LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

DIRECTORIO

DR. JOSÉ ALFREDO MIRANDA LÓPEZ RECTOR

MTRO. RICARDO LÓPEZ FABRE VICE-RECTOR ACADÉMICO

M.C. MARIANO SÁNCHEZ CUEVAS DIRECTOR DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS M.C LAURA CONTRERAS MIONI COORDINADORA DEL ÁREA DE QUÍMICA

AUTORES O ACADEMIA ACADEMIA DE QUÍMICA GENERAL

Relación histórica del viaje a la América Meridional

“En el partido del Chocó habiendo muchas minas de lavadero, como las que se acaban de explicar, se encuentran también algunas, donde por estar disfrazado, y envuelto el oro en otros cuerpos metálicos, jugos y piedras, necesita para su beneficio el auxilio del azogue, y tal vez se hallan minerales, donde la Platina (Piedra de tanta resistencia, que no es fácil romperla, ni desmenuzarla con la fuerza del golpe sobre el yunque del acero) es causa de que se abandonen; porque ni la calcinación la vence, ni arbitrario para extraer el metal que encierra, sino a expensas de mucho trabajo y costo”.

Contenido BIENVENIDA ........................................................................................................................................ 1 PROPÓSITO .......................................................................................................................................... 2 REGLAMENTO DE SEGURIDAD DEL LABORATORIO DE QUÍMICA ....................................................... 3 1.0 Horario ........................................................................................................................................... 3 2.0 Acceso al laboratorio ..................................................................................................................... 3 3.0 Limpieza ........................................................................................................................................ 4 4.0 Materiales y equipos ..................................................................................................................... 5 5.0 Equipo de protección .................................................................................................................... 6 6.0 Operaciones comunes que pueden ser de riesgo en el trabajo del laboratorio........................... 7 7.0 Referencias .................................................................................................................................... 9 CRITERIOS DE EVALUACIÓN.................................................................................................... 10 RÚBRICAS DE EVALUACIÓN ............................................................................................................... 11 PRÁCTICA 1. CONOCIMIENTO DE MATERIAL Y EQUIPO ................................................................... 18 PRÁCTICA 2. MEDIDAS DE PESO Y DE VOLUMEN ............................................................................. 23 PRÁCTICA 3. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA ................................................................. 29 PRÁCTICA 4. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y DETERMINACION DE LA CONCENTRACIÓN ........... 32 PRÁCTICA 5. TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS ............................................................................... 37 PRÁCTICA 6. REACCIONES DE OXIDACIÓN -REDUCCIÓN .................................................................. 41 PRÁCTICA 7. DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS IONICOS Y COVALENTES .................................... 44 PRÁCTICA 8. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE ESTEQUIOMETRICO PRODUCIDO EN UNA REACCIÓN ...................................................................................................................................... ….47 PRÁCTICA 9. CINÉTICA QUÍMICA ....................................................................................................... 51 PRÁCTICA 10. MEDIDAS DEL pH DE ALGUNOS ÁCIDOS, BASES Y SALES ........................................... 58 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 64

BIENVENIDA Estimado alumno; el AREA DE QUÍMICA, pertenece al departamento de CIENCIAS BIOLÓGICAS y te da la más cordial BIENVENIDA, en este inicio de curso en el LABORATORIO DE QUÍMICA. El trabajo experimental o de laboratorio requiere de ciertas NORMAS y REGLAMENTOS QUE CUMPLIR ya que es una área de trabajo con ciertos riesgos y peligros en donde todos estamos expuestos, estudiantes, investigadores, maestros, instalaciones, etc. Por lo que te sugerimos leer con detenimiento todas y cada una de las secciones que componen el presente cuaderno de laboratorio. No olvides que un accidente es un hecho inesperado por lo que deben tomarse en cuenta todas las precauciones que sean necesarias. Este cuaderno de laboratorio contiene todas las prácticas experimentales que realizarás a lo largo del curso de QUÍMICA GENERAL, en el podrás reportar tus datos, tablas, cuestionarios, etc. de acuerdo a cada practica. Tú cuaderno de laboratorio debes mantenerlo en perfectas condiciones a lo largo del curso ya que es la presentación de tu trabajo final del curso de laboratorio.

El profesor de laboratorio, te dará las indicaciones generales a seguir en el PROGRAMA OPERATIVO correspondiente. Esperamos que tu estancia en el laboratorio de Química sea segura y provechosa para ti y para quienes formamos parte de esta comunidad universitaria.

1

PROPÓSITO Conocer y evaluar con pruebas de laboratorio, los procesos químicos, para reafirmar, y utilizar, los conocimientos adquiridos en clase.

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REGLAMENTO DE SEGURIDAD DEL LABORATORIO DE QUÍMICA El presente procedimiento escrito aplica a todos los alumnos y usuarios de los Laboratorios de Química utilizados por las diferentes Ingenierías y áreas de la Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, ubicada en la Ciudad de Puebla. Responsabilidad a) Es responsabilidad de aplicar y conocer este reglamento a: b) El profesor de laboratorio quién debe darlo a conocer a los alumnos que estarán a su cargo en su curso correspondiente. c) Los usuarios, maestros, investigadores y alumnos que realizan prácticas y/o trabajos especiales. d) Los encargados de los laboratorios quienes vigilaran el cumplimiento del presente reglamento.

1.0 Horario 1) PRESENTARSE PUNTUALMENTE A LA PRÁCTICA.

2) Se pasará lista a la hora de iniciar la práctica de laboratorio, los retardos serán de un tiempo máximo de 10 minutos, de lo contrario tendrán falta injustificada. 3) “Todas” las prácticas son obligatorias para aprobar el laboratorio de Química, ya que no hay reposición de prácticas ni trabajos especiales.

2.0 Acceso al laboratorio

1) El alumno sólo ingresará al laboratorio con su práctica y diagrama de flujo correspondiente, lapicero, una LIBRETA DE DATOS DE LABORATORIO y calculadora si fuese necesario.

2) Queda PROHIBIDO la utilización de teléfonos celulares y/o radio comunicadores 3

dentro de los laboratorios. TOME EN CUENTA QUE EL LABORATORIO ES UNA ÁREA DE ALTO RIESGO Y CUALQUIER DISTRACCIÓN PUEDE PROVOCAR UN ACCIDENTE. 3) El alumno deberá presentarse con BATA BLANCA, lentes de seguridad, zapato cerrado, cabello recogido. NO SE ADMITIRÁN alumnos con: Shorts, sandalias, zapatillas, ni el uso de gorras deportivas dentro del laboratorio.

4) Queda PROHIBIDO fumar, comer o beber dentro del laboratorio.

5) Está PROHIBIDO hacer cualquier tipo de bromas o jugar en el laboratorio. Accidentes GRAVES han ocurrido en juegos o bromas que parecían muy inofensivas.

6) Todo el personal, maestros y alumnos nunca deben presentarse a trabajar en los laboratorios bajo la influencia del alcohol, narcóticos o drogas enervantes. La presencia del alumno en cualquiera de estas circunstancias será motivo de suspensión temporal. Esta suspensión será realizada por el Director del Departamento EL CUAL SERÁ AVISADO DE INMEDIATO.

3.0 Limpieza 1) La mesa de trabajo deberá dejarse limpia y seca al iniciar y terminar la práctica. 2) Todas las soluciones o muestras utilizadas sólo se desecharán en las tarjas cuando así lo indique su profesor (sustancias que no dañan al medio ambiente) y /o en recipientes de desecho apropiados, bien identificados para tal propósito.

3) Los desechos sólidos como papel, aluminio y plásticos serán colocados en los depósitos de basura que correspondan. Las balanzas, microscopios, baños, parrillas, así como cualquier otro instrumento que se emplee para la realización de la práctica deberán dejarse limpios, así como el lugar donde se encuentren ubicados.

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4.0 Materiales y equipos 1)

La entrega de material se efectuará exclusivamente durante los primeros 10 minutos de

cada sesión de laboratorio. Los alumnos no podrán iniciar su trabajo práctico si no está presente el profesor. 2)

E l material se entregará al final de la práctica, limpio, completo y en buen estado dentro

de una canastilla proporcionada junto con su material donde se quedará escurriendo cerca de la tarja o fregadero del laboratorio. La mesa y fregadero deberán quedar secos. Se proporcionará a cada equipo un paño o franela. El alumno deberá verificar la entrega del material y equipo limpios y en buen estado. 3)

REPOSICIÓN DEL MATERIAL: En caso de romper material de vidrio y/o descomponer

un equipo éste deberá reponerse por el alumno quién deberá llenar correctamente y firmar el vale correspondiente de adeudo de material, haciendo entrega del mismo a la persona encargada de los laboratorios de química. 4)

El material roto en forma irreparable, deberá colocarse en una bolsa adecuada y

colocarla en los depósitos destinados a ese efecto. Nunca deseche materiales contaminados con residuos tóxicos o corrosivos sin enjuagar, tome en cuenta que pone en riesgo la salud de las personas que nos dan el servicio de limpieza de los laboratorios. Para reponer el material roto o extraviado, el estudiante deberá comprarlo de las mismas especificaciones (marca y volumen) y entregarlo, con la factura o nota de compra a la persona responsable de los laboratorios, la cual le devolverá su vale correspondiente. Se tendrán 15 días naturales para reponer debidamente el material de laboratorio, al término de este plazo si no se ha repuesto el material, no se le permitirá ingresar a trabajar al alumno. Si el alumno no entrega el material roto o extraviado el importe de su material pasará al departamento de contabilidad y sus papeles de inscripción del próximo semestre le serán retenidos hasta que liquide su adeudo, en este caso, no tendrá calificación de Enseñanza- Práctica. El alumno será responsable de: a) El buen uso y funcionamiento de los equipos y/o aparatos que utilice en las prácticas. b) Detectar un mal funcionamiento de alguno de los aparatos, será responsable de reportarlo al profesor. 5

c) Si se causa algún daño intencional al equipo o material, deberá restituirlo con las mismas características o pagar su reparación. d) Si el alumno olvida material en las mesas de trabajo, todo su equipo se hará responsable del mismo y si se llegara a perder tendrán que reponerlo. 5)

Cuando los alumnos utilicen algún equipo o instrumento deberán anotar sus datos en la

bitácora correspondiente si así se requiere.

6)

Los alumnos junto con su profesor de laboratorio se harán cargo de cerrar llaves de

paso de gas, agua, vacío, etc.

7)

Todas las soluciones y reactivos que se utilizaron en la realización de la práctica,

deberán devolverse a su profesor perfectamente cerrados e identificados.

8)

La CAMPANA DE EXTRACCIÓN es un equipo que nos permite realizar nuestro trabajo

con seguridad cuando realizamos reacciones que desprendan gases o vapores tóxicos, fumantes o con mal olor. No debe llenarse de muestras, reactivos, materiales, etc. Debe mantenerse limpia y cuando se utilice, la campana debe funcionar el tiempo suficiente para limpiar el ambiente. La eficacia de extracción de una campana depende de la abertura de sus puertas. Recuerde APAGAR la campana de extracción al terminar de usarla.

5.0 Equipo de protección 1) Bata de laboratorio: Todo usuario debe siempre llevar puesta una bata de laboratorio de algodón, ya que le protegerá en caso de salpicaduras de toda clase de sustancias. No utilizar batas de materiales sintéticos (nylon etc.). Tratar de que sea a su medida (mangas y el largo adecuado a su persona, a la altura de la rodilla).

2) Lentes de seguridad: Los lentes de seguridad deben de usarse permanentemente en el laboratorio. PROTEJA SUS OJOS con lentes de seguridad adecuados (no de sol, de motociclista o soldador).Todo trabajo de laboratorio tiene el riesgo de proyección o explosión cuando se está realizando la práctica. Si el alumno y/o profesor utiliza lentes 6

graduados por prescripción médica y en común acuerdo con el profesor de laboratorio, puede autorizarse su uso dependiendo del riesgo y tipo de práctica a realizar.

3) Estaciones de servicio: Debe ubicarse donde se encuentra el extintor de fuego más cercano, como se utilizan las regaderas de emergencia, lava ojos, como usar una manta contra fuego, como dar la voz de alarma, identificar las salidas de emergencia. PIENSE EN SU SEGURIDAD Y EN LA DE TODOS.

4) Guantes: D e b e n

ser

d e hule o cirujano (a indicación del profesor). Son

indispensables para manejar sustancias tóxicas o de riesgo a la salud como sodio, bromo, ácidos fumantes, aminas aromáticas. Deben de usarse para lavar el material de vidrio. ¡Cuidado!, los guantes de hule mojados son resbalosos, así que recuerde esta indicación cuando lave el material de vidrio y/o lo enjuague con algún solvente.

6.0 Operaciones comunes que pueden ser de riesgo en el trabajo del laboratorio 1) Antes de iniciar el trabajo de laboratorio deben conocerse y verificarse que todas las salidas de emergencias NO estén bloqueadas. Identificar ubicación y uso de las estaciones de emergencia. 2) El alumno no debe trabajar solo en un laboratorio, ya que si sucede un accidente o se siente mal, no tendrá quien le auxilie. 3) Cuando se inserten tapones de hule en tubos de vidrio, termómetros, etc. utilizar siempre una gota de glicerina. Proteger las manos con una franela seca, para evitar cortaduras en las manos que pueden llegar a ser de consecuencias graves. 4) Si durante el trabajo de laboratorio se presentara una contingencia y/o accidente debe verificarse junto con el profesor de laboratorio que hacer y a quién dirigirse o llamar al número de emergencia indicado.

5) NO CORRER EN EL LABORATORIO, puede resbalarse o tropezar con alguna persona que transporta material o reactivos. 7

6) No manejar solventes cerca de una llama o parrilla caliente (por ejemplo alcohol, acetona, etc.).

7) Debe recristalizarse o evaporarse a sequedad siempre en baño María. No sobrecalentar un líquido; al hervirse sin control ya que puede ocasionar quemaduras de gravedad. 8) No colocar recipientes abiertos de reactivos, disolventes o muestras en el refrigerador, almacén de soluciones o gaveta porque puede causar una EXPLOSIÓN grave. 9) PROHIBIDO ASPIRAR CON LA BOCA LAS PIPETAS, aún para productos aparentemente inofensivos como agua destilada (DEBE adquirirse el hábito de utilizar una perilla de hule siempre que se necesite aspirar una solución o reactivo con las pipetas). Cantidades muy pequeñas (ppm) de disolventes orgánicos como benceno, cloro, etc. provocan intoxicaciones crónicas graves. 10) Cuando se manejen frascos o tubos de ensayo, nunca dirigir la abertura a la persona. 11) Las válvulas deben ser abiertas lentamente con las manos o usando llaves apropiadas. Nunca forzar las válvulas, con martillo u otras herramientas. 12) Siempre que sea posible, antes de realizar reacciones donde no se conozcan totalmente los resultados, deberá realizarse una reacción en pequeña escala en la campana. Si no sucede una reacción violenta o accidente a esta escala, quiere decir que será lo mismo al trabajar la reacción con cantidades elevadas. 13) Al ausentarse de su mesa de trabajo, o dejar reacciones en marcha durante la noche o durante el final de semana, coloque una TARJETA en un lugar visible

y

cercano

al

experimento. En

ella

deben indicarse el nombre del

responsable y el de su maestro o asesor, con dirección y teléfono para contacto en caso de ser necesario. Es importante colocar información de cómo proceder en casos de accidentes. 14) En caso de falta de agua y/o electricidad. No olvidar DAR AVISO AL PERSONAL DE SEGURIDAD DEL LABORATORIO. 15) Usar siempre guantes de asbesto para el aislamiento térmico al manipular material caliente. 16) Cuando

se

prepare

una

solución

reactivo 8

o/

muestra

IDENTIFIQUELA

correctamente y si se tiene que conservarla para su uso posterior, (debe dejarse perfectamente protegida en

el lugar designado por su profesor para evitar

contaminación por el ambiente y obtener resultados erróneos,). Cuando ya no se necesiten DEBEN DESECHARSE ADECUADAMENTE. 17) ¡¡Cuidado!! las mezclas o soluciones deben prepararse en cierto orden, jamás al contrario, por ejemplo SIEMPRE ADICIONAR EL ACIDO SULFÚRICO AL AGUA, NUNCA AL REVÉS ya que provocaría una reacción violenta con riesgo de quemaduras. 18) Debe tenerse cuidado con el MERCURIO, es ALTAMENTE TÓXICO, existe un procedimiento especial para derrames de mercurio por su alto peligro de envenenamiento por contacto con la piel. 19) Siempre que se trabaje con un instrumento y/o equipo cuidar el apagarlo y desconectarlo al terminar su trabajo. 20) Las sustancias y mezclas pueden provocar reacciones peligrosas. No mezcle nunca sus soluciones o muestras sin autorización de su profesor. LA

CONSERVACIÓN

Y

USO

CORRECTO

Y

ADECUADO

DE

NUESTRO

LABORATORIO ES RESPONSABILIDAD DE TODOS LOS QUE FORMAMOS PARTE DE ESTA COMUNIDAD UPAEP

7.0 Referencias 1) Documento de Seguridad elaborado con la colaboración de todos los maestros de ÁREA DE QUÍMICA UPAEP. 2) Guía de las Buenas Prácticas de laboratorio (GLP). 3) Guía de las Buenas Prácticas de Documentación.

QUÉ HACER EN CASO DE EMERGENCIA? Si ocurre un accidente en el laboratorio, por pequeño que parezca siga estas reglas sencillas: 1) Comunique inmediatamente al profesor 9

2) Si salpica sus ojos o piel con un ácido, una base o cualquier sustancia química, lávelos abundantemente con agua por lo menos durante 5 minutos. Si es necesario el profesor le canalizará al servicio médico disponible.

3) En caso de cortadas o quemaduras, dependiendo de la gravedad de las mismas, el profesor le dará los primeros auxilios con ayuda del botiquín del laboratorio. Si la cortadura o quemadura es grave será canalizado inmediatamente al servicio médico disponible. 4) Ubique donde se encuentra el extintor si se presenta riesgo un por incendio, y úselo en caso de ser necesario. Si no le es posible utilizarlo o se encuentra muy lejos del mismo, de la voz de alarma (diciendo en voz alta FUEGO) para salir del laboratorio; y el profesor tome las medidas pertinentes al respecto. 5) En caso de temblor, salga con precaución hacia el círculo de seguridad indicado y siga las indicaciones del profesor.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Procedimientos de evaluación 1. 2. 3. 4. 5.

Diagrama de flujo 15% Reporte (contenido) 50% Seguridad y disciplina en el laboratorio 15% Trabajo colaborativo 10% Portafolio de evidencias 10%

Los requisitos para hacer el diagrama de flujo, reporte, seguridad en el laboratorio, trabajo colaborativo y portafolio de evidencias (consultar rubricas de evaluación)

La calificación mínima PARA APROBAR EL LABORATORIO es de 7.0

10

RÚBRICAS DE EVALUACIÓN Rúbrica para evaluar el Diagrama de Flujo en el Laboratorio Rubro Encabezado

Excelente (10) El diagrama incluye nombre, fecha y número de la práctica a realizar, así como su propósito e integrantes del equipo.

Procedimiento

El diagrama está elaborado con una secuencia lógica y entendible, de acuerdo a la metodología. Y hace uso de pocas palabras así como se auxilia de figuras. Usa flechas para indicar la dirección del flujo, evitando el cruce de líneas.

Uso de flechas

Detalles y cuidados del proceso. Uso de formulas

Ortografía

Bueno (8) Al diagrama le falta por lo menos un elemento como: fecha y número de la práctica a realizar, así como su propósito e integrantes del equipo. El diagrama está elaborado con una secuencia lógica y entendible de acuerdo a la metodología, pero no resume la información o se auxilia de figuras.

Regular (6) Al diagrama le falta tres elementos como: nombre, fecha y número de la práctica a realizar, así como su propósito e integrantes del equipo. El diagrama está elaborado con una secuencia ilógica, haciendo uso de muchas palabras y/o información del procedimiento.

Le falta por lo menos 2 flechas para indicar la dirección del flujo, evitando el cruce de líneas. El diagrama identifica No aplica. detalles importantes como: (tiempotemperatura, uso de fórmulas) y los remarca, haciendo uso de indicaciones de la (s) parte (s) de mayor cuidado en el proceso. Muestra del 100% al 95% Muestra menos del 95% la ortografía en el en errores ortográficos diagrama. en el diagrama.

No usa flechas para indicar la dirección del flujo, y no evita el cruce de líneas. El diagrama no identifica detalles importantes como: (tiempotemperatura, uso de fórmulas) y no remarca la (s) parte (s) de mayor cuidado en el proceso.

Muestra más del 70% en errores ortográficos en el diagrama.

Notas importantes: La calificación del diagrama de flujo se obtiene de la suma de los 5 rubros de la rúbrica/5 *0.15 Si existen copy-page en cualquiera de los puntos indicados en la rúbrica, se anulará la calificación a los equipos implicados. ELABORADO POR: Dra Haydeé Bautista de León, en colaboración con Ing. N. Adriana Vivar Andrade y revisado por M.C. Laura Contreras Mioni.

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PASOS PARA ELABORAR UN DIAGRAMA DE FLUJO: 1. Ordene los pasos que se van a seguir en el desarrollo de una práctica de laboratorio de acuerdo a como se presentan en la metodología. 2. Reconozca el principio y el fin del laboratorio. ¿Qué es lo primero que se realiza?, ¿Qué es lo siguiente que se realiza?, ¿Qué es lo último que se realiza? 3. Cuando son varios pasos relacionados use flechas de seguimiento para ordenar adecuadamente el proceso, puede usar la simbología anterior. La línea de flujo indica el camino del proceso que conecta los distintos elementos; por ejemplo las actividades. Las flechas se utilizan para indicar la dirección del flujo. 4. Construya el diagrama de flujo: para hacer el diagrama, se empezará identificando el inicio del proceso; posteriormente identifique la primera actividad del proceso, este hecho irá dentro de un rectángulo. Luego se determinará y registrará la actividad, o en su caso actividades, inmediatamente posterior o posteriores. 5. Tenga presente estas reglas para la creación del diagrama de flujo: a) Los Diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo, y/o de izquierda a derecha. b)Los símbolos se unen con líneas, las cuales tienen en la punta una flecha que indica la dirección que fluye la información procesos, se deben de utilizar solamente líneas de flujo horizontal o verticales (nunca diagonales). c) Se debe evitar el cruce de líneas. d) No deben quedar líneas de flujo sin conectar. e) Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras. 6. Anote los detalles importantes entre los pasos (temperatura, tiempo, cambios de color, etc). 7. Remarque los pasos que son importante cuidar en el proceso y que pueden alterar el resultado 8. Anexe de ser necesario una serie de preguntas que se respondan con su diagrama de flujo 9. Elabore un listado de las soluciones que va a utilizar, el material glosario de términos que apoyen su diagrama de flujo. 10. Elabore un listado del material que va a requerir para la determinación. 11. Establezca sus tiempo de proceso, indicándolos en el diagrama de flujo. 12

requerido y un

12. Anote las correcciones que vaya realizando sobre la marcha del proceso, para indicar posteriormente en su reporte final estas modificaciones. 13. No olvide anexar los cálculos que se requerirán para obtener el resultado.

EJEMPLO.

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Rúbrica para reportar la Práctica de Laboratorio Rubros

Presentación

Estructura del documento

Resultados Discusión Cuestionario y conclusión Bibliografía Ortografía

Satisfactorio (10 puntos)

Satisfactorio con recomendaciones (8 puntos)

Puede mejorar (6 puntos)

La presentación debe contener en el siguiente orden: Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Número y Nombre de la práctica, No. Grupo, fecha de la práctica, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno. El documento presenta en forma ordenada clara, y localiza fácilmente los siguientes elementos del contenido: la portada, el índice, el propósito de la práctica, diagrama de flujo, el análisis de resultados, el cuestionario, la conclusión y la bibliografía. Registra al 100 % las observaciones, cálculos, mediciones de acuerdo a las indicaciones de la práctica. Analiza e interpreta de forma clara y precisa los resultados obtenidos apoyándose de dibujos, ilustraciones y valores obtenidos de la práctica.

Si la presentación está incompleta en al menos dos puntos señalados como Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Número y Nombre de la práctica, No. Grupo, fecha de la práctica, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno. El documento presenta una estructura general de los principales elementos pero falta por lo menos alguno de ellos (portada, índice, propósito de la práctica, diagrama de flujo análisis de resultados, cuestionario, conclusión y bibliografía) Registra el 80% de las observaciones, cálculos, mediciones de acuerdo a las indicaciones de la práctica. Analiza e interpreta de forma clara y precisa los resultados obtenidos pero no se apoya de dibujos, ilustraciones o valores obtenidos de la práctica. Contesta del 90 al 80% de las preguntas del cuestionario de manera correcta, clara y precisa concluyendo de manera lógica y practica la importancia del trabajo.

Si la presentación está incompleta en al menos 4 puntos señalados como Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Número y Nombre de la práctica, No. Grupo, fecha de la práctica, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno. El documento presenta una estructura incompleta, faltando por lo menos 3 de los siguientes elementos ((portada, índice, propósito de la práctica, diagrama de flujo análisis de resultados, cuestionario, conclusión y bibliografía) Registra el 60% de las observaciones, cálculos, mediciones de acuerdo a las indicaciones de la práctica. Analiza e interpreta de forma poco clara y precisa los resultados obtenidos sin apoyarse de los dibujos o valores obtenidos de la práctica. Contesta menos del 80% de las preguntas del cuestionario de manera correcta, siendo poco claro y preciso concluyendo de manera poco lógica la importancia del trabajo.

Consulta 2 libros para realizar la práctica y los registra de acuerdo a lineamientos exclusivos APA.

Consulta 1 libros para realizar la práctica y los registra de acuerdo a lineamientos exclusivos APA.

Comete 10 errores ortográficos en el reporte de la práctica desde la portada hasta la bibliografía.

Comete más de 20 errores ortográficos en el reporte de la práctica desde portada hasta bibliografía.

Contesta el 100% de las preguntas del cuestionario de manera correcta, clara y precisa concluyendo de manera lógica y práctica la importancia del trabajo. Consulta por lo menos 3 libros para realizar la práctica y los registra de acuerdo a lineamientos exclusivos APA. Comete cero errores ortográficos en el reporte de la práctica desde la portada del trabajo hasta la bibliografía.

NOTAS IMPORTANTES: El reporte se entrega impreso con un máximo de 3 cuartillas, la letra es Arial de 12 puntos y el interlineado de un punto. Si hay copy-page en los resultados, discusión, cuestionario o conclusión se les anulará la calificación del reporte a los equipos implicados. La calificación del reporte se obtiene de la suma de los (7 puntos/7) *0.50. ELABORADO POR: Dra Haydeé Bautista de León, en colaboración con Ing. N. Adriana Vivar Andrade y revisado por M.C. Laura Contreras Mioni

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Rúbrica para evaluar la Seguridad y Disciplina en el Laboratorio Rubros Equipo de seguridad (protección)

Material Diagrama de flujo

Orden y limpieza

Excelente (10)

Bueno (8)

Regular (puede mejorar) (6)

Ingresa y sale del laboratorio portando: bata completamente cerrada, lentes de seguridad y zapato cerrado.

Ingresa y sale del laboratorio incumpliendo en al menos uno de los siguientes elementos: porta bata abierta, porta los lentes de seguridad en la cabeza o en algún otro sitio que no relacione a los ojos.

Si la presentación está incompleta en el horario del laboratorio en al menos dos de los siguientes elementos: bata completamente cerrada, portar lentes de seguridad y zapato cerrado. No revisa que el listado del material este completo, limpio y seco para la realización de la práctica.

Revisa que el listado del material este completo, limpio y seco para la realización de la práctica. Ingresa al laboratorio con su diagrama de flujo y lo coloca en un lugar visible para su ejecución. Al ingresar y terminar la práctica: 1. Limpia su lugar de trabajo. 2. Entrega el material completo, limpio y seco. 3. Dejar limpio los equipos utilizados.

El alumno sigue al pie de la letra las indicaciones de su profesor manteniéndose en el lugar que le sea requerido para la práctica: Comportamiento (mesa de trabajo o en algún equipo). El alumno maneja adecuadamente los reactivos y materiales y los desecha de forma correcta indicada por su profesor.

No aplica.

No Ingresa al laboratorio con su diagrama de flujo.

No aplica. Ingresa y sale del laboratorio incumpliendo en al menos uno de los siguientes elementos: 1. No deja limpio su lugar de trabajo. 2. Entrega el material incompleto. 3 Entrega el material sucio. 4. Entrega el material húmedo. 5. Dejar sucio los equipos utilizados.

No aplica.

Ingresa y sale del laboratorio incumpliendo en al menos dos de los siguientes elementos: 1. No deja limpio su lugar de trabajo. 2. Entrega el material incompleto. 3 Entrega el material sucio. 4. Entrega el material húmedo. 5. Dejar sucio los equipos utilizados. El alumno no sigue al pie de la letra las indicaciones de su profesor manteniéndose en el lugar que le sea requerido para la práctica: (mesa de trabajo o en algún equipo). El alumno no maneja adecuadamente los reactivos y materiales y los desecha de forma incorrecta.

Datos importantes: NO SE ADMITE el ingreso al Laboratorio a los alumnos con sandalias, zapatillas, y uso de gorras deportivas. La portación de bata, lentes y zapato cerrado es obligatoria para ingresar a la práctica. La calificación de Seguridad y Disciplina se obtiene en cada práctica de la suma de los 5 puntos de la rúbrica/5) *0.15 ELABORADO POR: Dra Haydeé Bautista de León, en colaboración con Ing. N. Adriana Vivar Andrade y revisado por M.C. Laura Contreras Mioni

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Rúbrica para evaluar el Trabajo colaborativo (Coevaluación) Categoría (núm. de puntos asignados)

Ejemplar

Participación. Aportó información en cada una de las encomiendas señaladas por el equipo.

Siempre participa de forma fundamentada y aporta al 100% las actividades señalas por el equipo. Consulta por lo menos dos libros para sus trabajos.

Puntos asignados Entrega y puntualidad. Entregó en las fechas acordadas para terminar el trabajo.

(4) Entrega el 100% de las tareas asignadas en las fechas acordadas y se auxilia de mínimo dos libros como referencias. Siempre es puntual al ingresar a clase. (3) Su actitud siempre es de respeto y tolerancia hacia sus compañeros. Muestra disposición al 100% en el trabajo en equipo.

Puntos asignados Actitud. Mostró respeto y tolerancia frente a las diferencias de sus compañeros, así como la disponibilidad de trabajo en equipo.

Escala-criterios Aceptable Parcialmente aceptable Participa Participa normalmente y/o ocasionalmente ocasionalmente y/o faltan faltan fundamentos fundamentos que que apoyen sus apoyen sus intervenciones. intervenciones. Aporta el 80% de las Aporta el 50% de actividades las actividades señaladas por el señaladas por el equipo. Consulta equipo. Consulta por lo menos un solamente páginas libro para sus de internet sin trabajos. fundamentos científicos. (3) (2) Entrega el 80% de Entrega el 50% de las tareas asignadas las tareas en las fechas asignadas en las acordadas. Algunas fechas acordadas. veces llega después Frecuentemente de 5 min de haber llega después de 5 iniciado la clase. min de haber iniciado la clase. (2) Algunas veces no tiene respeto pero si tolerancia hacia sus compañeros. Muestra disposición en un 80% en el trabajo en equipo.

(1) Algunas veces no tiene respeto ni tolerancia hacia sus compañeros. Muestra disposición en un 50% en el trabajo en equipo

Poco aceptable No participa y/o no existe fundamento en sus intervenciones. Aporta el 30% de las actividades señaladas por el equipo. Consulta solamente páginas de internet sin fundamentos científicos.

(1) Entrega el 30% de las tareas asignadas en las fechas acordadas. A faltado más de una vez a clase.

(0.5) La mayoría de las veces no tiene respeto ni tolerancia frente a las opiniones de sus compañeros. Muestra una disposición menor al 30% en el trabajo en equipo (0.5)

Valor obtenido (3) (2) (1) Total: Nota importante: La calificación final se obtiene de la suma de los 3 rubros * 0.10 ELABORADO POR: Dra Haydeé Bautista de León, en colaboración con Ing. N. Adriana Vivar Andrade y revisado por M.C. Laura Contreras Mioni Nombre de Puntaje: Puntaje: Puntaje: Total obtenido: compañero: 1. 2. 3.

4.

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Rúbrica para reportar Portafolio de evidencias para el Laboratorio Rubros

Satisfactorio (10 puntos)

Presentación

La presentación debe contener en el siguiente orden: Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Proyecto Final de Laboratorio, No. Grupo, fecha de entrega, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno.

Estructura del documento

El documento presenta en forma ordenada clara (usando separadores de color entre cada práctica), y localiza fácilmente los siguientes elementos del contenido: la portada, el índice, y de manera individual el propósito de cada práctica, su diagrama de flujo, el análisis de resultados, el cuestionario, la conclusión y la bibliografía. Los alumnos concluyen de manera individualizada y lógica la importancia del trabajo realizado. Cada uno hace mención del aprendizaje obtenido de todas prácticas, remarcando cuales de ellas fueron significativas para su aprendizaje. El alumno es claro y preciso al redactar. Entrega el Proyecto Final en la fecha y hora indicados por su profesor, dentro del horario de clase.

Conclusión

Puntualidad en la entrega

Satisfactorio con recomendaciones (8 puntos) Si la presentación está incompleta en al menos dos puntos señalados como Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Proyecto Final de Laboratorio, No. Grupo, fecha de entrega, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno.

El documento presenta una estructura general de los principales elementos pero falta por lo menos alguno de ellos (portada, índice y de manera individual propósito de la práctica, diagrama de flujo análisis de resultados, cuestionario, conclusión y bibliografía). Los alumnos incluyen el uso de separadores

Puede mejorar (6 puntos) Si la presentación está incompleta en al menos 4 puntos señalados como Logotipo vigente de la institución, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, Departamento de Ciencias Biológicas, Área de Química, Nombre de la Asignatura, Proyecto Final de Laboratorio, No. Grupo, fecha de entrega, Nombre del docente, nombre completo de los integrantes del equipo en orden de apellido paterno. El documento presenta una estructura incompleta, faltando por lo menos 3 de los siguientes elementos (portada, índice, y de manera individual el propósito de la práctica, diagrama de flujo análisis de resultados, cuestionario, conclusión y bibliografía).

de color entre cada práctica.

Los alumnos concluyen de manera individualizada y lógica la importancia del trabajo realizado. Cada uno hace mención del aprendizaje obtenido en cada práctica remarcando cuales de ellas fueron significativas para su aprendizaje. El alumno muestra dificultad para redactar.

Los alumnos concluyen de manera general, y poco lógica la importancia del trabajo realizado. Ellos mencionan el aprendizaje obtenido en cada práctica remarcando cuales de ellas fueron significativas para su aprendizaje. Los alumnos muestran dificultad para redactar. Entrega el Proyecto Final en la Entrega el Proyecto Final fecha y hora indicados por su por lo menos un día profesor, fuera del horario de después de la fecha clase. acordado por el profesor.

NOTAS IMPORTANTES: El proyecto final se entregara engargolado con arillo de plástico, pasta frontal transparente y pasta trasera del color indicado por su profesor. Si hay copy-page o plagio en cualquiera de los elementos mencionados en esta rúbrica se les anulará la calificación a los equipos implicados. La calificación del proyecto final de laboratorio se obtiene de la suma de los ( 4 puntos/4) *0.10

17

PRÁCTICA 1. CONOCIMIENTO DEL MATERIAL Y EQUIPO INTRODUCCIÓN Uno de losrequerimientos más importantes que el alumno debe aprender en el laboratorio de química, es la adquisición de la destreza en la manipulación de materiales, su uso adecuado, el empleo de equipos de laboratorio y de las sustancias químicas. La adquisición de habilidades propias a un laboratorio de química, es una tarea ardua y requiere de un gran esfuerzo y dedicación por parte de los estudiantes que verán recompensados sus esfuerzos a lo largo del curso al obtener BUENOS RESULTADOS EXPERIMENTALES, con los cuales comprueben lo visto en sus cursos teóricos y reafirmando sus conocimientos aprendidos en clase.

Los equipos y materiales que se usan en el laboratorio de química, constituyen los elementos con los cuales se hacen experimentos y se investiga. Para trabajar con eficiencia en el laboratorio

es necesario conocer y a prender a manejar

los

diferentes utensilios, Hacer un diagrama sencillo de cada uno y conocer sus usos.

PRÓPOSITO Familiarizar al alumno con el material y equipo de uso común en los laboratorios de química

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Materiales de uso común El profesor mostrará a los estudiantes los diferentes equipos y utensilios disponibles en el laboratorio precisando sus nombres y sus usos específicos, también hará una demostración del uso de algunos materiales (tubos de ensayo, pipetas, etc).

A continuación se muestran los aparatos básicos para el trabajo de laboratorio 18

MATERIAL Y REACTIVOS Balanza

Pipeta graduada

Tubo Tuborefrigerante refrigerante

Aro de hierro.

Termómetro

Escobillón Soporte universal

Tapones de caucho

Cápsula de evaporación

Agitador de vidrio

Escobillón

Tela de alambre.

Mechero Bunsen

Cuchara de combustión

Cápsula de evaporación

Gradilla para tubos ensaye

Tapones de caucho

de Matraz Kitasato filtración

Pinzas Pinzaspara de uso crisoles múltiple

o

de

Pinzas para crisoles Pinzas Para tubo de ensayo

Tubos de ensayo

Matraz de fondo plano

Probeta graduada

Triángulo de porcelana

Matraz Erlenmeyer

Mortero de porcelana

Vaso de precipitados

Vidrio de reloj

Crisol de porcelana

Matraz aforado

Embudo de separación

Bureta

Espátula

Tripié

Embudo

Pinzas para bureta

Pinzas Mohr

Nuez o porta pinzas

19

Pinzas para

20

21

CUESTIONARIO 1.- Clasifica y da los nombres de los materiales usados para: medir volúmenes, pesar sustancias, calentar, medir temperatura.

2.- ¿Cuáles de los materiales indicados pueden someterse al calor y cuáles no?

3.- Investiga por que los materiales de vidrio volumétricos se clasifican como CLASE A y CLASE B.

4.-Investiga queson las GLP (BUENAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO)

5.- Investiga que son las hojas de seguridad (MSDS) de los reactivos químicos.

6.- ¿Cuáles son las precauciones que debes tomar en cuenta al calentar substancias con tubos de ensayo?

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

22

PRÁCTICA 2. MEDIDAS DE PESO Y DE VOLUMEN INTRODUCCIÓN La correcta medición de materiales se logra a través del buen funcionamiento que se le dé a las balanzas, por lo que éstas deberán de estar correctamente calibradas, con el fin de lograr precisión en el momento de realizar prácticas que requieran de una determinada cantidad de reactivo.

En el laboratorio de química el correcto y rápido uso de la balanza es de gran ayuda para la investigación.

Uno de los instrumentos más importantes en el Laboratorio de Química es la balanza con la que se pueden pesar materiales con gran exactitud y precisión. Se conocen diversos tipos de balanzas cuya precisión es del orden de 0.0001g, balanzas

de

precisión

o

analíticas,

empleadas

llamadas

en química analítica; otras

balanzas generalmente digitales pesan con una precisión de solamente 0. 1g

La medición de volúmenes se logra a través del manejo correcto del material para cada caso. Los vasos de precipitados y probetas graduadas se utilizan para volúmenes aproximados. Generalmente cuando se miden volúmenes grandes se utilizan probetas graduadas. Cuando se mida un volumen en una probeta, lea el punto sobre la escala graduada que coincide con la parte más baja de la superficie curva del líquido llamada MENISCO.

La medición de volúmenes exactos se logra por medio del material volumétrico de vidrio como son los matraces aforados, las pipetas volumétricas y las buretas graduadas (revisados en la práctica anterior).

23

PROPÓSITOS Manejar los diferentes tipos de balanzas que existen en el laboratorio. Observar y distinguir

que materiales utilizados son más exactos para medir

volumen.

MATERIAL Y REACTIVOS Balanza granataria digital

Bascula de brazo y platillo

Perilla

Matraz volumétrico de 25 mL

Vaso de precipitados de 50 mL

Tubo de ensayo mediano

Matraz Erlenmeyer de 25 mL.

Piceta con agua destilada

Espátula metálica delgada

Pipeta graduada de 10 mL

Pinzas de disección.

Pipeta volumétrica de 10mL

Probeta graduada de 25 mL

Cristales de Cloruro de Sodio

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL A) Peso Examina con cuidado la "balanza granataria" que el profesor ha colocado sobre la mesa, identifica sus partes. Lea y anote el peso total mostrado por las divisiones de cada uno de los brazos de la balanza. Para pesar un objeto sigue las instrucciones del profesor.

1.- Pese con la balanza granataría de brazos los siguientes objetos y anote los resultados en la siguiente tabla: a

Una Moneda de $5.00

Peso

b ) Un vaso de precipitado seco de 50mL

(g) Peso

c ) Un matraz erlenmeyer seco de 25mL

(g) Peso

)

(g)

24

d

Pesar 6.4 g de una muestra problema (Cloruro )

Peso

de sodio NaCl, cristales) en un vaso de

(g)

precipitado seco y mostrar a la profesora.

2.- Pesa los mismos objetos en la balanza granataria digital, y anote los resultados en la siguiente tabla:

a

Una Moneda $5.00

Peso

b ) Un vaso de precipitado seco de 50mL

(g) Peso

c ) Un matraz erlenmeyer seco de 25mL

(g) Peso

d ) Pesar 6.4 g de una muestra problema (Cloruro

(g) Peso

)

de sodio NaCl,

cristales) en un vaso de

(g)

precipitado seco y mostrar a la profesora.

3.- Compara los pesos obtenidos en ambas balanzas y anote las diferencias en la siguiente tabla: Balanza granataria

Balanza electrónica

DIFERENCIAS

digital Peso (g)

Peso (g)

(gramos)

B) Volumen

Examina una probeta graduada de 25 mL y observa que está calibrada en mililitros. Usa la probeta para medir y comparar los siguientes volúmenes.

25

a) Llena con agua un tubo de ensayo hasta el borde y mida el volumen del agua pasándolo a la probeta. Volumen obtenido ____________

b) Llena con agua un matraz volumétrico de 25 mL, vacíe a la probeta y compara. Volumen obtenido en la probeta ____________

c) Mida 10 mL de agua en una pipeta graduada, transfiéralos a la probeta y compare. Volumen obtenido en la probeta __________

2.- Pesa los mismos objetos en la balanza granataria digital, y anote los resultados en la siguiente tabla: a)

Una Moneda $5.00

Peso

b)

Un vaso de precipitado seco de 50mL

(g Peso

c)

Un matraz erlenmeyer seco de 25mL

)(g Peso

d)

Pesar 6.4 g de una muestra problema (Cloruro de sodio NaCl, cristales) en un vaso de precipitado

) (g) Peso(g )

seco y mostrar a la profesora.

3.- Compara los pesos obtenidos en ambas balanzas y anote las diferencias en la siguiente tabla: Balanza granataria

Balanza electrónica

DIFERENCIAS

digital Peso (g)

Peso (g)

B) Volumen

26

(gramos)

Examine una probeta graduada de 25 mL y observe que está calibrada en mililitros. Use la probeta para medir y comparar los siguientes volúmenes.

a) Llene con agua un tubo de ensayo hasta el borde y mida el volumen del agua pasándolo a la probeta. Volumen obtenido ___________

b) Llene con agua un matraz volumétrico de 25 mL, vacíe a la probeta y compare. Volumen obtenido en la probeta ____________

c) Mida 10 mL de agua en una pipeta graduada, transfiéralos a la probeta y compare. Volumen obtenido en la probeta ___________

d) Llene con agua una pipeta volumétrica de 10 mL, vacíe a la probeta y compare. Volumen obtenido en la probeta ____________

e) Mida 20mL de agua con el vaso de precipitados y vacíe a la probeta. Compare las medidas _____________

Anote sus conclusiones de los volúmenes medidos

CUESTIONARIO

1.- Menciona tres tipos de balanzas, muestre sus dibujos e indique sus características.

2.- Define los siguientes conceptos: masa, peso, densidad, volumen.

3.- Define qué es exactitud y qué es precisión.

4.- ¿Qué es el sistema internacional de unidades? 27

5.- Realice la conversión de unidades siguientes

¿Cuántas libras hay en 6.4 g? Mostrar cálculos realizados

¿Cuántos mL hay en 3.2 L? Mostrar cálculos realizados

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

28

PRÁCTICA 3. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

INTRODUCCIÓN Esta ley fue enunciada por el Químico francés Antonio Lavoisier haciendo uso de la balanza. Con su experimento echó por tierra la teoría del flogisto. Los cambios de peso en las reacciones químicas, son de importancia fundamental, para ellos se monitorea si la masa total presente es la misma antes y después de la reacción. Para conocer si la masa se conserva, se deben de pesar los reaccionantes y, una vez terminada la reacción, pesar los productos (Se deben pesar todos los reaccionantes y todos los productos).

PROPÓSITO Comprobar en forma experimental, la ley de la conservación de la materia. haciendo uso de la balanza granataria.

MATERIAL Y REACTIVOS Matraz Erlenmeyer de 50 mL.

Nitrato de Plomo al 0.5 M.

Tapón de hule.

Yoduro de potasio 0.5%

Tubo de ensaye pequeño (5 cm de largo x 0.50 cm de ancho). Balanza granataria con al menos dos décimas de gr de precisión Pinzas de disección

PROCEDIMIENTO Coloca 10 gotas de nitrato de plomo en el matraz Erlenmeyer. Aparte, coloque 10 gotas de solución de yoduro de potasio en el tubo de ensayo pequeño (tubo de 5cm de largo x 0.5 cm de ancho) introdúzcalo en el matraz Erlenmeyer evitando que los dos líquidos se mezclen con la ayuda de las pinzas (Figura1 y 2).

29

Figura 1

Figura 2

Se cierra herméticamente el matraz usando el tapón de caucho. El arreglo así formado constituye un sistema. Se coloca el matraz totalmente seco por fuera en la balanza digital y se pesa, registre ese peso en la tabla de abajo. Luego se retira con cuidado el matraz y se inclina de modo que los dos líquidos se mezclen (Figura 3).

Figura 3

Se pesa nuevamente el sistema en el platillo de la balanza y se observa si hubo variación en el peso. Haga sus anotaciones:

1.-

Peso (g) del sistema antes de mezclar

2.-

Peso (g) del sistema después de mezclar

30

CUESTIONARIO 1. Define los siguientes conceptos químicos: a) Materia b) Substancia c) Mezcla 2. Define: mezcla homogénea y mezcla heterogénea, anota tres ejemplos que hagan alusión a la vida cotidiana o campo de aplicación de tu carrera. 3. Define propiedades intensivas y propiedades extensivas de la materia. Y da tres ejemplos de cada una 4. Las substancias se identifican por su composición y sus propiedades físicas y químicas a) Define propiedades físicas b) Define propiedades químicas 5. Escribe la ecuación representativa de la reacción entre el nitrato de plomo II y el yoduro de potasio.

CONCLUSIÓNES:

BIBLIOGRAFÍA

31

PRÁCTICA 4. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN INTRODUCCIÓN La concentración de una solución nos da información acerca de la cantidad de soluto disuelto en un volumen unitario de solución. Puesto que las reacciones generalmente se llevan a cabo en solución, es importante conocer las diferentes maneras de expresar la concentración y aprender a preparar soluciones de una determinada concentración.

Por ejemplo, el porcentaje en peso y el porcentaje en volumen son métodos convenientes y muy comunes de expresar concentraciones para propósitos comerciales; pero para propósitos químicos las concentraciones se expresan en términos de molaridad (M) o de normalidad (N).

Porcentaje en peso. Se refiere al peso del soluto en gramos por cada 100 g de peso de solución (soluto más solvente).

%en _ peso 

gramos _ de _ soluto *100 gramos _ soluto  gramos _ solvente

Molaridad. La molaridad, representada por M, expresa el número de moles de soluto por litro de solución. Molaridad  M 

# _ de _ moles _ desoluto moles  litro _ de _ solución litro

Normalidad. La normalidad, representada por N, expresa el número de peso equivalente-gramo de soluto por litro de solución.

Normalidad  N 

# _ equivalent e.gramo _ soluto litro _ de _ solución

32

Esta unidad de concentración es muy conveniente para medir volúmenes de soluciones que contienen cantidades de soluto necesarias para reaccionar completamente entre sí.

PROPÓSITOS Identificar las principales formas de expresar la concentración en las soluciones. Aplicar métodos comunes para preparar soluciones de cierta concentración. Utilizar materiales de medición de volúmenes, tales como probeta y matraz volumétrico.

MATERIAL Y REACTIVOS

Vaso de 150 mL

Pipeta beral

Vaso de 50 mL

2

matraces

volumétricos

de

100 mL c/tapón Espátula

Embudo pequeño

Balanza

electrónica

3 .maskingtape

(0.01g) Probeta de 100 mL

NaCl comercial

Varilla de agitación

Agua

3 frascos de unos 150

Piceta

mL c/ tapa Pipeta volumétrica de

Perilla universal

10 mL

33

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Parte I. Preparación de 100 mL de una solución al 5% en peso de NaCl. Pesa un vaso de 150 mL en la balanza, con una precisión de +/- 0.1g. y táralo, agrega al vaso porciones de NaCl hasta que el peso adicional corresponda a 5.0 g . Ahora mide 95 mL de agua con la probeta (se puede suponer que la densidad del agua es 1 g/mL) y agrégalos al vaso con el NaCl para formar la solución. Agita con una varilla de vidrio para disolver, una vez disuelto todo el NaCl envasa la solución en un frasco limpio, tápalo y colócale su respectivo rótulo. Entregue al profesor la solución rotulada. Los cálculos son los siguientes:

Gramos de soluto (NaCl)

= 5.0 g

Gramos de solvente (H20)

= 95.0 g

Peso total de la solución

= 100.0 g

5.0 g % de NaCl =

X 100 = 5% 5.0g + 95.0 g

Parte II. Preparación de 100 mL de una solución 2.0 M de NaCl Es necesario pesar 0.2 moles de NaCl, lo cual corresponde a 0.2 mol x 58.44 g/mol = 11.69 g. Primero se pesa un vaso pequeño de 50 mL en la balanza y con una precisión de +/- 0.1g y se tara. Al vaso se agregan porciones de NaCl con una espátula hasta que el peso adicionado corresponda a 11.69 g. Se transfiere el peso del soluto a un matraz volumétrico de 100 mL utilizando un embudo pequeño para facilitar el traspaso, como se indica en la figura siguiente.

34

Se agrega un poco de agua (unos 20 mL) al vaso y se agita para así disolver cualquier cantidad de sal adherida; se pasa al matraz volumétrico a través del embudo con cuidado de no derramarla. Luego, cuidadosamente se agrega agua hasta la marca del aforo del matraz; se tapa y se agita invirtiéndolo varias veces. En esta forma la solución en el matraz volumétrico queda lista para ser envasada y colocarle su respectivo rótulo. Entrega al profesor la solución rotulada (NaCl 2.0 M).

Los cálculos son los siguientes:

Moles _ de _ NaCl 

11.69 g  0.2moles g 58.44 mol

Mililitros de la solución = 100 mL.

Molaridad _ de _ la _ solución 

#.moles _ soluto 0.2 1000  2.0M  1000 _ ml _ solución 100

Parte III. Preparación de 100 mL de una solución 0.05 M de NaCl. Mediante el uso del método de dilución y partiendo de la solución

2.0 M de NaCl

preparada en el experimento II, diseña en detalle el procedimiento que se debe seguir para preparar 100 mL de una solución 0.05 M de NaCl. Pon en práctica el procedimiento y entrega al profesor la solución envasada y rotulada. Muestra además los cálculos hechos y explica cómo preparaste esta solución.

CUESTIONARIO 1. Define los siguientes términos: a) Normalidad b) Molaridad c) Molalidad

2. ¿Por qué las soluciones preparadas de una concentración conocida se deben guardar en frascos tapados

35

3. ¿Cuál es el porcentaje en peso de hidróxido de sodio en una solución que se prepara disolviendo 7.0 gr de NaOH en 30.0 gr de agua?.

4. ¿Qué cantidad de HCl se necesita para preparar 500 ml de solución 0.5M?

5. Tomando en cuenta la densidad del ácido sulfúrico (1.87) ¿Cómo calcularías una solución 1N?

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

36

PRÁCTICA 5. TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS

INTRODUCCIÓN Las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: 1.- Síntesis o unión directa. 2.-Descomposición. 3.-Desplazamiento simple. 4.-Doble desplazamiento o metátesis.

Las siguientes reacciones químicas son ejemplos generales de cada tipo.

Síntesis

A+B

Descomposición

AB

AB

Desplazamiento

A+B

A + BC

AB + C

AB + CD

AD + BC

sencillo Desplazamiento doble

Estos procesos q u í m i c o s no son directamente observables ¿Cómo sabemos cuándo ocurre un cambio químico? Tú sabrás que se ha formado una nueva sustancia cuando observe la presencia de: 1) Un precipitado 2) Un gas 3) Un cambio de color 4) Un cambio de temperatura

PRÓPOSITOS • Adquirir destreza para identificar

los

diferentes

tipos

de reacciones

ocurre

una

químicas. • Reconocer,

por

evidencias

experimentales,

química. 37

cuándo

reacción

MATERIAL Y REACTIVOS

Mechero de bunsen

HCI 1:1 o 6N

Pinzas para crisol

HCl concentrado

Gradilla para tubos de ensayo

Clorato de potasio

12 tubos de ensayo.

Yoduro de potasio 0.5 M

Palillo de madera

Solución Na2 CO3 0.1M

Pinzas para tubo

Nitrato de plomo 0.5M

Espátula delgada o microespátula

NaOH al 10 %.

Palillo

BaCI2 0.1 M

Cinta de magnesio en trozo

H2SO4 concentrado

Cinta de magnesio en

Granalla o limaduras de Zic

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Parte I: Síntesis

Con la ayuda del mechero de bunsen, enciende un trocito de cinta de magnesio sujetándolo con las pinzas para crisol. Anota las observaciones.

Parte II: Descomposición

Coloca la cantidad equivalente a una cabeza de cerillo de clorato de potasio en un tubo de ensayo; sujétalo con las pinzas para tubos de ensayo (no dirijas la boca del tubo hacia la cara de tu compañero), y calienta directamente a la llama del mechero; cuando el clorato se funde y desprenda burbujas, acerca a la boca del tubo un palillo con un punto de ignición. Anota las observaciones.

Parte III: Desplazamiento

Coloca una granalla de zinc o el equivalente a una cabeza de cerillo de polvo de zinc en un tubo de ensayo, vierte 10 gotas de HCI concentrado, el gas desprendido de la reacción se recoge en otro tubo de ensaye invertido; una vez que el tubo esté lleno de 38

gas, en esa misma posición se acerca a la llama de un cerillo.

Anote las

observaciones.

Parte IV: Doble desplazamiento

Coloca en un tubo de ensayo 10 gotas de solución de yoduro de potasio y agrega 3 gotas solución de nitrato de plomo, agita para mezclar las 2 soluciones. Anota las observaciones.

Parte V: Reacciones para Estudiar.

Cada uno de los experimentos siguientes consiste en mezclar volúmenes iguales (10 gotas) de dos soluciones en un tubo de ensayo.

Anota tus observaciones cuando se mezclan las siguientes soluciones. 1.- Combina soluciones de carbonato de sodio 0.1 M y HCI conc. 2.- Combina soluciones de NaOH al 10% y HCI 6 M. 3.- Combina soluciones de BaCl2 0.1M y H2S04 3M. Escribe y balancea la ecuación para cada una de las reacciones

CUESTIONARIO

1. Hay 4 tipos principales de reacciones: Síntesis, descomposición, Desplazamiento Simple y Doble desplazamiento. Escribe la forma general de cada una de ellas y una reacción, como ejemplo.

2. Clasifica las siguientes reacciones en reacciones de Síntesis, Descomposición, Desplazamiento simple o Doble desplazamiento

a)H2 + Br

HBr

b)Al + C

Al4C3

c)Ba(ClO3)2 d)CrCl3 + AgNO3

BaCl2 + O2 Cr(NO3)3 + AgCl 39

e)H2O2

H2O + O2

3.-Qué información nos da la ecuación de una reacción balanceada? Ejemplo: 2H2 + O2

2 H2O

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

40

PRÁCTICA 6. REACCIONES DE OXIDACIÓN- REDUCCIÓN INTRODUCCIÓN En muchos casos la reducción de un agente oxidante produce diferentes productos dependiendo del pH de la solución en la reacción. En este experimento se verá qué le sucede al ion permanganato, (MnO4-), cuando se reduce en una solución ácida. En la segunda parte del experimento se observarán algunas reacciones posibles de oxidación-reducción, en donde el metal es el agente reductor y el ion permanganato es el agente oxidante. En la tercera parte se realiza el cuprizado de una pieza metálica.

PROPÓSITOS Demostrar el poder oxidante del permanganato de potasio, KMnO4. Analizar la oxidación del hierro (de Fe2+ a Fe3+) y la reducción del manganeso (de Mn7+ a Mn2+) en un medio ácido. Determinar los poderes relativos de los metales como agentes reductores y de los iones metálicos como agentes oxidantes. Efectuar el cuprizado de una pieza de hierro sin corriente eléctrica.

MATERIAL Y REACTIVOS Solución de nitrato de zinc 0.5 M

Granalla de cobre.

Solución de nitrato de cobre 0.5 M

Granalla de plomo Acetona

Solución de nitrato de plomo 0.5 M Sulfato de cobre 0.5 M Sulfato ferroso (FeSO4) 10% Ácido sulfúrico diluido 3M Permanganato de potasio 10%

1 pipeta beral 1 gradilla Espátula delgada o microespátula Algodón 9 tubos de ensayo Fierro (clavo pequeño)

Granalla o polvo de zinc

41

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Parte I 1. En un tubo de ensayo coloca 10 gotas de solución de sulfato ferroso (FeSO 4). 2. En otro tubo de ensayo coloque 15 gotas de solución de permanganato de potasio (KMnO4) y agrégale 3 gotas de ácido sulfúrico 3 M. Observa el color de la muestra 3. A la solución de FeSO4 vierte gota a gota y con agitación la solución de KMnO 4 (preparada en el paso 2) hasta observar el cambio de color. Anota las observaciones y completa la reacción:

KMNO4 + FeSO4+ H2SO4 Parte II Coloca limaduras o trozos pequeños y limpios de zinc, cobre y plomo en diferentes tubos de ensayo (2 con zinc, 2 con cobre y 2 con plomo). Observa las posibles reacciones de cada uno de los metales en cada disolución de Zn (NO3)2, Cu (NO3)2 y Pb (NO3)2. Para cada combinación emplea 10 gotas de la solución y la cantidad equivalente a una cabeza de cerillo del metal correspondiente como se indica a continuación:

a) Zn + Cu(NO3)2 b) Zn + Pb(NO3)2 c) Cu + Zn(NO)2 d) Cu + Pb(NO3)2 e) Pb + Cu(NO3)2 f) Pb + Zn(NO3)2 Deja en reposo por 5 minutos y observa el cambio de color del metal. Anota los casos para cada combinación en que tiene lugar una reacción.

Parte III Coloca 15 gotas de solución de sulfato de cobre (CuSO4) en un tubo de ensayo, limpia bien un clavo de fierro usando algodón, primero con acetona y luego con papel de lija para quitarle la grasa y el óxido. Introduce el clavo en la solución durante 30 segundos. Sácalo y observa qué ocurrió en su superficie. 42

Completa la ecuación química de la reacción de cuprizado :

CuSO4 + Fe CUESTIONARIO 1. Define los siguientes conceptos: a) Oxidación-Reducción b) Número de oxidación o índice de oxidación c) Oxidación d) Reducción e) Agente oxidante f) Agente reductor

2. ¿Qué le sucedió al KMnO4 y al FeSO4 durante la reacción? Explica cuál se oxidó y cuál se redujo?

3. ¿Por qué la oxidación nunca ocurre sin reducción?

4. En las siguientes ecuaciones no balanceadas, identifica : a) El elemento que se oxida y el elemento que se reduce b) El agente oxidante y el reductor 1.- AsH3 + Ag+ + H2O 2.- Cl2 + NaBr

H3AsO4 + Ag + H+ NaCl + Br2

5. Escribe las reacciones totales completas de la parte II, para los casos en que se noten reacciones de oxidación-reducción entre metales e iones metálicos.

CONCLUSIONES:

BIBLIOGRAFIA:

43

PRÁCTICA 7. DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS IÓNICOS Y COVALENTES INTRODUCCIÓN Los compuestos se pueden clasificar por el tipo de enlace que unen a sus átomos, Por ejemplo: los compuestos iónicos se unen mediante enlaces iónicos, mientras que en los compuestos moleculares los átomos se unen por enlaces covalentes.

A simple vista no se puede decir que el compuesto de una muestra es de tipo iónico o molecular porque ambos compuestos pueden tener la misma apariencia. Sin embargo, cada

uno

tiene

un

conjunto

de

propiedades

particulares

que

comparten la mayoría de sus integrantes. Se pueden hacer pruebas sencillas para clasificar a los compuestos según su tipo. Por lo general, los compuestos iónicos son duros, quebradizos y solubles en agua, con altos puntos de fusión y que pueden conducir la electricidad al disolverse en agua, dependiendo si son polares o no polares. Los compuestos moleculares pueden ser suaves, duros o flexibles. P or lo general, estos compuestos son menos solubles en agua, con puntos de fusión bajos y al disolverse en agua no pueden conducir la electricidad, exceptuando los ácidos.

PROPÓSITOS •Examinar las propiedades de varias sustancias comunes. •Interpretar los datos de las propiedades de las sustancias para clasificarlas como iónicas o moleculares.

MATERIAL Y REACTIVOS 2 Porta objetos de vidrio

4 muestras, las cuales pueden ser:

Espátula pequeña (micro espátula)

Urea

Lápiz graso o crayón

Aspirina ( ácido acetilsalicílico

Espátula metálica delgada

Cloruro de sodio( sal de mesa)

Parrilla de calentamiento

Parafina

Varilla de agitación

Cloruro de potasio 44

Una balanza

Fructosa

Termómetro (escala mayor a 150 °C).

Sacarosa (azúcar de mesa)

Probeta graduada de 25 mL

Agua destilada

Aparato para medir conductividad

1 frasco de 10 g de NaCl

2 vasos de precipitados de 50 mL

1 frasco de 10 g de sacarosa

1 pila de 9 volts cuadrada Vidrio de reloj Papel encerado para pesar Espátula metálica delgada

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Con un lápiz graso o crayón traza una línea sobre el portaobjetos para dividirlo en 2 partes. Rotule cada parte con las letras A, B, y en el otro porta objetos con C y D. 2. Realiza una tabla semejante a la que se muestra para datos y observaciones. 3. Con una espátula coloca la cantidad equivalente a una cabeza de cerillo de la primera sustancia en la parte A del porta objetos. (No olvide limpiar su espátula después de colocar cada sustancia) 4. Repite el paso tres con las otras tres sustancias en las partes B, C, y D. Asegúrate de limpiar la espátula luego de tomar cada muestra. Anota en una tabla, que sustancia colocaste en cada parte del portaobjetos. 5. Coloca el portaobjetos en una parrilla de calentamiento. Coloca el control de calor en la posición media o nivel 3 y empiece a calentar. 6. Continúa calentando, examina cada parte del portaobjetos y anota las sustancias que se hayan fundido. Apaga la parrilla de calentamiento, y con la ayuda de la espátula metálica y la franela, retira los portaobjetos de la parrilla caliente. 8. Marca 4 vasos con A, B, C y D. 9. Coloca cantidades iguales (equivalente a la cabeza de un cerillo) de cada una de las sustancias en sus respectivos vasos. 10. Añade a cada vaso 10 mL de agua destilada. 11. Agita cada sustancia con una varilla limpia. Anota en una tabla si la muestra se 45

disolvió completamente o no. 12. Con un dispositivo para medir conductividad prueba en cada sustancia la presencia de electrolitos. Anota cuál de ellas actúa como conductor.

Sustancia

¿El compuesto

¿El compuesto

se funde?

se disuelve en

¿La solución conduce

Clasificación.

electricidad?

agua?

A B C D

RESULTADOS •

¿Qué les ocurre a los enlaces que hay entre las moléculas cuando una sustancia se funde?

•

¿Todos los compuestos se funden a la misma temperatura?

CUESTIONARIO 1.- ¿Qué es un enlace químico? 2.- Define: a) Enlace iónico b) Enlace covalente

3.- ¿Qué diferencias existen entre las propiedades de los compuestos iónicos y covalentes?

4. ¿A qué se le conoce como electronegatividad?

5.- Investiga los puntos de fusión de las sustancias que analizaste en el laboratorio. Sustancia 1 2 3 4

p.f.

CONCLUSIONES: BIBLIOGRAFÍA 46

PRÁCTICA 8. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE ESTEQUIOMÉTRICO PRODUCIDO EN UNA REACCIÓN INTRODUCCIÓN

Una ecuación química se refiere a las cantidades de las sustancias y a su identidad, por ejemplo:

3Cl 2  2Fe   2FeCl 3 Esta reacción puede leerse como: 3 moléculas de cloro (Cl2) reaccionan con dos moléculas de hierro (Fe), para producir dos moléculas de cloruro de hierro (FeCl3). Al consultar una tabla de pesos atómicos, se convierte esta ecuación en otra referida a unidades de peso.

3Cl2  2Fe   2FeCl3 3*35.5 213 g

2*56

2*(35.5*3 +56)

112 g

325 g

Con estos datos obtenidos de la reacción se pueden hacer cálculos diversos, por ejemplo, cuánto cloruro de hierro se obtiene con determinada cantidad de cloro, o bien, cuánto hierro se necesita para obtener tal cantidad de cloruro férrico. El estudio de los cálculos basados en ecuaciones y fórmulas químicas, de forma cuantitativas respecto a sus pesos atómicos y moleculares, se conoce como estequiometría.

La estequiometría trata de las relaciones en peso de las sustancias reaccionantes y los productos en las ecuaciones químicas. Los cálculos típicos usados en estequimetría son identificar la composición del compuesto en peso y de esta forma obtener la fórmula del compuesto.

PROPÓSITO Realizar y experimentar los cálculos típicos usados en la estequiometría.

47

MATERIAL Y REACTIVOS Balanza electrónica digital (0.01g) Crisol de porcelana Triángulo de porcelana Pinzas para crisol Tripié o Soporte con anillo Tela de asbesto Espátula delgada Mechero Cerillos Polvo de cobre.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Coloca el crisol en el triángulo de porcelana, calienta y después de unos minutos deja enfriar y pesa. Agrega un poco de polvo de cobre (aproximadamente 0.3g) y vuelve a pesar. Anota los pesos en la tabla. Lleva el conjunto del crisol a calentamiento durante 5 minutos, observa el cambio.

Toma el crisol con la pinzas y agítalo con cuidado para ver si hubo algo de cobre que no se quemó, vuelve a calentar otros 5 minutos, deja enfriar y pesa nuevamente.

Completa el cuadro siguiente, realizando los cálculos indicados.

1)Peso del crisol 2) Peso del crisol + cobre 3)Peso del cobre usado (peso 2 – 1) =m 4)Peso del crisol + contenido después de calentar 5)Peso del producto formado ( peso 4 – 1) 6)Peso del producto teórico con la reacción 7)Porcentaje Obtenido

48

Tabulados los valores, piensa qué tipo de óxido se formó, el cuproso, (CuO) o el cúprico (Cu2O) considera el color del producto formado. Cuando se calienta el cobre al aire forma (CuO) de color negro y el óxido cúprico (Cu2O) de color rojo, lográndose a temperaturas elevadas por encima de 1000 °C.

El peso del óxido de cobre obtenido de acuerdo con la reacción será: 2Cu  O2   2CuO

2*63.5 + 32

2*79.5

Si con 127 g de Cu se produjeron 159 de CuO :

159(m)  ________ g. teóricos de CuO. 127

(Anota en el renglón 6)

Siendo (m) los gramos de cobre usados.

Con los datos tabulados completa los cálculos siguientes:

% _ Cobre 

peso _ cobre * 100  ___________ Peso _ CuO

% _ Óxido, CuO 

peso _ O2 * 100  ________ peso _ CuO

El porcentaje producido, será la relación del peso del CuO formado en la experiencia, Cloruro de potasio 1 M. (gotero) y el calculado por la ecuación multiplicando por 100 :

% _ Óxido _ producido 

peso _ CuO _ obtenido * 100  ________ peso _ CuO _ teórico

49

CUESTIONARIO

1.- Define con tus palabras que es la Estequiometria y explica en qué leyes se basa esta parte de la Química.

2.- Define los siguientes términos: a)Mol b)Peso atómico c)Peso fórmula d)Rendimiento teórico e)Reactivo limitante

3.- Si el rendimiento obtenido en el experimento fue menor que el calculado. ¿Explica que sucedió?

4.- ¿Por qué es importante conocer el reactivo limitante?

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

50

PRÁCTICA 9. CINÉTICA QUÍMICA . INTRODUCCIÓN Una reacción química se define como el proceso por medio del cual una sustancia se transforma en otra.

Para que una reacción se lleve a cabo, es necesario que las moléculas se encuentren y choque entre si, a fin de que los átomos que las forman cambien sus uniones y formen nuevas sustancias.

Cualquier factor que permita que las partículas entren en contacto más rápidamente acelera la velocidad con la que se lleva a cabo la reacción.

Un tipo muy importante de reacción química es el que se conoce como reacción redox. Este tipo de reacciones se caracteriza por que hay electrones que pasan de un átomo (o de un ión) a otro. Se dice que un átomo que pierde electrones se oxida, en tanto que uno que gana electrones se reduce.

La vitamina C participa en numerosas reacciones de óxido-reducción dentro de nuestro organismo. Cuando reduce a otras moléculas, la vitamina C se oxida. En ésta práctica se aprovechará la capacidad reductora de la vitamina C, que puede actuar sobre el yodo de acuerdo a la siguiente reacción: Vitamina C + I 2 → 2I + Vitamina C oxidada + 2H

Reacción (1)

+ (Los iones H+ provienen de la vitamina)

Cuando la vitamina C se pone en exceso, todo el yodo que se agrega se convertirá en ion I- (yoduro), que es incoloro.

Al agregarse una solución de agua oxigenada ( H 2 O 2 ) almidón a la solución de la reacción anterior (1), se lleva a cabo la siguiente reacción:

51

2H++ 2I- + H 2 O 2

→ I2 + 2 H 2 O

Reacción (2)

En la que nuevamente se obtiene el I 2 (yodo), el cual nuevamente se reduce por la vitamina C que había en exceso en la reacción (1), hasta que ésta se agota. Entonces se empieza acumular el I 2 , que en presencia del almidón produce una coloración azul intensa.

I 2 + Almidón→color azul

Reacción (3)

A este conjunto de reacciones se le conoce como reacción de reloj, ya que nos permite observar el efecto que tiene la concentración de los reactivos sobre el tiempo que tarda en efectuarse la reacción, ya que al producirse un cambio brusco nos indica que la reacción se ha llevado a cabo. De esta forma variando la concentración delosreactivosse puedeencontrarlarelaciónqueexisteentrela concentración y el tiempo de reacción.

PRÓPOSITO •

Evaluar el efecto de la concentración de los reactivos en la velocidad de una

reacción. •

Indicar de que depende la velocidad de reacción.

•

Influencia de un catalizador

•

Identificar las reacciones redox o reacción de oxidación-reducción

MATERIAL Y REACTIVOS

6 vasos de precipitado de 10 mL

Solución Indicadora de Almidón al 2%

3 matraces Erlenmeyer de 50 mL

Agua destilada

Cinta masking tape

Agua

oxigenada

de

(H2 O2 al 3%) Jeringas hipodérmicas de 3 mL Perilla

de

hule

universal

Solución de I 2 0.1N o

Solución de vitamina C

automática ó propipeta

52

11

Volúmenes

SOLUCIÓN DE VITAMINA C: Se disuelve 100 mg de vitamina C en 6 mL de agua, o una tableta efervescente de 1 g, por ejemplo “Redoxón”, en 60 mL de agua destilada.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

PRUEBA 1

Solución 1. En un vaso de precipitados coloca 3 mL de agua destilada + 1 mL de solución de vitamina C y 1 mL de yodo. Anota los cambios que se observan al preparar la solución. Solución 2. En otro vaso de precipitados coloca 3 mL de agua destilada + 1 mL de agua oxigenada + 1 mL de solución de almidón Solución 3. En el matraz erlemeyer vierte las soluciones 1 y 2. Agita el matraz para mezclar bien y TOMA EL TIEMPO QUE TARDA EN APARECER EL COLOR AZUL OBSCURO

Observaciones:

PRUEBA 2

Repite los pasos 1 al

3 del experimento 1, utilizando ahora las siguientes

cantidades de reactivos. Solución 1. En un vaso de precipitados coloca 3 mL de agua destilada + 1 mL de vitamina C + 1 mL de solución de yodo. Solución 2. En otro vaso de precipitados coloca 2 ml de agua destilada+ 2 ml de agua oxigenada + 1 mL de almidón. Solución 3. En el matraz erlemeyer vierte las soluciones 1 y 2. Agita el matraz para mezclar bien y TOMA EL TIEMPO QUE TARDA EN APARECER EL COLOR AZUL OBSCURO. Observaciones:

53

PRUEBA 3

Repite los pasos 1 al

3 del experimento 1, utilizando ahora las siguientes

cantidades de reactivos. Solución 1. En un vaso de precipitados coloca

3 mL de agua destilada + 1 mL de

vitamina C+ 1 mL de solución de yodo. Solución 2. En otro vaso de precipitados coloca 1 mL de agua destilada + 3 mL de agua oxigenada + 1 mL de almidón. Solución 3. En el matraz erlemeyer vierte las soluciones 1 y 2. Agita el matraz para mezclar bien y TOMA EL TIEMPO QUE TARDA EN APARECER EL COLOR AZUL OBSCURO. Observaciones

Llena la siguiente tabla con los datos de los mililitros usados y el tiempo registrado para cada experimento.

SOLUCIÓN 1 AGUA

VITAMINA

DESTILA

C

DA

SOLUCIÓN 2 AGUA YODO

AGUA

DESTILA OXIGENAD DA

ALMIDON

A

PRUEBA 1

PRUEBA 2

PRUEBA 3

Nota:

El soluto son los mililitros de la vitamina C.

El volumen de disolución será la suma total de las soluciones (1 y 2).

54

TOTAL (Σ)

TIEMPO DE

(mililitros)

RXN

Calcula el % Volumen de cada uno de los reactivos en la mezcla de reacción.

% volumen de Vita mina C=Volumen soluto mL

* 100

Volumen disolución mL

Cálculos % prueba 1

Cálculos % prueba 2

Cálculos% prueba 3

Anota el % calculado de cada uno de los reactivos y el tiempo que tarda en aparecer el color obscuro

Por cada porcentaje los solutos son: la vitamina C, el yodo y el agua oxigenada. % Vitamina C= Volumen de soluto (mL de vit. C)* 100% Volumen disolución en mL

%solución de yodo = Volumen de soluto (mLde yodo)*100% Volumen disolución en mL %agua − oxigenada = Volumen de soluto(mL de agua oxigenada*100% Volumen disolución en mL

EXPERIMENTO

VITAMINA C

SOLUCIÓN

AGUA OXIGENADA

TIEMPO DE RXN

(%)

YODO (%)

(%)

(segundos)

PRUEBA 1 PRUEBA2 PRUEBA3

55

Ahora grafica cada soluto o reactivo en % vs Tiempo. Gráfica de vitamina C

Gráfica

de solución de yodo Gráfica oxigenada

CUESTIONARIO:

1.- Define los siguientes términos: a) Cinética química b) Velocidad de reacción c) Concentración 56

de

agua

d) Catálisis

2.- ¿Qué relación encuentras entre la concentración (en porcentaje) de los reactivos y el tiempo que tarda en aparecer el color oscuro?.

3.- ¿De qué factores depende la velocidad de una reacción?, explícalos

4.-En este experimento identifica ¿Qué reactivo actúa como catalizador?

CONCLUSIONES:

BIBIOGRAFÍA

57

PRÁCTICA 10. MEDIDAS DEL pH DE ALGUNOS ÁCIDOS, BASES Y SALES

INTRODUCCIÓN El pH de una sustancia refleja su grado de acidez o de basicidad. En este experimento mediremos el pH de varias sustancias. La escala de pH se numera de 0 a 14. La tabla muestra el pH de algunas sustancias comunes.

Existen varios métodos para determinar el pH de una solución. Un método simple consiste en colocar unas pocas gotas de un colorante químico (llamado también indicador químico) en la solución que se quiere ensayar. El indicador cambia a un color específico (que depende del pH de la Solución). Así, los ácidos enrojecen el papel tornasol azul; las bases azulean el papel tornasol rojo y enrojecen a la fenolftaleína.

Otro método para determinar el pH comprende el uso de un instrumento llamado "Potenciómetro o medidor de pH", que mide electrónicamente el pH de una solución. En este experimento usaremos el primer método. El uso del potenciómetro se dejará como opcional dependiendo del tiempo y de la disponibilidad del instrumento.

Tabla de pH de algunas sustancias comunes

Sustancia HCl 0.1 M Vinagre Gaseosas Naranjas Tomates Agua de lluvia Leche Agua Pura Agua de Mar NH4OH 0.1M NaOH 0.1 M

pH 0 2.8 3 3.5 4.2 6.2 6.5 7 8.5 11.1 14

58

PRÓPOSITO •

Identifica la diferencia entre acidez y basicidad de una sustancia mediante el

uso de indicadores. •

Relaciona el pH con la concentración del ión hidrógeno de las soluciones y con

los cambios de color de indicadores ácido-base común. •

Familiarizarse con los cambios de color de algunos indicadores.

MATERIAL Y REACTIVOS Gradilla con 2 tubos de ensayo

Indicador fenolftaleína. (gotero)

1 hoja de papel blanca

Cloruro de potasio 1 M (gotero)

1 vaso de precipitados de 50 mL

Carbonato de sódio 0.1 M (gotero)

Pinzas de disección

Cloruro de amonio 1 M (gotero)

Papel absorbente o Kleenex

Hidróxido de sodio 0.1 M (gotero)

4 Vasos de precipitados de 10 mL

Hidróxido de amonio 0.1M (gotero)

Escala de color para papel pH universal

Ácido clorhídrico 0.1 M

Indicador anaranjado de metilo

Vinagre

6 Pipetas beral

Jugo de naranja

Papel tornasol azul

Gaseosa carbonatada

Papel tornasol rojo

Leche

Papel indicador universal

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARTE 1 En tu material cuentas con los siguientes reactivos en frascos goteros: Cloruro de amonio NH4CI 1M, Cloruro de potasio, KCI 1M, Carbonato de sodio, Na2CO3 0.1M, e Hidróxido de amonio NH4OH 0, 1 M, Hidróxido de sodio 0.1M NaOH 0.1M, Ácido clorhídrico HCl 0.1M; y 4 muestras de diferentes líquidos (vinagre, leche, etc.) en un vasito de precipitados de 50 mL también cuenta con tres viales pequeños que contienen cada uno de los papeles indicadores de pH.

59

Identifica cada sustancia con la letra que corresponda: A. Carbonato de sodio 0.1 M

F. Cloruro de potasio 1 M

B. Cloruro de amonio 1 M

G. Hidróxido de sodio 0.1 M

C. Hidróxido de amonio 0.1 M

H. Ácido clorhídrico 0.1 M

D. Vinagre

I. Jugo de naranja

E. Leche

J. Gaseosa carbonatada

a) Coloca 10 papeles de pH sobre una hoja de papel blanca y con la ayuda de las pinzas (no los toques con los dedos), coloca 10 de papel tornasol rojo, y finalmente otros 10 papel de tornasol azul como se muestra en la siguiente figura.

b) Aplica directamente del frasco gotero cada una de las sustancias ya identificadas, y con la ayuda de la pipeta beral las muestras de líquido correspondientes de cada vaso de precipitado. Asegúrate de humedecer el papel con sólo una gota de la solución ya que si se humedece demasiado, simplemente se retira todo el colorante del papel. Toma la lectura de la tabla de colores para el papel pH universal dentro de los primeros 15 segundos, y registra este valor en la tabla 1.

c) Para el papel tornasol (rojo y azul) reporta si observas o no el cambio de color en la tabla de datos 1 y anota si la solución es ácida o alcalina (básica). (Recuerda que en el papel tornasol no tiene un valor de pH, sólo nos indica si 60

la solución es ácida o alcalina dependiendo de su color). Realiza las lecturas dentro de los primeros 15 segundos después de colocar tu muestra.

Nota Importante: realice su determinación de pH por pasos ya que si lo hace en serie, no le dará tiempo de hacer sus lecturas dentro de los primeros 15 segundos. El valor de pH cambia al irse secando el papel.

TABLA DE DATOS 1

SOLUCIÓN

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

Papel pH universal Papel tornasol rojo Papel tornasol azul Alcalina/ Acida pH potenciométrico d) Usando un “potenciómetro o medidor de pH”, mide el pH de las soluciones de las muestras D, E, I, J. (las que están en sus vasos de precipitados) y compara los valores con los obtenidos mediante el papel pH universal.

TABLA DE DATOS 2

SUSTANCIA

pH papel

pH con

universal

potenciómetro

D E I J

¿Qué concluyes de la tabla anterior?

61

PARTE 2 Realiza los siguientes pasos y anota los resultados en la Tabla de Datos 3. a) En un tubo de ensayo limpio y seco coloca 10 gotas de ácido clorhídrico 0.1 M. Agrega

dos gotas de

anaranjado

de

metilo,

mezcla

y observa el color,

regístralo en la tabla, mide el pH inicial con el papel universal, colocando una gota con la ayuda de una pipeta beral limpia y anótalo. Agrega gota a gota y agitando el tubo cada vez hidróxido de sodio 0.1M (NaOH 0.1M), hasta observar el cambio de color ó “vire” del indicador. Nuevamente mide el pH final de la solución.

b) En un tubo de ensaye limpio y seco coloca 10 gotas de hidróxido de sodio (NaOH 0.1M). Agrega dos gotas de fenolftaleína, mezcla y observa el color, regístralo en la tabla, mide el pH inicial con el papel universal, y con la ayuda de una pipeta beral limpia y anótalo. Agrega gota a gota y agitando el tubo cada vez ácido clorhídrico (HCl 0.1 M) hasta observar el cambio de color ó “vire” del indicador. Nuevamente mide el pH final de la solución.

TABLA DE DATOS 3

pH inicial pH final CAMBIO

DE

COLOR

(VIRE)

ACIDO + anaranjado de metilo BASE + fenolftaleína

¿Qué concluyes de la tabla anterior?

CUESTIONARIO

1. Investiga los siguientes términos: a) pH b) pOH

2. ¿Cuál es el pH esperado de las siguientes concentraciones de ácido clorhídrico? Conc. HCl

Valor de pH

Cálculos

62

0.005 M

0.03 M

1.0 M

2. ¿Cuál es el pH esperado de las siguientes concentraciones de base (hidróxido de sodio)? Conc. NaOH

Valor de pH

Cálculos

0.003 M

0.05 M

1.0 M

3.-Calcula el pH y pOH de una bebida de gatorade que tiene una concentración de ion Hidrógeno de 8x10-4 mol/l

4.- Investiga algunos indicadores naturales de pH

5.- Investiga la composición química del papel pH universal.

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

63

BIBLIOGRAFÍA 1. Atkins, P, Jones,L. Principios de Química Panamericana 2011, 1a.ed. 2. Baynes J.W. et al; “Bioquímica Médica”; ELSEVIER; 2ª Edición; España 2006. 3. Brown T.et al ”Química la ciencia central” Pearson Educación 9° Edición México 2004. 4. Chang R. “Química” Mc Graw Hill 10 edición, Nueva York 2011. 5. Garzón G. “ Fundamentos de Química general” 2° Edición Mc Graw Hill México DF 1992. 6. Ibarguengoitia I.M. et al; “Química en microescala” Universidad Iberoamericana México D.F 2004. 7. Miller J. et.al “Analytical Chemistry a GMP” Environment, A. Practical Guide Nueva 1° edición USA 2000. 8. Phillips, J.S.; Strozak, V.S.; Wistrom, C. “Química. Conceptos y aplicaciones” McGraw Hill 1° ed 2000. 9. Silberberg, M.S “Química” Mc Graw Hill 2ª ed. 2001. 10. Umland , J.B. y Belama, J.M. “Química General” Thomson 3° ed 2000.

64