balanzas digitales se tara el recipiente, es decir, la balanza incorpora el valor del peso del recipiente quedando en cero. La muestra se puede introducir dando golpecitos muy controlados (sin que choquen los dos envases) o con una espátula

para introducir cantidades sucesivas de sólido. Es preferible utilizar una cucharilla redondeada, porque los materiales cristalinos se caen muy fácilmente de las superficies lisas, en caso de usar las espátulas planas. Balanza Granataria digital

Balanza Analítica digital

EQUIPOS DE CALEFACCIÓN En un laboratorio químico debemos contar con equipos de calefacción para poder llevar a cabo ciertas reacciones, los más comunes son: mecheros, baños de agua, calefactores, estufas, muflas, mantas calefactores. De los equipos más usados en los primeros años de enseñanza de la química están los mecheros, es esencial que un alumno los pueda manejar perfectamente y sin ningún temor. Los más usados hoy en día son los mecheros Bunsen. 1. MECHEROS: Estos se utilizan como fuentes de calor y ésta se produce por la combustión de una mezcla de gases, la llama se produce a consecuencia de combustión viva de los combustibles gaseosos. Cuando en un mechero la combustión es completa, la llama debe aparecer casi incolora, lo cual indica que no existe carbón libre. Por lo general la llama presenta distintas zonas como consecuencia de partículas de carbono que han quedado libres en la descomposición del combustible, vale señalar que los gases más empleados en la combustión son los hidrocarburos, óxido de carbono y los alcoholes.

El mechero está constituido por un tubo vertical, un soporte donde existe un tubo horizontal. En la base de la chimenea existe un anillo giratorio que regula la entrada de aire. Por el tubo horizontal del soporte penetran los gases combustibles. La llama de un mechero puede ser Luminosa, de color amarillo, debido a las partículas incandescentes de carbono, y ocurre porque el anillo giratorio está parcialmente cerrado lo cual impide que ingrese la cantidad suficiente de aire por lo tanto la combustión es incompleta. Cuando la llama es Calórica o normal, no es luminosa por lo cual es de bordes definidos y se produce cuando el anillo giratorio del mechero está totalmente abierto lo cual permite la cantidad de aire suficiente para una combustión completa. Para esquematizar mejor una llama calórica, en ella podemos distinguir las siguientes partes: Base de la llama: Su temperatura es relativamente baja, ya que el gas que está ardiendo es enfriado por el aire frío que sube por el tubo del mechero, esta zona se usa para ensayos de sustancias volátiles fácilmente reconocibles por el color que comunica a la llama. Zona de fusión: ( a ) Se encuentra inmediatamente después del primer tercio de altura total de la llama, entre los bordes interior y exterior del manto, en la parte más alta de éste. En esta zona se logra la temperatura más elevada, aproximadamente 1500ºC. Esta zona se usa para ensayos de alta fusibilidad y volatilidad de las sustancias. Zona inferior de oxidación: ( b ) Comprende la parte exterior de la zona de fusión, muy útil para la oxidación de óxidos disueltos en fundentes vítreos. Zona superior de oxidación: ( c ) Actúa con su máxima intensidad cuando están abiertos los orificios de entrada de aire, en esta zona se llevan a cabo ensayos como la tostación de productos de oxidación volátiles y aquellas oxidaciones que no requieran elevadas temperaturas. Zona inferior de reducción: ( d ) Se ubica en el interior del cono hacia el límite de fusión. Existen algunas sustancias que son reducidas en la zona superior de reducción no experimentan alteraciones en esta parte. Zona superior de reducción: ( e ) Se encuentra en el vértice luminoso. Se produce cuando disminuye la entrada de aire. El vértice luminoso carece de oxígeno libre pero es rico en carbono pudiendo actuar con mayor intensidad reductora que la llama inferior de reducción. a

b

c

d

2. PLANCHA CALEFACTORA: Puede reemplazar al mechero con el beneficio que podemos controlar la temperatura y mantenerla constante, es capaz de dar temperaturas de entre 100 - 200ºC. 3. BAÑO A VAPOR: Su particularidad es que mantiene temperaturas no mayor que 100ºC, es también utilizado el baño de agua para el mismo efecto, su fin es la evaporación de líquidos, digestión de precipitados, etc.

Mechero Bunsen Una de las utilidades del mechero

Mufla

NOCIONES BÁSICAS PARA CÁLCULOS, MEDICIONES Y OPTIMIZACIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES EN QUÍMICA

Es esencial para el estudio de la ciencia el desarrollo de una buena técnica para llevar a cabo una experiencia y para ello se deben tener claros algunos puntos que

serán de gran utilidad y que servirán para unificar criterios en torno a ellos. Algunas consideraciones importantes: COMO OBSERVAR La base de la química está constituida por observaciones y las medidas de las propiedades y de las reacciones de las sustancias. La experiencia de hacer química es tanto visual como intelectual y por ello es conveniente tratar de transcribir al papel ambos aspectos. Un rasgo fundamental es el color, porque a pesar de ser éste un método clásico, es muy utilizado para detectar y seguir las reacciones químicas que consisten en la observación de los cambios de color. Los datos experimentales que obtenemos consisten en observar y estas observaciones serán tan buenas como nuestros métodos de detección, Por lo tanto el objetivo final es obtener relaciones entre lo que está pasando y lo que podemos observar que pasa. La medición es la asignación de la observación de un número que nos dice el tamaño o magnitud de lo observado. El proceso de medir no consiste en dar una ojeada a una escala y anotar un número, la técnica de medir es más complicado que eso. Lo que deben tener presente los alumnos para tomar buenas anotaciones de acuerdo a lo observado, entre otros, la existencia de cambios físicos, desprendimiento de vapores, efervescencia, emanaciones de olor característico, formación de precipitados, formación de más de una fase, etc.; por otro lado responder algunas preguntas que siempre son inherentes a cualquier experiencia práctica como ser, ¿qué provocó el cambio?, ¿Cuánto se demoró en llevarse a cabo?, ¿requirió temperatura?, ¿con la adición de qué compuestos ocurrió el o los cambios?,etc. Por último tratar de fundamentar con reacciones químicas lo que ocurrió efectivamente. Es esencial para el estudio de cualquier ciencia poder manejar con habilidad algunas operaciones y conceptos matemáticos como son: CIFRAS SIGNIFICATIVAS: El valor numérico de cada medición es una aproximación. Las cifras significativas expresan la precisión de una medición. El uso de las cifras significativas tiene ciertas reglas que cumplir, por lo tanto al registrar las mediciones debemos tener en cuenta: a) Anotar los dígitos seguros. b) El número de cifras significativas no guarda relación con la magnitud del número. Ejemplo: 0.2056; 2.056; 20.56; 205.6; todos estos valores tienen cuatro cifras significativas. c) Los ceros que sirven para indicar la magnitud de las mediciones no son cifras significativas. Los ceros que van al final de un número sin decimales pueden o no ser significativos. Ejemplo: 965 x 10 2; 9.65x104; 0.00342, todos estos números poseen tres cifras significativas pero 4.650 x 103 posee cuatro cifras significativas. Los ceros que van entre números enteros son significativos. Recomendaciones para redondear números: a) Para redondear C.S. se aumenta en 1 la última cifra que se conserva si la cifra siguiente es mayor que 5. Ejemplo: 56.26 aproximar a 56.3; 3.1716 aproximar a 3.17

b) Si la cifra siguiente a la última que va a ser retenida es menor que 5, la cifra se conserva; Ejemplo: 56.24 aprox. 56.2; 4.1826 aprox. 4.18. c) Si la cifra siguiente a la última que va a ser retenida es 5, se aumenta en 1 la última cifra retenida si esta es impar y se conserva invariable si es par. Ejemplo: 1.0575 aprox. 1.058; 1.072500 aprox. 1.072 CONVERSIÓN DE UNIDADES En ciertas ocasiones es necesario convertir un conjunto de unidades en otro, para ello debemos tener claro las equivalencias, entre otras unidades de masa ( gr., Kg., ton, etc.), de volumen ( ml, cc, L, m3, etc.), de presión (atm, cmHg, mmHg, Torr, etc.) como también transformaciones de temperatura de ºC a ºK o de ºK aºC ( 0ºC=273.15 K). MASA MOLAR. La determinación de la masa molar o peso molecular, es de gran utilidad, por esto se incluyen en los cálculos que se llevan a cabo en algunas prácticos y así poder llegar a interpretar los resultados obtenidos experimentalmente. El peso molecular corresponde a la sumatoria de los pesos atómicos de los átomos que constituyen un compuesto. Ejemplo: 1.-Calcular el peso molecular o masa molar del BaCl 2 P.A.BA = 137.3 137.3 x 1 P.A.Cl = 35.5 + 35.5 x 2 208.3 PM( BaCl2) = 208.3 g/mol 2.- Calcular el peso molecular del agua P.A.H = 1.00 1.00 x 2 P.A.O = 16.00 +16.00 x 1 18.00 P.M.H2O = 18.00 gr/mol Con respecto a la parte práctica técnicamente se deben tener muy claros algunos conceptos que se utilizan muy a menudo cuando trabajamos en el laboratorio: MENISCO. En la lectura de volúmenes los líquidos no forman superficies horizontales con los materiales de vidrio que nos sirven para medir volúmenes, entre otros: pipetas, probetas, buretas; sino que forman superficies curvas, denominadas MENISCOS. Estos meniscos son cóncavos o convexos, dependiendo el líquido moja o no las paredes del vidrio. La figura indica los distintos tipos de meniscos que se pueden observar y además cuál es el correcto de leer.

a) Un líquido como el Hg que no moja las paredes, tienen menisco convexo. Se debe leer en este caso por sobre el nivel a que llega el Hg. b) Un líquido de color y además oscuro, debe leerse por la parte superior del menisco. c) Un líquido transparente se debe leer por la parte inferior del menisco, es decir tangente a la línea donde llega el líquido (línea de aforo). Dentro de los materiales de vidrio existen de distintas capacidades, por lo tanto podemos leer en ellos con mayor o menor precisión lo cual lleva asociado una cierta incerteza en la lectura y para hacer una medición lo más exacta posible incluimos el término de Lectura Mínima. LECTURA MINIMA Cuando hablamos de lectura mínima nos estamos refiriendo a una medida más exacta y que lleva incluida un rango de incerteza del instrumento que vamos a utilizar. El material graduado tiene una lectura mínima que indica el menor volumen que se puede leer en él. Esta lectura viene previamente grabada en el material de vidrio. L.M. = DIFERENCIA ENTRE DOS MARCAS DE GRADUACIÓN Nº TOTAL DE DIVISIONES ENTRE LAS DOS MARCAS

Ejemplo:

40 L.M.: 40 – 30 = 1 ; 1ml 10 Incerteza: L.M. = 1 = 0.5 ; 0.5 ml 2 2

30 Volúmen= 31.5 ml Para medir volúmenes de líquidos, el nivel de éste se compara con las marcas de graduación señaladas sobre la pared del recipiente de medida. El nivel del líquido se lee en el fondo del menisco. Se obtienen lecturas más exactas situando el ojo a la altura del menisco de manera tal que la línea de visión quede tangente al fondo de este. Ejercicios para la lectura de volúmenes:

(1) (2) (3)

L.M: _______ L.M: _______ L.M: ________ I: ________ I: _______ I: ________ Vol.:________ Vol.: ________ Vol.: _______

MATERIALES DE LABORATORIO Y MEDICIONES OBJETIVOS:

• Tomar contacto con el laboratorio y reconocimiento del material más frecuentemente usado.

• Utilización del material volumétrico • Manejo de las balanzas.

Los materiales de uso frecuente en el laboratorio son los siguientes:

1. DESECADORA: Aparatos que constan de un recipiente cerrado que contiene un cuerpo deshidratante quedando el aire interior totalmente seco. Sirven para dejar enfriar en atmósfera seca, precipitados calcinados o simplemente calentados a temperatura próxima a los 100ºC, estos precipitados al enfriarse tienen tendencia a absorber humedad, si la atmósfera que los envuelve es húmeda.

2. VASOS DE PRECIPITADO: Recipientes de forma cilíndrica, alargados o

achatados, con o sin graduación. Los hay de diferentes capacidades.

90

80

70

90

80

70

0.1

0.2

0.3

80

70

60

50

40

30

3. BALONES: Recipientes de vidrio en forma esférica, con cuello más o menos largo y ancho, destinados a hervir líquidos.

4. MATRACES DE AFORO: Son recipientes de fondo plano con cuello y tapón,

especialmente diseñados para la preparación de soluciones. Se encuentran matraces de diferentes medidas las cuales están determinados por los aforos o marcos impresas en el cuello del matraz.

5. MATRACES DE ERLENMEYER: Son recipientes de fondo plano y forma

cónica. Se emplea para hervir líquidos, ampliando la superficie de calefacción se logra hervir con mayor rapidez los líquidos, que un balón.

6. MATRAZ DE KITASATO: Matraz resistente empleado en filtración al vacío

posee en el cuello una tubuladura que se conecta a la trompa o bomba de vacío. Receptor del filtrado.

7. TUBOS DE ENSAYOS: Recipientes de vidrio de paredes delgadas, de forma

cilíndrica y cerrados por un extremo. Se emplean generalmente para realizar ensayos químicos.

8. PROBETAS: Tubo graduado de vidrio, posee una base ancha. Sirve para

medir volúmenes de líquidos en forma aproximada. A veces llevan tapón esmerilado para poder hacer una mezcla que es conveniente agitar.

9. PINZAS: Se conocen de distintos tipos y formas:

9a Para tubos de ensayos, de madera o metálicos. 9b Para vasos de precipitados. 9c Para buretas. 9d Para balones. 9e Para crisoles. 9f Para gomas (Mohr y Hoffman) 9g Para refrigerantes.

10. EMBUDOS ANALÍTICOS: Recipiente de vidrio o porcelana, de forma cónica, abierto por la base y terminado en un vástago va cortado en bisel, lo que permite una mejor caída del líquido. En los embudos corrientes la superficie interna es lisa, pero existen embudos de paredes internas rizadas con las cuales se logra una filtración más rápida.

11. BURETAS: Tubos graduados de vidrio para medir volúmenes exactos de

líquidos, tienen la parte superior abierta por donde se llenan usando un embudo; la parte graduada de la bureta posee calibre uniforme y la parte inferior las clasifica en dos grupos:

11a Buretas de llave esmerilada, especial para soluciones ácidas. 11b Buretas con goma y pinza, especial para soluciones básicas.

12. VARILLA DE AGITACION: Varilla de vidrio de largo apropiado y curvos extremos, se redondean a la llama de un mechero. Sirven para agitar soluciones (disolver el soluto), traspasar soluciones, filtrar soluciones.

13. TERMÓMETRO: Instrumento necesario en procesos químicos y térmicos. En

destilación se utiliza para reconocer los puntos de ebullición de los líquidos a destilar. Empleados para determinar puntos de fusión, etc.

14. PIPETAS: Tubos cilíndricos, existen dos variedades de varias medidas:

14a Pipeta graduada o parcial: tiene el vástago graduado y se emplea para medir volúmenes diferentes.

14b Pipeta aforada o total: tiene una marca (aforo) y mide un volumen de líquido definido, posee un ensanchamiento central con el fin de que los líquidos no alcancen la boca al succionar.

15. CAPSULA DE PORCELANA: Son de fondo redondo o plano con pico,

barnizadas interiormente. Sirven para secar sustancias a elevadas temperaturas.

16. CRISOL: Recipiente en el cual se someten algunos cuerpos a elevadas

temperaturas, los más usados son los de porcelana, los cuales poseen una tapa con asa. Existen además crisoles de Cu, Ni, Pt, Fe, etc. CRISOL DE GOODCH: Crisol de porcelana de vidrio que posee el fondo perforado con o sin una placa también perforada. Se emplea tanto para calcinar como para filtrar al vacío a través de una placa de asbesto como medio filtrante, colocada entre el fondo y la placa cribada.

17. EMBUDO BUCHNER: Recipiente de porcelana, de forma cónica, todo de una pieza, con una plaza central en forma de criba (perforada) sobre la cual se coloca el papel filtro recortado y humedecido. Se utiliza en filtración al vacío apoyado sobre un matraz de kitazato.

18. MORTERO: Recipiente de poca altura destinado a pulverizar toda clase de

sustancia. Su interior está sin barnizar a fin de desmenuzar los cuerpos que se someten a su acción.

19. DENSÍMETRO: Consiste en un tubo de vidrio hueco y flotante, con la parte

superior graduada y la inferior conteniendo carga (habitualmente granalla) debido a lo cual, al sumergirse en un líquido, se mantiene en posición vertical. Este tiene divisiones que corresponden a los valores de las densidades relativas. Utilizando un juego de densímetros se puede determinar rápidamente la densidad relativa de un líquido.

20. BALON DE DESTILACIÓN: Recipiente de vidrio en forma cónica con cuello más o menos largo. Tiene soldado a su cuello un tubo en dirección descendente para instalar un refrigerante.

21. EMBUDO DE DECANTACION: Recipiente de forma cónica, cuyo extremo

superior va cerrado con una tapa de vidrio esmerilado o de plástico. El extremo inferior termina en un vástago que va cerrado con llave de vidrio esmerilado o teflón. Se les utiliza para realizar separaciones de líquidos no miscibles.

22. REFRIGERANTES: (Condensadores) Sirven para poner en contacto los

vapores líquidos con paredes frías por una corriente de agua externa para condensarlo. Por la forma de la tubuladora central se conocen: 22a Liebig: tubuladora recta.

22b Graham: tubuladora de serpentín. 22c Allhin: tubuladora de bolas. .

23. VIDRIO DE RELOJ: Impiden que hallan salpicaduras cuando se calienta una solución en un vaso de precipitado. Sirven para evaporar en ellos pequeñas cantidades de líquidos. Se utiliza además para realizar pesadas. Se encuentran en colecciones de distinto tamaño.

24. PISETA: Recipiente plástico que sirve para contener líquidos de lavado, tienen un tubo de salida del líquido que permite que salga un chorro fino.

25. TORNILLO DOBLE: Sirven de soporte para diferentes materiales. Una de

ellas entra en el vástago del soporte universal y la otra sirve para sostener el vástago de los anillos y pinzas.

26. FRASCO GOTARIO: (Cuentagotas) frasco con tapón esmerilado el cual

posee una perforación tubulada que coincide con dos canales que posee el

frasco que permiten una salida del líquido que contiene, gota a gota. Se emplea para medir soluciones indicadoras.

27. TRÍPODE: Anillo sostenido por tres pies del mismo material. Sirve para

sostener la rejilla de asbesto.

28. ESPÁTULA: Lámina metálica con un mango de madera, se emplea para trasvasijar sólidos. Las hay de distintas formas y material.

29. SOPORTE UNIVERSAL: Instrumento utilizado en laboratorio como sostén de

diversos sistemas sobre el mesón. Consta de un pie horizontal y un vástago fijo en él verticalmente.

30. GRADILLA: Soporte para tubos de ensayos, de diferentes formas. Las hay

de madera y metálicas.

31. ARGOLLA METALICA: Sirven de soporte para diferentes materiales, tales como: rejillas, triángulos, etc. Cuando se realiza un tratamiento térmico.

32. TRIANGULOS: Soportes para crisoles y cápsulas. Son de hierro y níquel

revestidos con tubos de tierra refractaria. Se colocan sobre las argollas metálicas o trípodes.

33. REJILLA DE ASBESTO: Es metálica con un disco de asbesto central, se pone

entre la llama del mechero y el recipiente que contiene la sustancia a calentar, para que la acción del calor no sea muy directa.

34. HISOPOS: Escobillas de cerda utilizadas para limpiar los tubos de ensayos,

matraces, etc.

35. MECHERO: El mechero es el más simple, consta de un tubo de hierro inserto en una base metálica. En la parte inferior existe una entrada de aire y un tubo lateral que conecta con la manguera proveniente de la fuente de gas. El encendido correcto del mechero es el siguiente: cerrar casi totalmente la entrada de aire, luego abrir la llave del gas e inmediatamente encender el gas que sale del mechero. El gas se enciende moviendo el fósforo encendido en sentido vertical y paralelo al tubo del mechero. La llama aparecerá amplia y fuliginosa (color amarillo emite humo de carbón no combustionado. A continuación se procederá abrir la entrada de aire: la llama pierde su carácter fuliginoso y adquiere un color violeta claro. Mientras más abierta esté la entrada de aire, mayor es la temperatura de la llama.

36. TUBO THIELE: Tubo cilíndrico de vidrio que posee un tubo soldado más

angosto en forma de codo, se emplea para determinar puntos de fusión y ebullición de sustancias sólidas y líquidas.

37. CRISTALIZADORA: Vasos cilíndricos de vidrio de poca altura y base ancha,

con pico o sin él. Sirven para obtener residuos cristalinos.

Materiales de Laboratorio

CUESTIONARIO

1. Clasifique los materiales de laboratorio. 2. ¿cuántos tipos de pinzas conoce? 3. Nombre tres materiales para medir volúmenes exacto. 4. ¿Qué operaciones hay que realizar antes de medir volúmenes con el material

volumétrico? 5. ¿Es posible medir con exactitud un volumen de 4.76 ml con una pipeta graduada

de 5 ml, que tiene una precisión de 0.1 ml? 6. ¿Cuándo se vacía una pipeta ¿es correcto soplar para desalojar el líquido que

queda en la punta de la misma? 7. Describa las operaciones de llenado y vaciado de la bureta. 8. ¿Dónde se manejan las sustancias que desprenden gases peligrosos? 9. Indique las zonas de una llama de mechero 10. ¿Cuántos métodos de pesada conoce? Explique.

DETERMINACIÓN DE DENSIDADES DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

OBJETIVOS:

• Comprender el concepto de densidad y las unidades en que se expresan. • Calcular valores exactos de densidad tanto en sólidos como en líquidos.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Se define la densidad ( d ) de una sustancia como la masa (m) de ella contenida en una unidad de volumen (v). En el sistema internacional de unidades sus unidades son Kg/m3, aunque también se usa g/ml o g/ dm3. La manera más simple de determinar la densidad de un sólido o un líquido es determinando su masa por pesada directa y posteriormente su volumen, en el caso de un líquido midiendo el volumen, en el caso de un sólido regular este puede obtenerse a partir de sus dimensiones y en el caso de un líquido midiendo el volumen directamente mediante una probeta, una pipeta o una bureta graduada. La DENSIDAD se calcula entonces mediante la relación:

d = m/ v La densidad de una sustancia es una propiedad característica de las sustancias, que no cambia, a menos que cambie la temperatura o la presión. En el caso de los sólidos , cambios relativamente pequeños de la temperatura y presión no afectan mayormente su densidad; no ocurre lo mismo con los líquidos, en los cuales cambios mas o menos pequeños de la temperatura afectan su densidad. PARTE EXPERIMENTAL : 1.- DENSIDAD DE UN SÓLIDO: 1.1 Pese exactamente mediante una balanza analítica, la muestra entregada por el

profesor. No olvidando tomar las precauciones para realizar una buena pesada.

1.2 Determine el volumen del cuerpo mediante las dimensiones que proceda, por

ejemplo si se trata de un cilindro, se medirá la altura y el diámetro de su base, si se trata de un paralelepípedo el largo, ancho y alto, etc.

1.3 Determine el volumen de un cuerpo, sobre todo si este es irregular, es

sumergiéndolo cuidadosamente en una probeta graduada que contenga un volumen conocido de agua. Una vez que el cuerpo esta completamente sumergido y que no haya burbujas de aire en el líquido, se mide el volumen ocupado por el cuerpo y el agua. Por diferencia entre estas dos mediciones se calcula el volumen del objeto.

2.- DENSIDAD DE UN LÍQUIDO: 2.1 Es posible determinar la densidad de un líquido del mismo modo que se

determina la densidad de un sólido, esto es midiendo su masa y su volumen 2.2 Agregue a continuación unos 20 ml de agua destilada, anote su volumen con

una cifra incierta.

2.2 Pese la probeta con el agua. Determine por diferencia la masa de agua y calcule la densidad del agua a la temperatura correspondiente. Repita con otro líquido entregado por el profesor.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es el método más exacto para determinar el volumen de un sólido? 2. Indique como afectará al valor de la densidad calculada, cada uno de los siguientes

hechos: a) Una parte del objeto queda fuera del agua b) En la probeta quedan atrapadas burbujas de aire c) Se sustituye inadvertidamente en la probeta el agua (densidad 1.00 g/ml)

por etanol 3. Se tiene un objeto metálico cuya forma es la de un cono de altura 3,5 cm y

diámetro de su base 2,5 cm Si la masa del cuerpo es de 41,82 g Determine la densidad del objeto y mediante una tabla de valores de densidades indique de que metal se trata.

4.Se extraen exactamente 38.90 ml de agua de una bureta. Si la masa de agua es de

38,76g ¿Cuál es la densidad del agua?