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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO ESCUELA SUPERIOR DE COMERCIO

QUÍMICA I Tercer año

GUÍA DE TRABAJOS

PRÁCTICOS DE LABORATORIO

Prof. Paloma Moreno

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″″″″COMPORTAMIENTO EN EL LABORATORIO. NORMAS DE SEGURIDAD” OBJETIVOS: Que el alumno conozca como debe manejarse en el laboratorio. 1. Se concurre al laboratorio conociendo la guía de Trabajo Práctico a realizar y sus

fundamentos teóricos. 2. En caso de tener el cabello largo llevarlo sujeto. 3. Se ingresa al laboratorio en presencia del profesor. 4. Se utilizan los elementos de seguridad que aconseje el profesor: dental, guantes, propipetas,

etc. 5. Se coloca sobre la mesa de trabajo solo lo imprescindible para tomar nota de las

observaciones realizadas. 6. Se mantiene el lugar de trabajo limpio, ordenado y seco, para lo cuál conviene tener un trapo

rejilla o similar. Sólo unas pocas gotas de ácido o álcali bastan para quemar tu ropa o la de tu compañero.

7. Se siguen las instrucciones de la guía y de los docentes al efectuar los experimentos. 8. Se avisa al profesor y/o al auxiliar técnico si al controlar los materiales recibidos se

detectan algunos defectuosos, o de percibir alguna anomalía: olor a gas, piso mojado, material de vidrio roto, etc.

9. Se trabaja con calma, evitando todo movimiento brusco. 10. Se habla solo lo necesario y en voz baja. 11. Se utilizan las cantidades de reactivos indicadas y sólo de frascos rotulados. 12. Se tapa en envase de reactivos inmediatamente después de utilizarlo, esta operación es

importante para sustancias inflamables, tóxicas, higroscópicas o carbonatables. 13. Se tapa el envase de reactivo con el mismo tapón para evitar que se contamine. 14. Si por error se retira exceso de reactivo no debe volverse al envase original, ni tocarse con

los dedos. Se piden instrucciones a los docentes. 15. Se toman los frascos de reactivos apoyando la mano sobre la etiqueta, si hay escurrimiento

del líquido no arruinará las etiquetas. 16. Se trabaja con cuidado con el material inflamable. 17. Todo material encendido debe apagarse bajo el chorro de agua entes de ser arrojado al

recipiente de residuos. 18. Los materiales sólidos, tales como fósforos, papel de filtro y las sustancias insolubles en agua

deben volcarse en los recipientes de residuos colocados para tal efecto. 19. Cuando se arrojen líquidos o soluciones en las piletas se debe hacer correr abundante

cantidad de agua. 20. Se vuelcan los líquidos concentrados sobre los diluidos. 21. En el caso de salpicaduras con ácidos o álcalis, se lava la zona afectada con abundante

cantidad de agua fría. Luego se recurre a las soluciones de tratamiento primario. 22. Se deben calentar sólo recipientes abiertos. 23. Al calentarse un recipiente abierto, se orienta la boca del mismo de modo tal que una posible

proyección del material que contiene no se dirija a personas cercanas o al propio operador. 24. Durante la ejecución de los experimentos evítese el contacto de las manos con los ojos, la

boca, la piel, etc. 25. Se lavan las manos antes de retirarse del laboratorio. 26. Los materiales faltantes o rotos serán repuestos por equipo de alumnos.

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27. En caso de realizarse un trabajo práctico o un trabajo de investigación fuera del horario establecido, deberá contarse con la autorización del Departamento FIBIQUI y se realizará con la supervisión docente asignada.

Normas de seguridad y consignas para trabajar en el laboratorio:

• El mechero se usa con llama azul, que es la que calienta. Cuando no uso el mechero, giro la entrada de aire y dejo el mechero con llama amarilla para mantener su presencia visual.

• No usar las pipetas con la boca. Usarlas con la propipeta de goma. • No oler ni gustar sustancias. • Trabajar en silencio y en orden. No trasladarse de una mesa de trabajo a otra. • Hablar en voz muy baja. • Tapar los frascos utilizados y ponerlos en el estante superior de la mesa de trabajo. • Usar una pipeta limpia y diferente para cada sustancia. Así se evita la contaminación de

las drogas. • Venir al laboratorio con el cabello atado y despejado de la cara. • Trabajar con material inflamable como alcohol, etc.. lejos del mechero. • No realizar experiencias de creación propia sin autorización del profesor o ayudante de

laboratorio. • Los útiles y carpetas se guardan debajo de las mesas de trabajo. • La ropa y abrigos se dejan en el banco de madera que se encuentra a la entrada del

laboratorio. ♦ La rotura de materiales debe ser repuesta por el o los alumnos responsables, para poder

ingresar al laboratorio en el trabajo práctico siguiente. ♦ Cuando se trabaja con microscopios y /o lupas, se debe desenchufar las luces antes de

retirarse del laboratorio. ♦ Los desechos sólidos se tiran al cesto colocado debajo de la pileta, y no dentro de esta.. ♦ El proceso de calentar líquidos a la llama del mechero en tubo de ensayo debe realizarse con

cuidado, sin apuntar la boca del tubo hacia ningún compañero. ♦ No acercar el rostro al mechero ni a procesos de calentamiento de sustancias. ♦ La pinza de madera para calentar un tubo de ensayo con sustancia, se coloca en el tercio

superior del tubo, cerca de la boca del mismo. No quemar la pinza. ♦ Usar una sustancia y luego dejarla en su lugar. Usar otra y hacer lo mismo. No tener todos

los frascos desparramados en la mesa de trabajo. CUESTIONARIO: 1. ¿Qué comportamientos disminuyen los accidentes que pondrían en riesgo al operador o a un

compañero? 2. ¿Qué se debe hacer para resguardar la calidad de los reactivos? 3. ¿Qué indicaciones tienden a preservar el ambiente y el ámbito de trabajo? 4. ¿Con qué color están identificadas las cañerías de agua en la escuela? 5. ¿Con qué color están identificadas las cañerías de gas en la escuela? 6. Se ha trabajado con un tubo de ensayos que contiene ácido. ¿Dónde debe ser arrojado? 7. Se ha trabajado con una sustancia insoluble en agua. ¿Dónde debe ser arrojada? 8. Para realizar un experimento se coloca una sustancia en un tubo de ensayos. Por error se

vierte más de lo necesario. ¿Cómo debe proceder? 9. Por trabajar indebidamente un operador vierte ácido sobre su mano. ¿Qué debe hacer?

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10. Por trabajar indebidamente un operador vierte álcali sobre su mano. ¿Qué debe hacer? 11. Se debe calentar un tubo de ensayos que posee un tapón de goma. ¿Cómo realiza esta

operación? 12. Debido a un accidente se ha volcado una cierta cantidad de ácido sobre la mesada. ¿Qué debe

hacerse? 13. Se debe preparar una solución diluida de ácido. ¿Qué debe colocarse primero en el matraz:

ácido o agua? ¿Por qué? Autorizo a mi hijo………………………………………………….a trabajar en el laboratorio de la escuela, comprometiéndose a cumplir con las normas de higiene y seguridad.

………………………………………………….

Firma y aclaración del padre o tutor

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: SISTEMAS MATERIALES OBJETIVOS Realizar la separación de diversos sistemas materiales. MATERIALES Y DROGAS Vasos de precipitados, vidrio de reloj, varilla de vidrio, embudo, papel de filtro, aro con nuez, soporte universal, cápsula de porcelana, mechero, trípode, tela de amianto, ampolla de decantación, imanes, arena, equipo de destilación. Cloruro de sodio, naftalina, agua, limaduras de hierro, aceite, permanganato de potasio. I PARTE TÉCNICA OPERATORIA

1. Colocar en un vidrio de reloj media cucharadita de arena (S1). Observar y clasificar. 2. Colocar en un vidrio de reloj media cucharadita de cloruro de sodio (S2). Observar y

clasificar. 3. Colocar en un vaso de precipitados S1 y S2, mezclar con varilla (S3). Observar y clasificar. 4. Agregar agua a S3. Agitar (S4). Observar y clasificar. 5. Filtrar como indica la figura 1. 6. Observar y clasificar el sistema retenido en el embudo. 7. Observar y clasificar el sistema liquido S6. 8. Colocar una porción de S6 en una capsula de porcelana. 9. Someter a la acción del calor evitando llegar a sequedad.

10. Observar y clasificar el

sistema obtenido S7.

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S1

S2

S3 S4

S5

S6

S7

AGUA

AGUA

CUESTIONARIO: 1. Completar el siguiente cuadro

SISTEMA COMPONENTES Nº FASES Nº

COMPONENTES CLASIFICACIÓN

ESTADO DE AGRAGACIÓN

2. Completar el esquema colocando las sustancias en las líneas de puntos y los métodos

empleados en los casilleros

3. Del siguiente listado, seleccionar los métodos empleados sobre S4 :

Filtración – Imantación – Disolución Filtración, vaporización Filtración vaporización

II PARTE TÉCNICA OPERATORIA

1. Colocar en un vidrio de reloj media cucharadita de arena (S1). Observar y clasificar.

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S1

S2

S3

S4 S5

S6

S8

S7

2. Colocar en un vidrio de reloj media cucharadita limaduras de hierro (S2). Observar y clasificar.

3. En otro vidrio de reloj colocar media cucharadita de naftalina (S3). Observar y clasificar. 4. Colocar en una cápsula de porcelana los tres sistemas. (S4). Observar y clasificar. 5. Colocar la cápsula sobre una tela de amianto. Sobre ella colocar un embudo invertido.

Someter a la acción del calor. 6. En el embudo queda retenido el sistema (S5). Observar y clasificar. 7. En la cápsula queda retenido otro sistema (S6). Observar y clasificar. 8. Acercar a S6 un imán. Observar el sistema retenido en él, S7. 9. Queda un sistema retenido en la cápsula, S8. Observar y clasificar.

CUESTIONARIO: 1. Completar el siguiente cuadro

SISTEMA COMPONENTES Nº FASES Nº

COMPONENTES CLASIFICACIÓN ESTADO DE

AGRAGACIÓN

2. Completar el esquema colocando las sustancias en las líneas de puntos y los métodos empleados en los casilleros

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3. Del siguiente listado, seleccionar los métodos empleados sobre S4 : Evaporación – Sublimación Imantación – imantación - filtración Filtración - vaporización

III PARTE TÉCNICA OPERATORIA

1. Colocar en un vaso de precipitados 20 ml de agua. (S1). Observar y clasificar. 2. En otro vaso de precipitados colocar 10 ml de aceite. (S2). Observar y clasificar. 3. Colocar S1 y S2 en la ampolla de decantación. Agitar. Esperar unos minutos. S3. Observar y

clasificar. 4. Girar el robinete, dejando caer una fase. Observar y clasificar el sistema obtenido, S4. 5. Observar y clasificar el sistema retenido en la ampolla, S5.

CUESTIONARIO: 1. Completar el siguiente cuadro

SISTEMA COMPONENTES Nº FASES Nº

COMPONENTES CLASIFICACIÓN ESTADO DE

AGRAGACIÓN

2. Tachar lo que no corresponda:

El sistema S3 es una combinación – mezcla. 3. Completar: 4. El método separativo utilizado en el sistema S3 es………………………..

IV PARTE TÉCNICA OPERATORIA

1. Armar un equipo de destilación como se indica en la figura.

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2. Colocar en el balón de destilación 50 ml de agua y gotas de solución de permanganato de potasio.

3. Conectar el balón de destilación al tubo refrigerante y abrir la llave de circulación de agua.

4. Comenzar a calentar. El proceso de destilación debe efectuarse a velocidad tal que destilado que se colecte en el extremo del refrigerante caiga gota a gota.

5. Continuar calentando hasta obtener 10 ml de destilado. 6. Observar atentamente el proceso de destilación.

CUESTIONARIO: Tachar lo que no corresponda El sistema utilizado en la destilación es una sustancia pura compuesta – solución formando un sistema homogéneo – heterogéneo. El método separativo - de fraccionamiento empleado es destilación – cristalización. La sustancia obtenida es agua pura – agua potable y el residuo final será sal – solución de permanganato de potasio.

TRABAJO PRÁCTICO Nº 2: CAMBIO DE ESTADO OBJETIVOS Determinar el punto de ebullición del agua. Construir y analizar una gráfica de temperatura en función del tiempo. MATERIALES Y DROGAS Vaso de precipitado 250 ml, termómetro, probeta, mechero, trípode, tela de amianto. TÉCNICA OPERATORIA

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1. Colocar en la probeta un volumen de agua comprendido entre 120 y 180 cm3. 2. Medir ese volumen y anotarlo. 3. Sabiendo que la densidad del agua es 1 g/cm3, calcular y anotar su masa. 4. Verter el contenido de la probeta en el vaso de precipitados, ubicarlo sobre la tela de amianto y medir la temperatura (t). Anotarla en el renglón tiempo 0 s. 5. Comenzar el calentamiento, midiendo la temperatura cada 30 s, registrando los valores obtenidos en la tabla. 6. Detener el calentamiento cuando se obtengan 3 mediciones sucesivas iguales. Registro de mediciones V=…………..cm3 m= ……………..g

tiempo (s)

Temperatura (ºC)

CUESTIONARIO: 1- Graficar una tabla de T=f(t) para el proceso realizado. 2- Graficar el valor constante obtenido, en función del tiempo, para cada masa empleada por los

diferentes grupos. 3- Observando la curva graficada en 1, responder: 4- ¿qué indica la porción inclinada de la curva? 5- ¿qué indica la porción original de la curva? 6- ¿qué indica la temperatura constante obtenida? 7- ¿en qué emplea el agua la energía absorbida en cada parte del proceso? 8- ¿cómo sería la gráfica de temperatura en función del calor absorbido? 9- Observando la curva graficada en 2, responder: 10- ¿qué nombre recibe la magnitud graficada? 11- ¿qué tipo de propiedad es la obtenida? ¿por qué? TRABAJO PRÁCTICO Nº 3: RECONOCIMIENTO DE ÁCIDOS Y BASES OBJETIVOS Reconocer las características químicas de cada uno de estos tipos de sustancias.

NOTA DE SEGURIDAD • Utiliza los elementos de protección personal.

• Recoge tu cabello y no coloques mochilas en el piso. • Ten cuidado al calentar, cuando hallas terminado apaga el

mechero.

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Identificar las principales sustancias ácidas y básicas en muestras de uso cotidiano y sus características químicas fundamentales. INTRODUCCIÓN Los ácidos presentan sabor agrio como el vinagre y los limones. Entre las sustancias que se encuentran cotidianamente hay muchas que contienen ácidos. También hay animales y vegetales que producen ácidos y les sirven de defensa. En la corteza del sauce se encuentra el ácido salicílico que tiene propiedades analgésicas y a partir del cuál se prepara la aspirina. La mayoría de los ácidos son solubles en agua, liberando protones. Los hidróxidos también se denominan bases o álcali. La palabra “al kali” proviene del árabe y significa: la base. Al disolverse en agua las bases manifiestan sabor amargo como el jabón y son untuosos al tacto. Muchas bases son solubles en agua, liberando oxhidrilos. Tanto las bases como los ácidos cambian el color de ciertas sustancias indicadoras. Las sustancias denominadas indicadores tienen la propiedad de variar su color según el medio en el que se encuentren. MATERIALES Y DROGAS 20 tubos de ensayo, gradilla, placa de toque, varilla, papel de tornasol azul y rojo. Soluciones diluidas de Hidróxido de sodio, Hidróxido de potasio, Ácido Clorhídrico, y Ácido Sulfúrico. Soluciones de Heliantina y Fenolftaleína, papeles de tornasol, indicador de repollo. Jugo de limón, Bicarbonato de sodio, polvo limpiador, solución jabonosa, bebida gaseosa de lima limón, vinagre. TÉCNICA OPERATORIA

1. Colocar en un tubo de ensayo aproximadamente 1 ml de solución de Ácido clorhídrico (la

primer sustancia que se indica en el cuadro) 2. Tocar un trocito de papel de tornasol rojo y un trocito de papel de tornasol azul, ubicados en

un vidrio de reloj, con una varilla mojada en la sustancia del tubo. Observar. 3. Lavar bien la varilla con agua destilada y secar. 4. Repetir el experimento con los restantes hidróxidos y ácidos indicados en el cuadro. 5. Completar el cuadro con los cambios de color observados. 6. Agregar a cada tubo de ensayo una gota de solución de Heliantina. Agitar suavemente y

observar.

NOTA DE SEGURIDAD • Utiliza los elementos de protección personal. • Recoge tu cabello y no coloques mochilas en el piso. • Ten cuidado al manipular los ácidos, pues son corrosivos. • Los hidróxidos son cáusticos y pueden provocar quemaduras. • Recuerda lavar tus manos antes de retirarte del

laboratorio.

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7. Colocar aproximadamente 1 ml de los hidróxidos y los ácidos que se indican en el cuadro en distintos tubos de ensayo.

8. Agregar a cada tubo de ensayo una gota de solución de Fenolftaleína. Agitar suavemente y observar.

9. Completar el cuadro.

PAPEL DE TORNASOL

ROJO

PAPEL DE TORNASOL

AZUL HELIANTINA FENOLFTALEÍNA

ÁCIDO CLORHÍDRICO

ÁCIDO SULFÚRICO

HIDRÓXIDO DE SODIO

HIDRÓXIDO DE POTASIO

HIDRÓXIDO DE

AMONIO

10. Ensayar las siguientes sustancias con un indicador y determinar si son ácidas o básicas:

SUSTANCIAS INDICADOR RESULTADO

JUGO DE LIMÓN

BICARBONATO DE SODIO

POLVO LIMPIADOR

BEBIDA GASEOSA LIMA LIMÓN

VINAGRE

SOLUCIÓN JABONOSA

Determinación de la acidez del aire expulsado por los pulmones:

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Haciendo uso del extracto de repollo se puede demostrar fácilmente que el CO2 que exhalamos se disuelve parcialmente en agua y que, además, es capaz de acidificar una solución ligeramente básica. 1. Colocar 50 ml agua en un vaso de pp y añadir la cantidad necesaria de indicador para que la solución tenga un color apreciable. Colocar un papel blanco debajo del vaso para observar mejor su color. 2. Agregar unas gotas de hidróxido de amonio a la disolución coloreada hasta que ésta adquiera una coloración verdosa. 3. Colocar la mitad de esa disolución en otro vaso (será el color de referencia) 4. Soplar a través una pipeta de vidrio en el interior de la disolución durante un minuto (por supuesto, parando para respirar). 5. ¿Qué ocurre con la disolución? Explicar lo que ocurrió y expresarlo con reacciones. CUESTIONARIO: 1. Completá los cuadros con las observaciones realizadas 2. Completá:

a. Frente a un ácido la fenolftaleína se presenta .................................... y, frente a las bases, ................................ En cambio, la heliantina se ve ........................ frente a una base y ....................... con los ácidos. El tornasol, presenta coloración ......................... en medio ácido y ............................. en medio básico.

TRABAJO PRÁCTICO Nº 4: ANIONES Y CATIONES OBJETIVOS Identificar algunos aniones y cationes. MATERIALES Y DROGAS 4 tubos de ensayo, gradilla, mechero, ansa, varilla, filtro azul. Soluciones de Nitrato de plata, Cloruro de bario, Cloruro de sodio, Sulfato de sodio, Sulfato cúprico, Cloruro férrico e Hidróxido de sodio. Cloruro de potasio, Cloruro de sodio, Cloruro cobáltico, Cloruro de Litio sólidos o en soluciones concentradas. TÉCNICA OPERATORIA

1. Colocar en la gradilla 4 tubos de ensayo limpios.

NOTA DE SEGURIDAD • Utiliza los elementos de protección personal. • Recoge tu cabello y no coloques mochilas en el piso. • La solución de Nitrato de plata puede manchar tu piel. • Ten cuidado al trabajar con el mechero, coloca la llama azul

visible cuando no lo estés utilizando.

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2. Agregar a cada uno aproximadamente 1 o 2 ml de agua destilada y 5 gotas de cada reactivo indicado en el cuadro, homogeneizando la mezcla mediante agitación suave del tubo, sin invertirlo.

TUBOS SUST. CON

IÓN A DETECTAR

REACTIVO OBSERVACIONES

1 NaCl (Cl-) AgNO3

2 Na2SO4 (SO4)= BaCl2

3 CuSO4 (Cu2+) NaOH

4 FeCl3 (Fe3+) NaOH

Ensayo a la llama: 1. Tomar con un ansa unos cristales de Cloruro de sodio y someter a la llama del mechero.

Observar. 2. Repetir la experiencia con cristales de Cloruro de potasio y Cloruro de Litio. 3. Introducir el ansa limpia en una solución de Cloruro de cobalto, someter a la llama de un

mechero. Observar. 4. Repetir la experiencia con solución de Sulfato cúprico. Observar.

CATIÓN K+ Na+ Co++ Cu++ Li+

COLOR DE LA LLAMA

CUESTIONARIO 3. Completá los cuadros con las observaciones realizadas 4. Completá:

b. Se reconoce al anión cloruro ya que da un precipitado ................. de .................................. al combinarlo con AgNO3.

c. Se reconoce al sulfato ya que da un precipitado .......................... de .......................... frente al BaCl2

d. El cobre en solución forma una sustancia de color ...................... al combinarlo con hidróxido de sodio resulta un ppdo. .....................

e. El catión férrico, originalmente de color ....................., da un ppdo. de color ........................ al combinarlo con hidróxido de sodio.

f. El ensayo a la llama permite reconocer diferentes ....................... teniendo en cuenta el ..................... que presentan la llama del mechero.

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 5: SOLUCIONES OBJETIVOS Reconocer y diferenciar soluciones diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas. Construir e interpretar una gráfica de la variación de solubilidad en función de la temperatura. INTRODUCCIÓN Una solución que está en equilibrio con soluto no disuelto se denomina saturada. La cantidad de soluto necesaria para obtener una solución saturada en una cantidad de disolvente determinado se denomina solubilidad de ese soluto. Por ejemplo, la solubilidad del NaCl en agua a 0ºC es de 35,7 g en 100 ml de agua. La solubilidad depende de la naturaleza del soluto y del solvente y también de la temperatura y la presión. MATERIALES Y DROGAS 10 tubos de ensayo, gradilla, pinza para tubos, mechero, pipeta de 10 ml, 2 vasos de pp de 250 ml, vidrio de reloj, embudo, balanza, termómetro de 100 ºC. Sulfato cúprico, agua destilada. TÉCNICA OPERATORIA

1. Numerar los tubos de ensayo de 1 a 7. 2. Colocar con pipeta 10 ml de agua destilada en cada tubo. 3. Agregar a cada tubo las cantidades de sulfato cúprico que indica la tabla.

TUBO 1 2 3 4 5 6 7

masa de sal (g)

0,1 0,5 1,5 3 4 4,5 5

Tipo de sistema

4. Agitar bien cada tubo de ensayo para disolver el Sulfato cúprico. 5. Comparar las intensidades de color en cada tubo y anotar en la tabla si la solución es:

diluida, concentrada, saturada o sobresaturada. 6. Calentar a baño maría los tubos que contengan Sulfato cúprico no disuelto. 7. Dejar enfriar agitando suavemente con una varilla de vidrio y registrar la temperatura del

líquido cuando aparezcan cristales de sulfato cúprico. 8. Completar la siguiente tabla:

NOTA DE SEGURIDAD • Utiliza los elementos de protección personal. • Recoge tu cabello y no coloques mochilas en el piso. • Ten cuidado al calentar los tubos, evita proyecciones.

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TUBO CuSO4 (g) H2O (g) Concentración Temperatura

ºC

1 0,1

2 0,5

3 1,5

4 3

5 4

6 4,5

7 5

CUESTIONARIO 1. Confeccionar un gráfico de la solubilidad del sulfato cúprico en función de la temperatura. 2. ¿Cuál es la diferencia entre una solución saturada y una sobresaturada? 3. ¿Cómo puede obtenerse una solución sobresaturada? BIBLIOGRAFÍA:

• Guías de Trabajos Prácticos de Laboratorio Departamento FIBIQUI, Escuela Superior de

Comercio.

• CERRETTI Helena, ZALTS Ana, “Experimentos en contexto. Química. Manual de

laboratorio”

• Guía Práctica de Laboratorio. Curso de Química General e Inorgánica.. UNR Editora.