TALLER DEL CICLO BÁSICO: LABORATORIO DE QUÍMICA DE...

Autores

Juan José

Casal

Victoria Soledad

Trípoli

ET Nº1 OT TO KRAUSE

TA L L E R D E L C I C LO B Á S I C O :

L A B O R AT O R I O D E Q U Í M I C A D E

T E R C E R A Ñ O

CARPETA DE REPORTES

NOMBRE:

D I V I S I Ó N :

Laboratorio de Química – Otto Krause

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TRABAJO PRÁCTICODENSIDAD

Procedimiento :

Medición de densidad de sólidos:

1. Determinar la masa de una pieza sólida utilizando una balanza electrónica y registrar dicho valor (m).

2. Colocar agua en una probeta, de tamaño adecuado, hasta la mitad de su capacidad y medir el volumen inicial de líquido (Vi). Para medir el volumen con la probeta considerar el siguiente esquema:

3. Sumergir con cuidado, inclinando la probeta, la pieza sólida dentro del líquido y volver a medir el volumen final (Vf).

4. Medir la temperatura del agua junto con la pieza sólida con un termómetro durante 30 segundos.

5. Calcular la densidad del sólido según la siguiente expresión:

δ=m

V f −V i

6. Buscar el valor de densidad del material (μ), en tablas, libros, internet, etc.

7. Calcular el error absoluto (Δe) de la medida; este valor siempre se expresa en forma positiva. Aplicar la siguiente fórmula:

∆e=∣δ−μ∣

8. Calcular el error relativo porcentual (er%) cometido en la determinación:

er =∆eμ

∙100

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9. Crear una tabla como la siguiente y volcar los resultados en la misma y adjuntarlo a la presente guía.

Material

Masa (g)

Volumen

Inicial(mL)

Volumen Final(mL)

Temperatura (ºC)

Densidad (g/mL)

Densidad de Tabla (g/mL)

Error absolut

o (g/mL)

Error relativo

porcentual (%)

¿Por qué se mide la temperatura?¿Cómo varía la densidad con la temperatura en la mayoría de los materiales?………………………………………………………………………………………………………………….

¿A qué se debe ésta variación?………………………………………………………………………………………………………………….

Medición de densidad de mezclas:

Procedimiento

1. Pesar una probeta de 100 mL o de 50 mL vacía en una balanza electrónica, tarar la balanza.

2. Colocar en la probeta, con cuidado de no derramar nada, 100 mL o 50 mL según corresponda de la solución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) correspondiente. Anotar el valor (msolución).

3. Calcular la densidad de la solución según la siguiente fórmula:

δ=mSolución

V Solución

4. Medir la temperatura.5. Armar la siguiente tabla y volcar los datos en la misma:

4


Concentración de NaCl

(%m/V)

mSolución (g) Volumen (mL)

Densidad (g/mL)

0

5

10

20

Temperatura:…….

1) ¿Qué ocurre con la densidad a medida que aumenta la concentración de sal?…………………………………………………………………………………………………………………………2) ¿Qué hipótesis puede formular a partir de este fenómeno? (Considere que la densidad del NaCl es 2,2 g/cm3)……………………………………………………………………………..

3) Realice un gráfico de la densidad en función de la concentración de NaCl. Coloque en el eje “x” la concentración del NaCl, y en el eje “y”, la densidad de la solución. Adjunte el gráfico realizado a la presente guía.

LAVAR EL MATERIAL USADO

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TRABAJO PRÁCTICOCAMBIOS DE ESTADO

Procedimiento :

Colocar, en un vaso de precipitados de capacidad 250 mL, 150 mL de agua medidos con probeta.Introducir un termómetro en el agua, evitando que el bulbo toque las paredes o el fondo del vaso, para ello se sostiene el termómetro con un aro de Bunsen o aro metálico, atándolo, como muestra la figura.

Aro de Bunsen

Termómetro

Vaso de precipitado

Tela metálica

Trípode

Mechero

Soporte

Calentar sobre tela metálica durante 20 minutos y registrar la temperatura cada un minuto. 1) Anotar los datos en el siguiente cuadro; realizar observaciones relevantes:

TIEMPO (min)

TEMPERATURA (°C)

OBSERVACIONES

NO DEJAR DE CALENTAR EL AGUA

2) ¿Qué sucede con la temperatura del sistema mientras se produce la ebullición del agua? .......................................................................................................................

6


3) ¿A qué temperatura se produce la ebullición del agua según la experiencia? ...........................................

4) ¿El punto de ebullición de un líquido depende de la cantidad de líquido que tengamos?¿A qué se debe esto?………………………………………………………………………………………

5) ¿Qué cambios de estado se producen en el experimento realizado?...............................................................................................................

6) Realizar un gráfico colocando en el eje "X" el tiempo y en el eje "Y" la temperatura. Adjuntarlo a la presente guía.

Tiempo (minutos)

Tem

per

atu

ra (

°C)

Propiedades coligativas

Muchas de las propiedades importantes de las disoluciones dependen del número de partículas de soluto en la solución y no de la naturaleza de las partículas del soluto. Estas propiedades se denominan propiedades coligativas.

1. Pesar en un vaso de precipitado chico 25 gramos de cloruro de sodio (NaCl). Volcar dicha cantidad dentro del agua en ebullición.

2. Continuar el calentamiento, hasta que se disuelva toda la sal y leer la temperatura que marca el termómetro.

3. Anotar dicho valor (Tf):

Tf = °C

Completar:"Por lo tanto, la disolución de sustancias sólidas en un líquido,

produce un AUMENTO / DESCENSO en la temperatura de ebullición del mismo".

7


Retirar CON CUIDADO el termómetro y tapar el vaso con una tapa de caja de Petri. Después de 10 segundos, observar el lado opuesto de la misma.

7) ¿Qué se observa?...............................................................................................................


Experiencia con el Iodo

Coloque unos cristales de iodo (I2) en un vaso de precipitado de 50 mL ó de 100 mL SECO y tápelo con un vidrio de reloj o una tapa de caja de Petri también seca.Sométalo a la acción del calor apoyándolo sobre la caja de Petri que tapa al vaso con el agua caliente (ver la figura).

Tapa de caja de Petri

Vidrio de reloj

Luego de 2 minutos, retírelo y deje que se enfríe sobre la mesada. 9) Observar la cara inferior del vidrio de reloj y anotar lo observado:...............................................................................................................


Determinación del punto de fusión del ácido esteárico

El ácido esteárico es un ácido graso proveniente de aceites y grasas animales y vegetales. Es un sólido parecido a la cera.

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Procedimiento

Colocar en un vaso de precipitados 200 mL de agua. 1. Sostener un tubo de ensayo, que contiene ácido esteárico, con

el broche de madera y adosar éste a un pie universal mediante una doble nuez (ver la figura).

Termómetro

Tubo de ensayo

Broche o agarradera

Vaso de precipitado con agua

Tela metálica

Trípode

Mechero

Soporte

2. Comenzar a calentar el agua e ir observando la temperatura del ácido esteárico.

3. Una vez que comience a fundir el ácido esteárico, seguir calentando hasta una temperatura de 65°C. Luego apagar el mechero, retirar CON CUIDADO el tubo de ensayo del baño de agua, colocarlo en una gradilla y comenzar a registrar la temperatura de ácido esteárico cada 1 minuto, hasta que llegue a los 45°C.

4. Observar a qué temperatura se produce el cambio de estado.

5. Volcar los datos en la siguiente tabla.

TIEMPO (min)

TEMPERATURA (°C)

TEMPERATURA (K)

Observaciones

Realizar un gráfico colocando en el eje "X" el tiempo y en el eje "Y" la temperatura. Adjuntarlo a la presente guía.

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Tiempo (minutos)

Te

mpe

ratu

ra (

°C)

11) Determinar el punto de fusión del ácido esteárico: …………………..

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TRABAJO PRÁCTICOSISTEMAS MATERIALES

FILTRACION

1. Medir exactamente entre 20-25 mL de una suspensión sulfato de aluminio (fórmula: Al2(SO4)3) en agua con una probeta (previamente se debe agitar la suspensión), a este volumen lo llamaremos VSUSP.

2. Volcar la suspensión sobre un aparato de filtración (ver esquema). Si quedase algo del sólido en la probeta, arrastrar con un poco de agua.

Doblado del papel de filtro

soporte universal

embudo con papel de filtro

erlenmeyer

aro de Bunsen

3. Colocar el papel de filtro con el sulfato de aluminio retenido sobre un vidrio de reloj y dejarlo junto a un mechero encendido, debajo de una tela metálica apoyada sobre un trípode (ver esquema).

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Tela metálica

Vidrio de reloj con papel de filtro

4. Una vez seco, pesar el papel de filtro con el sulfato de aluminio y anotar este valor, luego pesar un papel de filtro vacío y restarlo al valor anterior, lo llamaremos al resultado mSOL. Calcular el porcentaje de sólidos suspendidos (C%SOLIDOS) aplicando la fórmula:

C sólidos=m sól

V susp

∙100

Completar:Por lo tanto, la filtración es un método para separar sistemas

HOMOGÉNEOS / HETEROGÉNEOS compuestos por:

líquido – líquido Sólido – líquido líquido – gas gas– sólido

CENTRIFUGACIÓN

Buscar el tubo de centrífuga que contiene unos 6 mL de ioduro plúmbico (PbI2) en agua.1) ¿Qué características presenta?..........................................................................................................

2) ¿Cómo sabe que es una suspensión o una solución?……………………………………………………………………..

Centrifugar el sistema, para ello se colocará en otro tubo de centrífuga 6 mL de agua; luego poner ambos tubos en la centrífuga y encenderla. Luego de 30 segundos, apagarla. 3) ¿Hay alguna diferencia? Grafique el resultado en el siguiente esquema. ¿Dónde se encuentra el sólido?.

Por lo tanto, la centrifugación es un procedimiento mediante el cual se ACELERA / RETRASA la velocidad de sedimentación y sirve

para separar sistemas HOMOGÉNEOS / HETEROGÉNEOS. Compuestos por:

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Sólido – líquido líquido – líquido líquido – gas gas – sólido

DECANTACIÓN

Colocar dentro de una ampolla de decantación (que debe estar con la llave cerrada) 10 mL de agua y 10 mL de butanol o en su defecto alcohol isobutílico; para ello usar una probeta. Sostener la ampolla con el aro de Bunsen (aro metálico)

4) ¿Qué observa?...............................................................................................................

Se trata entonces de un sistema: HOMOGÉNEO / HETEROGÉNEO

Para saber que líquido está presente en cada fase realizar el siguiente procedimiento:

1) Abrir lentamente el robinete (la llave inferior) de la ampolla de decantación de manera de recoger 10 gotas aproximadamente del líquido inferior dentro de un tubo de ensayos.2) Agregar en el mismo tubo, 10 gotas de agua aproximadamente y observar.

Por lo tanto el líquido inferior que está dentro de la ampolla es AGUA / EL ALCOHOL;

Una vez identificadas ambas fases, tapar la ampolla y agitar sosteniendo el tapón. Dejar la ampolla en reposo y anotar que se observa a medida que pasa el tiempo:

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...............................................................................................................

.........

DESTAPAR la ampolla, abrir el robinete y dejar salir la fase inferior dentro de un tubo de ensayos hasta que el líquido superior llegue al robinete. Colocar luego un segundo tubo para recoger el otro líquido.

NO DESCARTAR EL ALCOHOL.

5) ¿De qué depende la ubicación de las fases?...............................................................................................................

Por lo tanto, el agua es MAS / MENOS densa que el alcohol

Retornar el alcohol a su recipiente original sólo si no contiene agua.

CROMATOGRAFÍA

La cromatografía es un método en el que los componentes se distribuyen entre dos fases, una de las cuales constituye un lecho estacionario (fase estacionaria) de amplio desarrollo superficial y la otra es un fluido que pasa a través o a lo largo del lecho estacionario (fase móvil).

1. Con un lápiz hacer cuatro puntos en el papel (la fase estacionaria), a una altura aproximada de 1 cm del borde inferior.

2. Marcar en cada punto con marcadores de colores de la siguiente forma

COLOR 1 COLOR 2 COLOR 3 COLOR 1 + COLOR 2 + COLOR 3

3. Colocar la fase móvil en la cuba cromatográfica para quede un nivel de 0,5 cm de altura (ver esquema).

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4. Colocar el papel en la cuba, cuidando que quede apoyado e inclinado sobre la pared de la misma.

5. Dejar correr la cromatografía hasta que el nivel del alcohol esté a 0,5 cm por debajo del borde superior. Marcar con un lápiz hasta dónde llegó la fase móvil.

Resultados y cuestiones:

1. ¿Qué manchas han aparecido? Esquematizar:

2. Calcular la relación de frente (Rf). Para ello se considera la distancia recorrida por la fase móvil (DFM) y la distancia recorrida por la mancha (Di), la cual se toma al centro de la misma.

R f =Di

DFM

6) ¿Qué conclusiones puede sacar?¿Para qué sirve la cromatografía? ………………………………………………………………………………………

DESTILACION SIMPLE:

Se empleará el siguiente aparato de destilación:

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1. Medir en una probeta, 10 mL del líquido que indique el profesor.2. En otra probeta, medir 10 mL de agua.3. Volcar la mezcla en el balón de destilación. Si no tiene, agregar

pedacitos de cerámica (para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones). Empezar a calentar suavemente.

4. Cuando caiga la primera gota medir la temperatura, luego, medir la temperatura cada 1 minuto, hasta que llegue a los 100ºC. Volcar los datos en la siguiente tabla.

Tiempo (min)

Temperatura (°C)

Primera gota

5. Realizar un gráfico de temperatura en función del tiempo; esto es, poniendo en el eje de las “X” el tiempo y en el eje de las “Y” la temperatura. Adjuntar el gráfico a la guía.

Tem

pe

ratu

ra (

°C)

Tiempo (min)


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TRABAJO PRÁCTICOREACCIONES QUIMICAS

Procedimiento:

PARA CADA UNA DE LAS SIGUIENTES REACCIONES OBSERVAR LOS CAMBIOS OCURRIDOS Y REGISTRARLOS

Considerar:

(s): sustancia sólida(l): sustancia líquida

(g): sustancia gaseosa(ac): sustancia en solución acuosa

REACCION 1

El siguiente es un pigmento utilizado en acuarela que se obtiene a partir del cianuro de hierro. Entre sus inconvenientes es que tiende a decolorarse con la exposición prolongada a la luz solar, aunque se recupera en la oscuridad.

Colocar 1ml de solución de ferrocianuro de potasio (K4[Fe(CN)

6]) en

un tubo de ensayo y agregar 2 gotas de solución de cloruro férrico (FeCl

3)

KCl(ac)+(s)]Fe[Fe(CN)(ac)FeCl+](ac)[Fe(CN) 3 1243K 3664

Anotar los cambios ocurridos

REACCION 2

El agua oxigenada se emplea en ocasiones como desinfectante. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en concentraciones más altas para blanquear telas y pasta de papel, como componente de combustibles para cohetes y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas.

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1 mL 20 gotas


Colocar 1ml de solución de permanganato de potasio (KMnO4

) en un

tubo de ensayo, y agregar 1 mL de agua oxigenada (H2O2).

2KMnO4(ac)+3H2O2(ac) 2MnO2(s)+3O2(g)+2H2O(l)+2KOH(ac)


REACCION 3

Primera parte:

Colocar 2 mL de solución de sulfato de cobre (CuSO4) en un tubo de ensayo. Agregar 1 gota de solución de amoníaco concentrado (NH3

conc.) luego agitar.

(ac)SO)(NH+(s)SO(OH)CuOH(ac)NH+(ac)CuSO 444244 2222


Luego seguir agregando solución de amoníaco hasta ver la disolución completa del precipitado

O(l)+(ac)]SO)[Cu(NHOH(ac)NH+(ac)CuSO 4344 24 4H4


Segunda parte:

Agregado de un agente reductor: ácido ascórbico (Vitamina C)

En un vaso de precipitados de 100 mL, colocar 20 mL de agua

aproximadamente. Agregar media pastilla de Vitamina C (por ejemplo

Redoxón®). Esperar a que se disuelva toda; se puede agitar con una

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varilla de vidrio si es necesario. Tomar unos 3 mL aproximadamente

de esta solución. Agregar la solución al tubo de ensayo que contiene

el sulfato de cobre de la Primera parte.

Observar los cambios ocurridos:

Someter el tubo de ensayo al calentamiento con mechero,

suavemente. La reacción ocurrida es:

+¿(ac)C6H 8O6(ac)+Cu+2

(ac )→C 6H 6O6(ac)+Cu(s)+2H ¿

Observar los cambios ocurridos:

REACCION 4

Primera parte:

Colocar 2 mL de solución de cloruro de cobalto CoCl2 en un tubo de ensayo, agregar 0,5 mL de tiocianato de potasio KSCN y 3 gotas de ácido clorhídrico (HCl).

CoCl2(ac)+2HCl(ac)+4KSCN(ac) HCo(SCN)4(ac)+4KCl(ac)


Segunda parte:

Luego, agregar 1 mL de butanol y agitar.

ol)(buHCo(SCN)(acuoso)HCo(SCN) tan44

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REACCION 5

La solubilidad de una sustancia varía con la temperatura. Generalmente, la solubilidad se hace mayor cuando la temperatura aumenta. En ocasiones cambia incluso la forma y el aspecto de los cristales.

Colocar 1 mL de solución de nitrato de plomo Pb(NO3

)2

en un tubo

de ensayo, agregar 2 gotas de ioduro de potasio KI

(ac)KNO+(s)PbIKI(ac)+(ac))Pb(NO 323 222

¿Qué ocurre?

Someter al calentamiento suavemente con mechero.

(ac)+(ac)Pb(s)PbI +22

2I

¿Qué ocurre?

Dejar enfriar en reposo.

(s)PbI(ac)+(ac)Pb 2+2 2I

¿Observa algún cambio?

REACCION 6

Una forma rápida de identificar alcoholes en el laboratorio es empleando una solución de dicromato de potasio K2Cr2O7 adicionada

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de unas gotas de ácido sulfúrico, al agregar un alcohol (alcohol metílico, alcohol etílico, etc.) se va a producir un cambio de color característico. La intensidad del color va a depender de la cantidad de alcohol presente.

Colocar 1.5 mL de solución de K2Cr2O7 en un tubo de ensayo, agregar 15 gotas de H2SO4 (¡CUIDADO! ¡EL ÁCIDO ES CONCENTRADO!). Luego agregar 10 gotas de etanol y agitar.La reacción es:

O(l)H+(ac)SO+(ac))(SOCr+COOH(ac)CH

(ac)SO+(ac)OCr+O(l)H

4423

42

223

27262

112K23

8H2K3C

Anotar los cambios ocurridos:

REACCION 7

En ciertas ocasiones el hierro resulta un indicador de contaminación en aguas. Una forma de detectar hierro es realizando la reacción de una solución de hierro con sulfocianuro de potasio o de amonio, generándose una solución de color característico intenso aún a bajas concentraciones de hierro.

Agregar en un tubo de ensayo 10 mL de agua aproximadamente, adicionar dos gotas de FeCl3 y agitar hasta mezclar bien. Agregar una gota de KSCN. Observar.

KCl(ac)+(ac)Fe(SCN)(ac)FeCl+KSCN(ac) 3 33 3

¿Qué cambios se produjeron?

REACCION 8

Agregar en un tubo de ensayo 2 mL de HNO3, adicionar tres pedacitos de cobre. Calentar suavemente. Observar. PRECAUCIÓN: NO ASPIRAR LOS GASES, SON IRRITANTES.

N O3¿2(ac )+N O 2(g )+2H 2O(l )4HNO 3(ac)+Cu (s)→Cu ¿

Anotar los cambios ocurridos.

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REACCION 9

En un tubo de ensayo colocar tres cucharaditas de bicarbonato de sodio (NaHCO3). Agregar unos 2 mL de agua aproximadamente. Agitar hasta que se solubilice la mayor cantidad de bicarbonato. Agregar 10 gotas de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). La reacción es:

O(l)H+(g)CO+(ac)NaHSO(l)SOH+(ac)NaHCO 224423

Anotar los cambios ocurridos.

REACCION 10

En un tubo de ensayo colocar dos cucharaditas de sulfato cúprico sólido (CuSO4). Agregar unos 4 mL de agua aproximadamente. Agitar hasta disolver la mayor parte. Tomar un pedazo de papel aluminio e introducirlo en la solución. Calentar suavemente durante unos segundos.Los iones de cobre disuelto Cu+2 toman los electrones liberados por el aluminio. Se dice que el cobre sufre una reacción de reducción, y el aluminio de oxidación. Los protones (H+) también toman electrones para formar el gas hidrógeno que se desprende en la reacción (se ven como “burbujea” el aluminio).La reacción es:

(g)H+(ac)Al+Cu(s)(ac)Cu+Al(s)+(ac) 2+3+2+ 22222H


REACCIÓN 11

Colocar en un tubo de ensayo 2 mL de ácido clorhídrico concentrado (HCl conc.) (cuidado es corrosivo!). Agregar un pedacito de aluminio. Calentar suavemente por unos segundos.La reacción es:

Al ( s )+3HCl (ac )→ AlCl3 (ac )+32H 2 (g )

Anote los cambios ocurridos:

REACCIÓN 12

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Colocar en un tubo de ensayos una cucharadita de ácido salicílico. Agregar 1 mL de agua y 3 mL de etanol; agitar hasta disolver la mayor parte del sólido. Agregar tres gotas de FeCl3.La reacción es:


REACCIÓN 13

Colocar en un tubo de ensayos 1 mL de KMnO4, agregar dos gotas de ácido sulfúrico H2SO4 concentrado. Luego agregar 1 mL de etanol y agitar.La reacción es:

+¿→4MnO2+C H 3COOH +7H 2O−¿+C H 3C H 2OH+4H¿

4MnO4¿



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TRABAJO PRÁCTICOÒXIDOS, ÁCIDOS Y BASES

Acidez y basicidad

PAPEL TORNASOL

Colocar un papel de tornasol azul sobre una placa de Petri o un vidrio de reloj limpio y seco y hacer lo mismo con el papel tornasol rojo. Agregar 1 gota de solución ácida (puede ser HCl ó ácido acético) a cada papel.¿Qué se observa?.........................................................................................................................Las ecuaciones son:

+¿−¿+H 3O

¿

HCl+H 2O→Cl¿

+¿−¿+H3O

¿

AcOH +H 2O→AcO ¿

Repetir agregando 1 gota de solución básica (puede ser NaOH ó NH3) sobre nuevos papeles tornasol rojo y azul.Anotar lo observado:..........................................................................................................................Las ecuaciones son:

−¿+¿+O H ¿

NaOH → Na¿

−¿+¿+O H ¿

N H 3+H 2O→N H 4¿

De acuerdo a lo observado completar el siguiente cuadro, colocando en cada casillero el color correspondiente al cual cambia el papel.

SUSTANCIAS ÁCIDAS

SUSTANCIAS BÁSICAS

TORNASOL ROJO

TORNASOL AZUL

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Recuerde que 1 mL 20 gotas


Por último tomar la SOLUCIÓN INCÓGNITA 1 (llamada Sc. 1), realizando el mismo procedimiento y en función de lo observado, completar el cuadro:

CAMBIA A

ROJO

AZUL

Por lo tanto la solución es.........................................................

Realizar los mismos pasos con la SOLUCIÓN INCÓGNITA 2 (llamada Sc. 2):

CAMBIA A

ROJO

AZUL

Por lo tanto la solución es........................................................

PAPEL pH

Colocar sobre un vidrio de reloj o en una placa de Petri, cinco pedacitos de papel pH los más separados posible y agregarle a cada uno por separado, una gota de las siguientes sustancias:

Ácido clorhídrico (HCl) - Ácido acético (CH3COOH) – Agua destilada (H2O) – Amoníaco (NH3) - Hidróxido de sodio (NaOH)

NaOH

NH3

H O2CH COOH3

HCl

Una vez que el papel cambió su color, compararlos con la escala de colores del papel pH y anotar el valor correspondiente para cada uno:

SUSTANCIA COLOR pHÁcido clorhídrico (HCl)Ácido acético (CH3COOH)

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Agua destilada (H2O)Amoníaco (NH3)Hidróxido de sodio (NaOH)

Medir con una probeta 100 mL de agua y colocarlos en un vaso de precipitados, agregar UNA gota de ácido clorhídrico (HCl) y revolver con una varilla de vidrio. Medir el pH de esa solución utilizando el papel pH, para ello se agrega un papel a la solución:

pH final = ................. (1 gota en 100 mL)Comparar con el valor que figura en la tabla anterior.

Realizar el mismo procedimiento, pero esta vez, utilizando la solución de hidróxido de sodio (NaOH):

pH final = ................. (1 gota en 100 mL)Comparar con el valor que figura en la tabla anterior.

En base a lo observado, se deduce que el pH DEPENDE / NO DEPENDE de la concentración y por lo tanto CAMBIA / NO

CAMBIA por dilución”.

OXIDOS

REACCION DE LOS OXIDOS FRENTE AL AGUA

1) OXIDOS BASICOS

Agregar una cucharada pequeña de óxido de calcio (CaO) en 6 mL de agua contenidos en un tubo de ensayo. Calentar suavemente unos segundos. Tomar la reacción frente al papel para medir el pH y anotar lo observado...............................................................................................................

Esto indica la presencia de UN ACIDO / UNA BASE

La reacción química que ocurrió es:

(ac)Ca(OH)O(l)H+CaO(s) 2 2Completar

“Por lo tanto los óxidos básicos reaccionan frente al agua para formar HIDROXIDOS / ACIDOS".

2) OXIDOS ACIDOS

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Colocar en un tubo de ensayo 2 mL de ácido nítrico (HNO3). Agregar tres pedacitos de cobre metálico (Cu).La reacción involucrada es:

N O3¿2(ac )+N O 2(g )+2H 2O(l )4HNO 3(ac)+Cu (s)→Cu ¿

Calentar suavemente flameando el tubo con el ácido. Tomar, con una pinza metálica, un pedacito de papel de pH. Someter a la acción de los vapores por un breve tiempo (¡NO ASPIRAR LOS VAPORES SON IRRITANTES!). Anotar lo observado:.........................................................................................................................

Esto indica la formación de UN ACIDO / UNA BASE

La reacción química que ocurrió es:

(ac)HNO+(ac)HNOO(l)H+(g)NO 2322 2

"Por lo tanto los óxidos ácidos reaccionan frente al agua para formar ACIDOS / HIDROXIDOS".

INDICADORES

Prepare una serie de cuatro tubos de ensayo limpios; agregue a cada uno 5 gotas del indicador correspondiente (fenolftaleína y bromocresol púrpura, ver esquema) y anote el color del mismo después del agregado de dos gotas de la sustancia a ensayar (ver tabla).

Indicador Ácido clorhídrico

(HCl)

Hidróxido de sodio (NaOH)

Fenolftaleína (rango de pH = 8.0-9.8)Bromocresol púrpura (rango de pH = 5.2-6.8)

¿Qué conclusión puede sacar? ¿Para qué puede usar un indicador?……………………………………………………………………………………

Reacción entre ácidos y bases

En este experimento se procederá a examinar la reacción de una solución de ácido clorhídrico HCl 0,1M mediante la adición de distintos tipos de bases.

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Procedimiento:

1. Colocar en un vaso de precipitado 25 mL de solución de HCl 0,1M. Medir el pH con el papel indicador.

2. Agregar dos puntas de la espátula grande del sólido a ensayar (ver tabla). Agitar con varilla de vidrio.

3. Medir el pH final con el papel indicador de pH.4. Volcar los datos en la siguiente tabla.

Sólido a ensayar pH inicial pH finalHidróxido de magnesio, Mg(OH)2

Bicarbonato de sodio, NaHCO3

Carbonato de magnesio, MgCO3

5. Las ecuaciones para cada caso son:

Mg(OH)2(ac)+2HCl(ac) MgCl2(ac)+2H2O(l)

NaHCO3(ac)+HCl(ac) NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l)

MgCO3(s) 2HCl(ac) MgCl2 (ac)CO2 (g) 2H2O(l)

¿Qué ocurre con el pH al agregar estos compuestos al ácido?………………………………………………………………………………………..

Por lo tanto, el agregado de sustancias básicas a un ácido AUMENTA / DESCIENDE el valor del pH.

Busque en internet, libros, etc, para qué pueden servir estas sustancias.…………………………………………………………………………………………………………..


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Manipulación de líquidos

Cuando un líquido está contenido en un recipiente cilíndrico, la superficie del mismo no aparece de forma horizontal, sino que, debido a la acción de la gravedad, por un lado, y al rozamiento del líquido con las paredes del recipiente, por otro, forma una superficie cóncava, cuya curvatura será tanto más cerrada cuanto menor sea el diámetro del recipiente. A esta curva se le da el nombre de menisco.

Cuando se midan volúmenes en recipientes cilíndricos, el valor será determinado por la división de la escala del recipiente que coincida con la base del menisco.

Para efectuar la lectura situaremos la base del menisco a la altura de los ojos; en caso contrario (la base del menisco se encuentra por encima o por debajo de dicha altura), estaremos cometiendo un error en la misma que recibe el nombre de error de paralaje.

Uso de probetas

Material: Probeta graduadaDos vasos de precipitados

Reactivos: Agua

Montaje y realización de la experiencia

Verter en la probeta una cantidad cualquiera de agua y mirar el volumen, de forma que la parte inferior del menisco que se forma coincida con la lectura que queremos hacer (así se evitará el error de paralaje).

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A continuación, medir 15 cm3 de agua con la probeta y verterlos en el vaso seco y limpio. Medir después 20 cm3 y volver a echarlos en el mismo vaso. Repetir la operación con 30 cm3.Verter ahora el contenido del vaso en la probeta y medir el volumen real.

Interpretación de los resultados

1. Anotar la lectura del segundo apartado.2. Calcular teóricamente la cantidad de agua que debe tener el vaso del tercer apartado al finalizar la operación.3. ¿Coincide el valor teórico y el real? En caso contrario, intenta explicar las posibles causas de su diferencia.

Utilización de pipetas

La pipeta es un instrumento de mayor precisión que la probeta, y se usa para facilitar el trasvase de cantidades exactas de líquidos de un recipiente a otro.

La posición correcta para la utilización de la pipeta es sujetarla por la parte superior con los dedos pulgar, medio y anular, al tiempo que el dedo índice debe situarse sobre el orificio superior.Una vez absorbido el líquido en el interior de la pipeta, el dedo índice permitirá o cerrará la caída de líquido dejando libre el orificio superior o taponándolo, respectivamente.La elección de la pipeta adecuada para efectuar cada operación se realizará tomando la pipeta más pequeña que nos permita coger la cantidad de líquido que se exija en cada caso.La absorción del líquido en la pipeta debe hacerse con propipeta o perita de goma.

Propipeta Perita de goma

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Material: Pipetas graduadasDos vasos de precipitados

Reactivos: Agua destilada


Succionar un volumen cualquiera con la pipeta y verter el líquido en el vaso de precipitados vacío regulando el flujo de salida con el dedo índice para conseguir:

1. salida en chorro2. salida gota a gota3. detener la salida de líquido.

Repetir la operación hasta manipular la pipeta correctamente.A continuación, tomar las siguientes cantidades y verterlas:1 cm3

6 cm3

8,3 cm3

Interpretación de los resultados

1. Escribir qué pipeta se ha elegido para tomar cada una de las cantidades indicadas anteriormente, razonando el por qué de dicha elección.2. ¿Por qué es mayor la precisión de la pipeta que la de la probeta?

Utilización de buretas

La bureta se utiliza cuando se desea añadir cantidades de líquido cuyo valor se necesita controlar para utilizarlo en posteriores cálculos.El tubo de la bureta está dividido en décimas de centímetros cúbicos, por lo que es un instrumento muy exacto.La posición correcta para manipular la bureta es sujetarla sobre el soporte de manera que podamos ver la escala graduada. Para accionar la llave que libera o corta la salida de líquido se utilizará la mano izquierda (en personas diestras), dejando la mano derecha libre para manipular el recipiente sobre el que vaya a caer el líquido. Si la

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persona no es diestra, la posición de las manos será justamente la inversa.La vista no ha de fijarse en la llave de la bureta, sino en el nivel descendente del líquido.Enrasar la bureta es llenarla de forma que la base del menisco formado por el líquido coincida exactamente con el cero de la bureta.

Material: Una bureta con su soporteDos vasos de precipitados

Reactivos: Agua


Montar la bureta sobre el soporte, cuidando que quede en posición vertical.Comprobar que está cerrada la llave de la bureta y echar agua por la parte superior hasta que sobrepase la señal de cero.Abrir ahora muy despacio la llave de la bureta y dejar caer sobre un vaso de precipitados la cantidad de líquido necesaria para que la bureta quede enrasada.A continuación, dejar caer el líquido de la bureta sobre un vaso de precipitados regulando el flujo de salida con la llave para conseguir:

1. salida en chorro2. salida gota a gota3. detener la salida de líquido.

Volver a enrasar la bureta y verter ahora 17.4 cm3 exactamente, agitando continuamente con movimientos circulares el recipiente sobre el que se esté recogiendo el líquido.

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TRABAJO PRÁCTICOPREPARACIÓN DE SOLUCIONES

PREPARACION DE SOLUCIONES

Solución de NaOH 0,1M:

El hidróxido de sodio (NaOH), también conocido como soda cáustica, es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes.A temperatura ambiente, el hidróxido de sodio es un sólido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscópico). El hi-dróxido de sodio es muy corrosivo.

Precaución: Cuando se disuelve en agua libera una gran canti-dad de calor (exotérmico)!

Materiales: Vidrio de reloj o caja de PetriEspátulaVaso de precipitados 250mlVarilla de vidrioPizetaEmbudoMatraz aforado 1l

Reactivos: NaOH SólidoAgua destilada

Calcule la masa de NaOH necesaria para preparar 1 L de solución de NaOH en agua con concentración 0,1 M

Procedimiento1. Pesar en una caja de Petri o vidrio de reloj la masa de hidróxido

de sodio calculada (NaOH).2. Transvasar el soluto pesado a un vaso de precipitados o Erlen-

meyer. Si quedase algo de hidróxido de sodio arrastrar con ayu-da de un pizeta.

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3. Agregar 200ml de agua y agitar hasta disolver.4. Volcar el contenido del vaso en un matraz aforado de 1000ml.

De ser necesario utilizar un embudo.5. Completar el volumen del matraz con agua hasta el enrase, ho-

mogeneizando antes de enrasar.6. Luego volcar el contenido del matraz en un frasco previamente

lavado y etiquetado. Para evitar error, si el frasco esta mojado, se lo debe enjuagar con un poco de la solución preparada.

Cuestionario

1. ¿Qué sucede si no se enjuaga previamente el frasco?

2. ¿Qué significaría que el hidróxido de sodio no sea 100% puro? ¿Afecta a la solución?

3. ¿Cuánto NaOH habría que pesar para preparar 2 L de una solución 2,5 M?

4. ¿Cuánto NaOH de 95% de pureza habría que pesar para preparar 500 mL de una solución 15% m/V?

5. Se tiene una solución 2 M de NaOH en agua. ¿Cuánto se necesita de esta solución para preparar 2000 ml de una solución de 0,5 M?

Solución de HCl 0,1M:

El ácido clorhídrico o todavía ocasionalmente llamado, ácido muriáti-co (por su extracción a partir de sal marina en América), es una diso-lución acuosa del gas cloruro de hidrógeno (HCl). Es muy corrosi-vo y ácido. Se usa, por ejemplo, para limpiar, tratar y galvanizar me-tales, curtir cueros, y en la refinación y manufactura de una amplia variedad de productos.

Materiales: Vaso de precipitados 250mlPipeta 10mlPerita o pro pipeta

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EmbudoMatraz aforado 1lPizeta

Reactivos: Ácido Clorhídrico concentrado (HCl)Agua destilada

Calcule el volumen de una solución concentrada de HCl (38% m/m, = 1,189 g/ml) que se necesita para preparar 1 L de una solución de HCl 0,1 M.

ProcedimientoLas soluciones de HCl se preparan diluyendo ácido clorhídrico concen-trado, por lo que se debe tener especial cuidado al manejarlo. 1. Colocar en un vaso de precipitados aproximadamente 200ml de

agua destilada.2. Medir con una pipeta el volumen calculado de ácido clorhídrico

concentrado.3. Adicionar el ácido al vaso con agua, homogeneizar y trasvasar

al matraz con ayuda de un embudo de ser necesario.4. Completar el volumen del matraz con agua destilada hasta el

enrace, homogeneizando previamente.5. Volcar el contenido del matraz en un frasco limpio y etiquetado.

Si esta mojado, enjuagar con un poco de la solución preparada.

Cuestionario

1. ¿Qué quiere decir que el HCl es concentrado?

2. Se tiene una solución de HCl 35% m/V. ¿Qué volumen se debe medir para preparar 2000 mL de una solución 0,3 M?

3. De una solución de HCl 0,4 M se toman 20 mL y se diluyen a 250 mL. De ésta última solución se toman 10 mL y se diluyen a 1000 mL ¿Cuál es la concentración final en M y en %m/V?

Dilución de Acido Acético:

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El ácido acético también conocido como ácido etanoico, es un áci-do que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. El ácido acético concentrado es corrosivo y, por tanto, debe ser manejado con cuidado apropiado, dado que puede causar quemaduras en la piel, daño en los ojos, e irritación a las membranas mucosas. Estas quemaduras pueden no aparecer hasta horas después de la exposición.

Materiales: Pipeta 10mlPizetaVaso de precipitados 250mlEmbudoMatraz aforado 500ml

Reactivos: Ácido acético glacial (Ac. acético concentrado)Agua destilada

Procedimiento1. Medir con pipeta 10ml de ácido acético.2. Colocarlo en un vaso de precipitados con 200ml de agua desti-

lada.3. Verter el contenido del vaso en un matraz aforado de 500 mL.4. Completar el volumen del matraz con agua destilada hasta el

enrace, homogeneizando previamente.

Cuestionario

1. ¿Qué concentración (%m/V y M, con δ = 1,055 g/mL) tiene la dilución obtenida?

2. ¿Qué se necesita saber para preparar una dilución?

3. ¿Cuánto ácido acético es necesario medir para preparar 2 L de una solución 1:100 de una solución 1 M? ¿Y una solución al 15%v/v?

4. Se tiene un ácido acético de pureza 100% con δ = 1,055 g/mL ¿cuánto volumen se necesita para preparar una solución 1,5 M? Si se toman 20 mL de esta solución y se lleva a 250 mL ¿cuál es la concentración final en M y en %m/V?

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TRABAJO PRÁCTICOTITULACIÓN ACIDO-BASE

Objetivo: titular distintas soluciones mediante métodos ácido-base

Valoración de una disolución de ácido clorhídrico (HCl).

La valoración o titulación de las disoluciones se realiza frente a determinadas sustancias que se denominan patrones. Dichos patrones son disoluciones de sustancias muy puras de concentración perfectamente conocida.

Nosotros prepararemos (si no está preparada previamente, consultar al profesor) una disolución 0,1 M de hidróxido de sodio (NaOH) para utilizarla como patrón. No es necesario que sea exactamente 0,1 M; lo que si es preciso es conocer exactamente su concentración. Para ello, pesa exactamente una cantidad aproximada a la que necesites para el volumen del matraz aforado del que dispones. Debés recordar que el hidróxido de sodio hay que pesarlo lo más rápidamente posible porque toma humedad, que al preparar la disolución es conveniente enjuagar todo el material utilizado tres veces uniendo las aguas de lavado a la disolución y cómo debe quedar el menisco al enrasar en el matraz aforado.Lo que hay que hacer es:

1. Calcular la cantidad de NaOH que hay que pesar para hacer 500 mL de una solución 0,1 M. Luego pesarla en una caja de Petri o vidrio de reloj secos.

2. Preparar la solución (recordar el TP de preparación de soluciones).

Para proceder a la valoración, lavar tres Erlenmeyers y enjuagarlos con agua destilada. Con una pipeta introducir 10 mL de la disolución problema de ácido clorhídrico cuya concentración se desea determinar. Añadir agua destilada hasta completar un volumen de unos 50 mL y tres gotas de fenolftaleína.

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Por otra parte llenar una bureta de 25 mL con la disolución de hidróxido sódico preparada y enrasarla a 0. El NaOH se va adicionando desde la bureta gota a gota y agitando. El punto final de la valoración se detectará por el viraje del indicador (la fenolftaleína vira del incoloro en medio ácido al rojo en medio básico). Hay que tener en cuenta que el viraje se debe producir en toda la disolución y no sólo en una zona localizada y que no desaparezca al agitar.

Al realizar este proceso tres veces se obtienen los siguientes resultados:

Experiencia 1: Volumen de NaOH añadido = .................... mL



Volumen de NaOH promedio = .................... mL

Con estos datos (el volumen y la concentración de la disolución de NaOH y el volumen de la disolución problema de HCl) se puede determinar la concentración de la disolución de ácido clorhídrico, utilizando la ecuación:

M NaOH ∙V NaOH=M HCl ∙V HCl

Molaridad del HCl (MHCl) .....................

Valoración de la acidez del vinagre.

El vinagre comercial es una disolución de ácido acético. Supondremos que toda la acidez del vinagre es debida al ácido acético que contiene.

Mediante una pipeta se toman 25 mL de vinagre comercial y se diluyen en agua destilada hasta 250 mL en un matraz aforado. Utilizando un matraz Erlenmeyer, preparar tres muestras con 25 mL cada una de la disolución diluida de vinagre y añadir tres gotas de fenolftaleína y valorarla frente a la disolución de NaOH preparada anteriormente siguiendo el mismo procedimiento que en el caso anterior.

Ahora vamos a calcular la concentración de la disolución diluida por el valor medio de los obtenidos en las tres muestras.

Muestra 1: Volumen de NaOH añadido = .................... mL

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Volumen de NaOH medio = .................... mL

Con estos datos (el volumen y la concentración de la disolución de NaOH y el volumen de la disolución problema) se puede determinar la concentración de la disolución diluida del vinagre (ácido acético), utilizando la ecuación:

M NaOH ∙V NaOH =M ácido ∙V ácido

Molaridad de la disolución diluida de vinagre _____________

Tal y como se ha preparado la disolución diluida del vinagre, se sabe que el vinagre comercial será __________ veces más concentrado, por lo que:

Concentración del vinagre en CH3COOH _________ M

Lo siguiente es convertir esa concentración molar en %masa/volumen.

mV

=M ∙PM ∙0,1

M = molaridadPM = peso molecular del ácido acético en g/mol

Comparar con el rótulo de la botella.

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TRABAJO PRÁCTICOCALOR DE DISOLUCIÓN

Objetivo: calcular el calor de disolución en agua de distintas sustancias

Medición del calor de disolución del hidróxido de sodio

Procedimiento:

1. Pesar, en un vaso de precipitado de 50 ó 100 mL, 4,0 g de NaOH (¡no deben tocarlo con las manos desnudas!).

2. Colocar en el vaso de precipitado de plástico 80 mL de agua. Medir la temperatura inicial (Ti)

3. Agregar al agua el NaOH y comenzar a registrar la temperatura. Ir midiendo la temperatura cada 5 segundos. Agitar con ayuda del termómetro, cuidando que no haya proyecciones de líquido.

4. Realizar un gráfico de temperatura en función del tiempo. Determinar la temperatura final (Tf).

Preguntas:

1) ¿Qué tipo de reacción es (endotérmica/exotérmica)?

2) Calcular el calor intercambiado, ΔHdisolución.

ΔH disolución=−(magua ∙C agua ) ∙ (T f −T i )

Donde m es la masa de la sustancia y C es la capacidad calorífica de la misma.DatosDensidad del agua: 1,0 g/mLCapacidad calorífica del agua (Cagua): 4,18 Joule/(°C.g)

3) Con el resultado anterior, calcular cuánto calor libera 1,0 gramo de NaOH.

4) Sabiendo que el valor de tablas del calor de disolución es -1111,0 Joules por cada gramo de NaOH disuelto, calcular el error absoluto y el error relativo porcentual de la medición.

5) Calcular el calor intercambiado al disolver 1 mol de NaOH.

Medición del calor de disolución de la urea

Procedimiento:

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1. Pesar, en un vaso de precipitado de 50 ó 100 mL, 4,0 g de urea (CH4N2O). Colocar en el vaso de precipitado de plástico 50 mL de agua. Medir la temperatura inicial (llamada Ti)

2. Agregar al agua la urea y comenzar a registrar la temperatura. Ir midiendo la temperatura cada 5 segundos. Agitar con ayuda del termómetro.

3. Realizar un gráfico de temperatura en función del tiempo. Determinar la temperatura final Tf.

Preguntas:

1) ¿Qué tipo de reacción es (endotérmica/exotérmica)?

2) Calcular el calor intercambiado, ΔHdisolución.

3) Con el resultado anterior, calcular cuánto calor libera 1,0 gramo de urea.

4) Sabiendo que el valor de tablas del calor de disolución es de 241,6 Joules por cada gramo de urea disuelta, calcular el error absoluto y el error relativo porcentual de la medición.

5) Calcular el calor intercambiado al disolver 1 mol de urea (CH4N2O).

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TRABAJO PRÁCTICOMEDICIÓN DE LA GRADUACIÓN DE UNA BEBIDA

ALCOHÓLICA

Objetivo: determinar la graduación alcohólica de una bebida

FundamentoLas bebidas alcohólicas son bebidas que contienen etanol (alcohol etílico). Atendiendo a la elaboración se pueden distinguir entre bebidas producidas por fermentación alcohólica (vino, cerveza, hidromiel, sake) en las que el contenido en alcohol no supera los 15 grados, y las producidas por destilación, generalmente a partir de un producto de fermentación (licores, aguardientes, etc.) Entre ellas se encuentran bebidas de muy variadas características, y que van desde los diferentes tipos de brandy y licor, hasta los de whisky, anís, tequila, ron, vodka, cachaça, vermouth y ginebra entre otras.El grado alcohólico de una bebida se define como el tanto porciento en volumen de alcohol etílico (etanol) contenido en la misma. Así, el grado alcohólico de una mezcla de agua-etanol será:

Grado alcohólico ( º )=%V etanol=V etanol

V disolución

∙100

ProcedimientoDeterminación de la variación de la densidad de mezclas etanol-agua

1. Preparar soluciones de etanol-agua con las siguientes concentraciones en % volumen/volumen: 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60.

2. Medir la densidad de cada solución preparada.

3. Volcar los datos en la siguiente tabla:

% V/V de etanol

Densidad (g/ml)

051015204060

4. Realizar un gráfico de Densidad versus % V/V de etanol.

Destilación de la bebida alcohólica1. Colocar en un aparato de destilación simple 40 ml de la bebida.

2. Colocar pedacitos de cerámica en el balón.

3. Comenzar a calentar.

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4. Recoger 30 ml del destilado en una probeta.

5. Agregar agua hasta completar 40 ml.

6. Determinar la densidad.

7. Con ayuda del gráfico anterior calcular el % V/V de etanol.

8. Completar la tabla:

Bebida % alcohólico declarado

Densidad (g/ml)

% alcohólico calculado

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TRABAJO PRÁCTICO

SÍNTESIS DE ASPIRINA

Objetivo:Sintetizar aspirina a partir de ácido salicílico y ácido acético.

Escrito con sus fórmulas moleculares:

C7H6O3 + C2H4O2 --> C9H8O4 + H2O

Equipo:Frasco ErlenmeyerVarilla de vidrioPapel de filtroEmbudoTela metálicaMechero

Reactivos:Ácido salicílicoÁcido acético glacialÁcido sulfúrico concentradoAgua

Procedimiento:

1. Colocar 3 g de ácido salicílico en un Erlenmeyer.2. Con cuidado agregar 6 ml de ácido acético glacial agitando con

una varilla, seguido de 10 gotas de ácido sulfúrico concentrado.3. Mezclar el contenido del frasco. Taparlo con un vaso de

precipitado de tamaño adecuado.4. Calentar el recipiente por 30 minutos a baño María a ebullición,

en olla de metal.5. Remover el Erlenmeyer del calentamiento.6. Mientras el contenido está caliente, agregar 5 ml de agua.7. Una vez que la reacción termina (se enfría) agregar otros 35 ml

de agua.8. Usar una varilla para romper cualquier piedra que se halla

formado.9. Filtrar la mezcla con un aparato de filtración. Lavar el sólido con

tres porciones de agua de 5 ml cada una.

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10.Secar el sólido.11.Pesar el sólido seco.12.Calcular el rendimiento teórico y el rendimiento práctico.13.Lavar el material.

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TALLER DEL CICLO BÁSICO: LABORATORIO DE QUÍMICA DE...

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