Download - 201102 230 CV Johann Romero Pre 3
ACT 14: TRABAJO COLABORATIVO 3
PREINFORME PRACTICAS DE LABORATORIO
GRUPO 201102_230
CEAD BUCARAMANGA
TUTOR DE LABORATORIO: YEIMMI YOLIMA PERALTA
JOHANN EDUARDO ROMERO PORRAS
1095794572
TUTOR: FRANCISCO GIRALDO
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
INGENIERIA INDUSTRIAL
QUIMICA GENERAL
CEAD BUCARAMANGA
2
INTRODUCCION
El trabajo en el laboratorio es un componente importante del curso académico de
química. Es por eso que se hace necesario no sólo conocer los diversos equipos
y materiales que se utilizan en un laboratorio de química, sino también las normas
de seguridad y de manejo de los mismos.
En estas prácticas se abarcaran temas relacionados con el conocimiento de los
elementos que se utilizan dentro del laboratorio de química, su respectivo uso,
también procedimientos para la medición de materiales sólidos y líquidos,
conociendo los materiales adecuados para estos procedimientos y la relación por
medio de análisis de resultados del volumen y temperatura.
JUSTIFICACIÓN
En trabajo es parte de la importancia de la formación identificación de personal en
cada una de las etapas de la química general para la utilización de las
herramientas de presentadas en el laboratorio y estrategias para que los
estudiante se interesen de la importancia del análisis de datos recopilados,
conocimientos en los diferentes prácticas realizadas , investigando en los
laboratorios químicos de buena calidad para el aprendizaje integral de los
estudiante de la Universidad Nacional Abierta a Distancia.
3
PRACTICA DE LABORATORIO No 1
1. RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
2. OBJETIVOS
Conocer los instrumentos básicos utilizados en el laboratorio de química, además de conocer el nombre de cada instrumento utilizado en el laboratorio para realizar las prácticas, también debemos comprender e identificar la utilidad de los instrumentos y equipos de laboratorio.
Reconocer de los símbolos de riesgo y de peligrosidad.
Identificar los símbolos de peligrosidad de las sustancias implementadas para ser cuidadosos y no colocar en riesgo la salud y la integridad de nuestras propias vidas.
3. MARCO TEORICO
3.1 PARTE I RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO En el laboratorio se emplean una variedad de implementos para la realización de las experiencias, algunos de ellos son denominados volumétricos, ya que se usan para medir volúmenes de fluidos, ya sean líquidos o gases, Algunos se emplean para calentar, por lo que se emplean materiales refractarios para su elaboración. Otros materiales se emplean para soporte, que son elaborados de metal, plástico o madera. 3.2 PARTE II NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
Nunca trabaje solo en el laboratorio.
Experiencias no autorizadas no deben realizarse.
No consuma ni beba ningún tipo de alimento mientras esté en el laboratorio.
Siempre utilice los implementos de protección como gafas, guantes, batas
entre otros.
Lea cuidadosamente las instrucciones de los reactivos antes de trabajar con
ellos. Conozca los símbolos de peligrosidad de las etiquetas.
4
Cuando trabaje con fuego tenga la precaución de recogerse el pelo (si es
largo).
No fume en el laboratorio.
Nunca apunte la boca de los tubos de ensayo hacía usted o hacia un
compañero.
No exponga al fuego los reactivos inflamables.
Trabaje lejos de fuentes de agua cuando trabaje con reactivos que
reaccionan violentamente con ella, por ejemplo con los metales alcalinos.
Prepare siempre un mapa de proceso para estar seguro de lo que está
haciendo.
Cuando termine de trabajar asegúrese que las fuentes de gas, luz y agua
queden cerrada.
Cuando mezcle ácidos concentrados y agua, vierta el ácido sobre el agua.
3.3 PARTE III NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
Primeros auxilios en el laboratorio
En caso de accidente siga las siguientes reglas básicas de atención
inmediata.
Informe cualquier accidente, por pequeño que sea.
Si cae ácido en sus ojos, lávelos con suficiente agua corriente durante unos
15 minutos. Inmediatamente enjuague con solución diluida de bicarbonato
de sodio, seguido nuevamente con agua.
Si cae álcali en sus ojos, lávelos con suficiente agua corriente durante unos
15 minutos. Inmediatamente enjuague con solución diluida de ácido bórico
y finalice nuevamente con agua.
Si cae otra sustancia química en sus ojos, lávelos con suficiente agua
corriente durante unos 15 minutos. Se recomienda la asistencia de un
médico.
Si se derrama algún tipo de ácido (excepto ácido sulfúrico concentrado) en su piel, lave el área afectada con suficiente agua y aplique una pasta de
5
bicarbonato de sodio durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua. En caso de que el ácido derramado haya sido el sulfúrico, seque la parte de piel afectada lo más posible con una toalla o algún otro tipo de textil, antes de lavar con agua y luego siga el procedimiento ya indicado.
Si se derrama algún tipo de base en su piel, lave el área afectada con
suficiente agua y aplique una solución de ácido bórico durante unos
minutos. Enjuague finalmente con agua.
Utilice las instrucciones de un botiquín en caso de quemaduras y
cortaduras.
4. CORRELACION CON LA INGENIERIA INDUSTRIAL
La química general tiene mucha relación con la ingeniería industrial; para llevar a
cabo un proceso por ejemplo de separación, mezclado, reacción, etc se deben de
conocer las bases de química sobre la cual se está llevando a cabo dicho proceso.
Si este proceso presenta fallas al momento de llevarse a cabo y si sabes química,
puedes reparar los errores muy rápido.
Así mismo se pueden proponer cambios que sean eficientes, aumenten la
producción, reduzcan costos, disminuyan riesgos, etc., conociendo la química de
los procesos.
5. METODOLOGIA
PROCEDIMIENTO . PARTE I. MATERIAL DE LABORATORIO 1. Investigue previamente sobre el material de laboratorio empleado en los
laboratorios de química, haga particular hincapié en sus especificaciones y uso.
(Busque imágenes o fotografías que muestren sus formas).
2. Examine cuidadosamente el material de laboratorio suministrado. 3. Complete la siguiente matriz de acuerdo a sus observaciones:
INSTRUMENT USO ESPECIFICACIONES/OBSERVACI IMAGEN
6
O ÓN
Erlenmeyer
Volumétrico Son matraces de paredes rectas,
muy usados para las valoraciones.
Se pueden calentar directamente
sobre la rejilla. Consiste en un
frasco cónico de vidrio de base
ancha y cuello estrecho. Se les
encuentra de diversas capacidades
y con variaciones.
Buretas
Volumétrico Son tubos grandes graduados, de
diámetro interno uniforme, provistas
de una llave en su parte inferior. Se
usan para verter cantidades
variables de líquido y por ello están
graduadas con pequeñas
subdivisiones. Vidrio.
Probetas
Volumétrico Es un instrumento volumétrico que
permite medir, volúmenes
superiores y más rápidos que las
pipeta
Pipetas
Volumétrico Se utilizan cuando se requiere de
una gran exactitud y
reproducibilidad en la medida.
Vidrio
Beaker o vaso
de precipitado
Volumétrico Se usan para preparar, disolver o
calentar directamente, sobre rejillas
o planchas de calentamiento. Vidrio
Embudos
Otros usos Se utilizan para filtraciones o para
verter líquidos en recipientes que
tienen la abertura de su cuello muy
pequeña. Vidrio
7
Tubos de
ensayo
Otros usos Se utilizan para mezclar sustancias,
calentar y ejecutar reacciones.
Material vidrio.
Mecheros
Calentamiento Se utilizan para calentar
sustancias. Es de metal y tiene una
manguera de caucho.
Pinzas
Soporte Son instrumentos metálicos de dos
brazos, se utilizan para sujetar y
trasladar objetos o tubos de ensayo
calientes
Gradilla
Soporte Se utiliza para colocar los tubos de
ensayo. Plástico.
Balanza Otros usos Se usa para pesar sólidos, líquidos.
Metal.
Trípode para
mechero
Soporte
Es una pieza de metal importante
en el montaje de construcción y
sistemas para calentar.
Mortero
Otros usos Se usa para triturar, pulverizar y
mezclar sólidos. Porcelana
Espátula
metálica
Otros usos Es un utensilio que permite tomar
sustancias químicas con ayuda de
este utensilio evitamos que los
8
reactivos se contaminen.
Malla de
Asbesto
Soporte/Calentamien
to
Es una tela de alambre de forma
cuadrangular con la parte central
recubierta de asbesto, con el objeto
de lograr una mejor distribución del
calor. Se utiliza para sostener
utensilios que se van a someter a
un calentamiento y con ayuda de
este utensilio el calentamiento se
hace uniforme.
Soporte
Universal
Soporte Es un utensilio de hierro que
permite sostener varios recipientes.
Balón aforado Volumétrico Es un recipiente que permite
contener sustancias. Vidrio
4. Clasifique el material observado de acuerdo a las siguientes categorías: Material volumétrico (utilizados para medir volúmenes exactos) - Probeta - Pipeta - Transferpipeta - Bureta - Bureta graduada - Matraz aforado Material de calentamiento (que puede calentarse) - Balón de fondo plano - Balón de fondo redondo - Erlenmeyer - Crisol
9
- Trípode - Maya de asbesto - Triangulo para crisol - Caja de petri - Tubo de ensayo Material de sostenimiento
- Triángulo para crisol
- Anilla
- Pinza universal
- Pinza de bureta
Otros usos (para medir temperatura, para medir variables físicas, otros) - Termómetro - Balanza - Picnómetro - Mortero 5. ¿Qué puede concluir a partir de los resultados de los puntos 3 y 4? Puedo concluir que en el laboratorio se emplean diferentes tipos de materiales para la realización de experimentos. Cada material tiene una función específica y deben ser utilizados correctamente. PARTE II. NORMAS DE SEGURIDAD 1. Determine las principales normas de trabajo en el laboratorio de química, preséntelas en un diagrama.
Normas generales
No fumes, comas o bebas en el laboratorio.
Utiliza una bata y tenla siempre bien abrochada, así protegerás tu ropa.
Guarda tus prendas de abrigo y los objetos personales en un armario o
taquilla y no los dejes nunca sobre la mesa de trabajo.
No lleves bufandas, pañuelos largos ni prendas u objetos que dificulten tu
movilidad.
10
Procura no andar de un lado para otro sin motivo y, sobre todo, no corras
dentro del laboratorio.
Si tienes el cabello largo, recógetelo.
Dispón sobre la mesa sólo los libros y cuadernos que sean necesarios.
Ten siempre tus manos limpias y secas. Si tienes alguna herida, tápala.
No pruebes ni ingieras los productos.
En caso de producirse un accidente, quemadura o lesión, comunícalo
inmediatamente al profesor.
Recuerda dónde está situado el botiquín.
Mantén el área de trabajo limpia y ordenada.
2. Consulte los pictogramas usados para identificar la peligrosidad de las sustancias químicas. Preséntelos y explíquelos.
3. Indague sobre las frases R y frases S, ¿qué son? Escriba las frases S y R de tres reactivos que encuentre en el laboratorio. Son un conjunto de frases codificadas que particularizan el riesgo de una sustancia química y las medidas de prevención mínimas. Un símbolo de
11
peligrosidad puede indicar que una sustancia es tóxica; la clave de riesgo (frases R) especificará si la toxicidad es por ingestión o inhalación, por ejemplo, y el código de seguridad (frases S) le dirá que debe, por ejemplo, manipularla con máscara anti-gas. 4. En un diccionario de reactivos y productos químicos (o en la web) busque una sustancia peligrosa usada en el laboratorio, identifique sus símbolos de peligrosidad, características de manejo, primeros auxilios en caso de accidente y otro tipo de información que considere relevante. Sustancia peligrosa: Acido nítrico
Puede agravar un incendio; comburente.
Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves.
Puede ser corrosivo para los metales.
Peligro de fuego en contacto con materias combustibles. (Inflamable)
·Oxidante y corrosivo
Úsese indumentaria protectora adecuada.
Llevar guantes
Prendas
Gafas
Máscara de protección
Manipular en campana de extracción cuando esta concentrado
EN CASO DE INGESTIÓN: Enjuagarse la boca. NO provocar el vómito.
12
EN CASO DE CONTACTO CON LOS OJOS: lávense inmediata y abundantemente
cuidadosamente con agua durante varios minutos. Quitar las lentes de contacto, si
lleva y
resulta fácil. Acúdase a un médico.
En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible,
muéstresele la etiqueta).
5. Investigue como debe realizarse la disposición final de sustancias químicas
peligrosas, con el fin de mitigar la contaminación medio ambiental.
La reducción en la fuente, reciclaje y tratamiento en el laboratorio, son sugerencias
para los académicos, y laboratorio clínicos y de desarrollo (investigación), y para el
caso de empresas e instituciones a los laboratorios que les pertenezcan. Los
residuos son usualmente generados en cantidades menores a 4 lts. Las corrientes
típicas de residuos químicos incluyen ácidos inorgánicos y bases, solventes
orgánicos, metales, y un largo número de polvos secos, y productos de reacción de
experimentos. Los residuos de laboratorio son usualmente mezclas, soluciones
contaminadas y sustancias, e inusuales agentes químicos.
6. CONCLUSIONES
Luego de haber realizado la práctica de laboratorio y al presentar este reporte,
hemos adquirido nuevos conocimientos y pudimos experimentar y llevar a la
práctica los conocimientos teóricos.
La química es una rama amplia y profunda pero al investigar y desarrollar
experimentos de manera sistemática y paso a paso, nos resulta sumamente
interesante y divertido el estudio de esta ciencia.
Todo a nuestro alrededor es un constante desarrollo de procesos químicos, por lo
cual no podemos ignorar ni menospreciar la importancia de esta ciencia para
nosotros y para cada persona.
Hemos hecho nuestro mejor esfuerzo por presentar los temas de la forma más
ordenada posible, clasificando la información por temas de acuerdo a lo aprendido
y desarrollado en la práctica de laboratorio.
13
Deseamos que este trabajo sea de gran utilidad y provecho para cada persona
que lo lea y que podamos continuar aprendiendo y ampliando nuestros
conocimientos y experiencias en el campo de la química.
PRÁCTICA DE LABORATORIO No 2
MEDICIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ESTADOS SÓLIDO Y
LÍQUIDO
GENERALIDADES
Las propiedades físicas de la materia son aquellas que pueden medirse y
observarse sin que se afecten la naturaleza o composición originales de las
sustancias porque su estructura molecular no cambia durante la medición.
Toda propiedad que se puede medir es una magnitud. Las magnitudes que se
miden directamente con un patrón de referencia se denominan fundamentales, y
las que se miden a partir de las fundamentales se llaman derivadas. En este
trabajo mediremos el volumen, la masa y la densidad de líquidos y sólidos.
OBJETIVOS
Medir la densidad de sólidos utilizando el principio de Arquímedes para medir el
volumen.
Distinguir, diferenciar y aplicar las diferentes técnicas instrumentales que se
pueden emplear para medir las propiedades físicas de diferentes materiales.
MARCO TEÓRICO
Sistema de unidades
Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida.
Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el
resto. Existen varios sistemas de unidades:
14
Sistema Internacional de Unidades o SI: es el sistema más usado. Sus unidades
básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, la candela y
el mol. Las demás unidades son derivadas del Sistema Internacional.
Sistema métrico decimal: primer sistema unificado de medidas.
Sistema cegesimal o CGS: denominado así porque sus unidades básicas son el
centímetro, el gramo y el segundo.
Sistema Natural: en el cual las unidades se escogen de forma que ciertas
constantes físicas valgan exactamente 1.
Sistema técnico de unidades: derivado del sistema métrico con unidades del
anterior. Este sistema está en desuso.
Sistema anglosajón de unidades: aún utilizado en algunos países anglosajones.
Muchos de ellos lo están reemplazando por el Sistema Internacional de Unidades.
Unidades fundamentales:
En Física existen innumerables magnitudes diferentes, fuerza, potencia, energía,
LABORATORIO QUÍMICA GENRAL presión, temperatura, velocidad, potencial
eléctrico, resistencia, carga eléctrica, tiempo, intensidad luminosa... Cada una de
ellas tiene su unidad o unidades correspondientes, pero si hubiera que fijar una
unidad diferente para cada magnitud la lista de unidades sería muy grande, sin
embargo, como las magnitudes están relacionadas unas con otras, no ha sido
necesario fijar más que siete unidades fundamentales. Todas las demás se
pueden definir en función de estas siete. Presión, temperatura, velocidad,
potencial eléctrico, resistencia, carga eléctrica, tiempo, intensidad luminosa...
Cada una de ellas tiene su unidad o unidades correspondientes, pero si hubiera
que fijar una unidad diferente para cada magnitud la lista de unidades sería muy
grande, sin embargo, como las magnitudes están relacionadas unas con otras, no
ha sido necesario fijar más que siete unidades fundamentales. Todas las demás
se pueden definir en función de estas siete.
Magnitud Unidad Símbolo
longitud metro m
masa kilogramo kg
15
tiempo segundo s
corriente
eléctrica
ampere o
amperio
A
temperatura kelvin K
cantidad de
materia
mol mol
intensidad
luminosa
candela cd
La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y
gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas
sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del
agua.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o
las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el
oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:
• Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez
y regularidad de sus estructuras.
• Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el
presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
• Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la
gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de
temperatura y presión.
PRÁCTICA DE LABORATORIO No 3
LEY DE CHARLES
GENERALIDADES
En el año 1987, Jacques Charles observó la relación entre el volumen de un gas y
su temperatura, en condiciones de presión constante. Encontró que cuando una
muestra de gas se calienta, su volumen aumenta.
16
En términos de la teoría cinética esto significa que al aumentar la temperatura, la
velocidad de las moléculas aumenta y el volumen ocupado por el gas es mayor.
La Ley de Charles se cumple si la temperatura se expresa en una escala absoluta.
En resumen, la Ley de Charles enuncia la relación de proporcionalidad directa
entre el volumen de una muestra de gas y su temperatura absoluta, si la presión
permanece constante.
En este trabajo se determinará, por extrapolación, el volumen del gas a la
temperatura de cero absoluto.
OBJETIVOS
Observar el efecto del aumento de la temperatura sobre el volumen de un gas
confinado en un recipiente.
Deducir la relación gráfica temperatura absoluta – volumen a partir de los datos
obtenidos.
Determinar el volumen del gas a la temperatura de cero absoluto.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Ley de Boyle-Mariotte La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada
por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que
relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a
temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a
la presión. Donde K es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen
constantes. Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la
presión disminuye el volumen aumenta.
Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley de Charles, es una de las
leyes de los gases ideales. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta
cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una
constante de proporcionalidad directa. En esta ley, Charles dice que para una
cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el
volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas
disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con
la energía cinética (debido al movimiento) de las moléculas del gas. Así que, para
cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas
(temperatura), mayor volumen del gas. LABORATORIO QUÍMICA GENRAL
17
La ley combinada de los gases o ley general de los gases es una ley de los
gases que combina la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac.
Estas leyes matemáticamente se refieren a cada una de las variables
termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene
constante. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura son
directamente proporcionales entre sí, siempre y cuando la presión se mantenga
constante. La ley de Boyle afirma que la presión y el volumen son inversamente
proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac
introduce una proporcionalidad directa entre la temperatura y la presión, siempre y
cuando se encuentre a un volumen constante. La interdependencia de estas
variables se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente
que, la relación entre el producto presión-volumen y la temperatura de un sistema
permanece constante.
La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue
formulada en el año 1803 por el físico, químico y matemático británico John
Dalton. Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan
químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada
uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la
temperatura. La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación
que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.
La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas
hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y
cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía
cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un
gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas
ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta
temperatura.
Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la
presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por
primera vez por Émile Clapeyron en1834.
PREGUNTAS
1. ¿Por qué no se cumple la ley de Charles si la temperatura se expresa en (ºC)?
18
La ley de Charles (1787) establece que, a presión constante, el cociente entre el
volumen que ocupa un gas y su temperatura expresada en Kelvin (k), es una
contante.
En la siguiente figura se ha representado el volumen que ocupa un gas para
distintas temperaturas a presión constante:
La recta representada en la figura es independiente del gas encerrado en el
recipiente, y corta con el eje horizontal a una temperatura en °C aproximadamente
igual a 273°C. Como se observa en la gráfica, un gas a una temperatura inferior a
0°C ocuparía un volumen negativo, por lo que no pueden existir temperaturas
inferiores.
2. ¿Existe el estado gaseoso en cero absoluto? Explique su respuesta.
Absolutamente imposible, el hecho de estar en un estado diferente al sólido
implica algo de energía en sus moléculas, y por definición se sabe que ésta es la
temperatura límite teórica a la que podemos llegar, pues en éste punto "según la
mecánica clásica" NO existe ningún tipo de energía en las moléculas por lo que
toda la materia está en estado sólido.
19
1. PRÁCTICA 4 SOLUCIONES
2.Objetivo General.
Aprender a calcular y preparar soluciones, realizar diluciones de
diferentes concentraciones.
2.1 Objetivos Específicos.
Que el estudiante se familiarice con la preparación de distintas soluciones
en diferentes concentraciones.
Que el estudiante aprenda las diferentes formas deexpresar las
concentraciones y cómo realizar sus cálculos.
3. Marco teórico.
Tanto en la vida cotidiana como en la naturaleza, las sustancias químicas no se
encuentran en forma libre, sino unidas a otra u otras sustancias, con las cuales
forman mezclas o sistemas dispersos. El aire que respiramos, el agua potable que
bebemos, el acero de las herramientas y maquinarias son soluciones.
En química una solución o disolución es una mezcla homogénea de dos o más
componentes que no reaccionan entre sí (líquidos, solidos o gaseosos), Los
componentes de una solución son soluto y solvente, el soluto es el componente
que se disuelve y generalmente se encuentra en menor cantidad. El solvente es el
20
medio que disuelve al solvente y generalmente es el que se encuentra en mayor
cantidad. Las concentraciones de estos componentes los expresamos así:
Tanto por ciento peso/peso %P/P = (cantidad de gramos de soluto) / (100 gramos
de solución)p/p = peso del soluto/peso de la solución*100.
Tanto por ciento volumen/volumen %V/V = (cantidad de cc de soluto) / (100 cc de
solución)v/v = volumen del soluto/volumen de la solución*100.
Tanto por ciento peso/volumen % P/V =(cantidad de gr de soluto)/ (100 cc de
solución)p/v = gramos del soluto/ml de la solución*100.
4. Relación de la práctica N° 4 (soluciones) con la Tecnología Industrial.
Siempre que trabajemos en el área de producción encontraremos procesos
químicos, y éstos pasan a jugar un papel importante en el desempeño de nuestra
carrera, ya que estamos encargados de direccionar y replantear los
procedimientos en el campo de producción y tener un conocimiento de las
soluciones químicas nos ayudará a tomar mejores decisiones a la hora de mejorar
o cambiar un proceso.
21
5. Procedimientos.
5.1
1
5.2
22
6. Referencias
Dr. Pizarro. PUC. Apuntes química general. Recuperado
de:http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Disoluciones_quimicas.ht
ml
5.5
1
4.3
1
5.4
1
5.3
1
23
1.PRACTICA 5 PROPIEDADES COLIGATIVAS
2.Objetivo General.
Medir la temperatura de ebullición de un solvente y latemperatura
de ebullición de soluciones con diferentesconcentraciones de
soluto.
2.1 Objetivos Específicos.
Preparar soluciones acuosas que le permitan calcular sus
temperaturas.
Estudiar el efecto que tiene la adición de pequeñas cantidades de
soluto sobre el punto de fusión de este disolvente.
3. Marco teórico.
Las soluciones son la mezcla de dos o más componentes estas están compuestas por solvente y soluto. Los solventes experimentan un cambio en sus propiedades coligativas al ser utilizadas en la preparación de una solución. Las propiedades coligativas sonaquellas que dependen sólo de la cantidad de partículas de soluto que están presentes en la solución y no de la naturaleza o tipo de soluto y entre ellas están: Disminución de la presión de vapor, Disminución del punto de congelación, o descenso crioscópico, Aumento del punto de ebullición, o aumento ebulloscopio y Presión osmótica. Los líquidos tienen propiedades físicas como: densidad, ebullición, congelación y evaporación, viscosidad, capacidad de conducir corriente, etc. Para estas propiedades cada líquido presenta valores característicos constantes. Cuando un soluto y un disolvente dan origen a una disolución, la presencia del soluto determina la modificación de estas propiedades con relación a las propiedades del solvente puro. Las propiedades coligativas dependen del número de las partículas disueltas en una cantidad fija de disolvente y no de la naturaleza de estas partículas. Ej. Descenso de la presión de vapor, aumento del punto de ebullición, disminución del punto de congelación, presión osmótica.
24
4. Relación de la práctica N° 5 (propiedades coligativas) con la
Tecnología Industrial.
Conocer las propiedades coligativas nos permitirá establecer las
condiciones de temperatura en las que debemos mantener el proceso
productivo de la empresa y así lograr mejores estándares de calidad
5. Procedimiento de soluciones Acuosas y determinación de su
temperatura.
6. Referencias
Propiedades Coligativas. Recuperado De:
http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm
25
1.PRÁCTICA 6 CARACTERIZACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES.
MEDICIONES DE pH
2.Objetivo General.
Caracterizar soluciones como ácidas o básicas utilizando un
indicador ácido-básico, estimando su pH.
2.1 Objetivos Específicos.
Analizar la diferencia entre soluciones ácidas y básicas y asociarlas
con los electrolitos fuertes y débiles.
Aprender experimentalmente como determinar el PH de una
solución o compuesto, con el uso de indicadores u equipos.
3. Marco teórico
El pH es una medida del grado de acidez o alcalinidad del agua o
cualquier otra sustancia.La escala práctica del pH comprende del0, muy
ácido al 14 muy alcalino, con el valor medio de pH 7 que corresponde a la
neutralidadexacta a 25 ºC. Mientras que los términos “ALCALINIDAD” Y
“ACIDEZ” indican la reserva total, ola capacidad amortiguadora de una
muestra, el valor del pH representa la concentracióninstantánea del Ión
hidrogeno.El pOH se define como el logaritmo negativo de la actividad de
los iones de hidróxido. Esto es, la concentración de iones.
Los electrolitos son iones que pueden conducir la corriente eléctrica, estos
se forman cuando se disuelve un soluto iónico en agua; este se disocia en
iones positivos (cationes) y en iones negativos (aniones) que, por tener
cargas diferentes, pueden conducir la corriente eléctrica.Un electrolito
débil se disocia muy poco, de manera que no se produce una suficiente
concentración de iones, por lo que no puede haber flujo de corriente
eléctrica.
26
4. Relación de la práctica N° 4 (soluciones) con la Tecnología
Industrial.
La caracterización de ácidos y bases y la medición del PH en las
soluciones es muy importante en la industria, ya que nos sirve como
indicador de las condiciones higiénicas como para el control de los
proceso de transformación.
5. Procedimiento para calcular el pH de una solución, por método de
comparación visual (colorimétrico).
5.1
1
5.2
1
5.3
1
5.4
1
5.5
1
27
PRE INFORME DE LABORATORIO N 3
IDENTIFICACION DE ALCOHOLES, ALDEHIDOS Y CETONAS.
HIDRÓLISIS DE ESTERES
I. Objetivos
Comprender en la practica de laboratorio las propiedades químicas de los alcoholes primarios , secundarios y terciarios. Además realizar y comprender las reacciones (oxidación) de estos alcoholes con otras sustancias orgánicas y la formación de otras , de distinto grupo funcional asi como la hidrólisis de esteres.
II. Diagrama de procesos
A. PRUEBA DE YODOFORMO:
Añadir 2 ml de agua y 8 ml de
yoduro de potasio.
Añadir NAOH al 20% gota a
gota hasta obtener un líquido
amarillo.
Verter al tubo de ensayo
2 ml de alcohol
problema.
Si se forma precipitado de
yodoformo calentar el
tubo a 60º en baño maría
por 2 minutos y enfriar
28
B. ACCION DEL SODIO:
C. PRUEBA POR OXIDACION
Si no se forma: Anote sus
características, filtre,
seque los cristales y
encuentre su punto de
fusión.
Coloque 1 mL
de metanol
absoluto en un
tubo de
ensayo.
Agregue un trocito
de sodio metálico,
observe.
Agregue 5mL de
solución al 5% de
Na2Cr2O7 en un tubo de
ensayo y agregue una
gota de H2SO4
concentrado y mezcle.
Agregue 2 gotas de
alcohol problema y
caliente ligeramente,
luego anote el olor y
color.
29
D. PRUEBA DE LUCAS
E. PRUEBA POR
ESTERIFICACION
Añada cuidadosamente
5ml de Solución de
ZnCl2 en ácido
clorhídrico concentrado
Tape el tubo , agite y deje
reposar
Repita usando
alcoholes
primarios,
secundarios y
terciarios.
Observe a
los 5
minutos y a
la hora. Si es la misma
realice de nuevo
usando sólo HCl
concentrado.
Añada 2mL de H2SO4 conc.
Mezcle y caliente ligeramente.
Mezcle 3mL de
alcohol problema
con 2mL de ácido
acético glacial en un
erlenmeyer de
50mL.
30
F. PROPIEDADES
1. Reactivo de Fehling
2. Reactivo de Tollens
Añada 5mL de agua y anote el olor con
precaución.
Añada 1 ó 2mL de
acetaldehído y caliente
en baño maría por 4 a 5
min. La reducción se
notará por la presencia
de un precipitado rojizo.
En tubo de ensayo
agregue 10mL de
Solución de Fehling
Nº1(Sulfato de
Cobre) y 5mL de
Solución de Fehling
Nº2(soluc. Alcalina
de tartrato).
Repetir el proceso
con acetona y
benzaldehído.
Añada 2 gotas de
acetaldehído, mezcle y
caliente en baño maría sin
agitar a 60ºC aprox. En un tubo de
ensayo bien limpio
vierta 5mL de
31
3. Reactivo de Shiff
.
Mezcle 5mL de
agua con 1 gota
de acetaldehído.
solución amoniacal
de Nitrato de Plata
(reactivo de Tollens).
Si no se forma el
espejo de Plata en la
pared del tubo,
añadir una gota de
NAOH al 10% y
caliente. Repetir el proceso
con benzaldehído.
Añada 1mL del
reactivo de shiff
(fucsina
decolorada).
Agregue gota a gota
agitando una sol. de
Yodo en Yoduro de
Potasio al 10% hasta
que el color del Yodo
32
4. Reaccion del haloformo
En un tubo de ensayo
mezcle 3mL de NAOH al
5% con 5 gotas de
acetona.
Repetir simultáneamente
con formaldehído,
acetaldehído y
benzaldehído.
III. Tabla de propiedades físicas-químicas
Hidróxido sódico NaOH
Estado de
agregación : Sólido
Apariencia : Blanco
Densidad = 2.100
kg/m3;
Masa molecular :
40,0 uma
Punto de fusión =
596 K (322.85 °C)
Punto de ebullición
= 1663 K (1389.85
°C)
ΔfH0gas–197,76
kJ/mol
ΔfH0líquido –
416,88 kJ/mol
ΔfH0sólido –
425,93 kJ/mol
Puede causar
daños graves y
permanentes al
sistema
gastrointestinal.
persista.
Caliente en baño
maría a 60ºC por
2 min. y observe
el color del
precipitado.
33
Irritación con
pequeñas
exposiciones,
puede ser dañino o
mortal en altas
dosis.
Metanol (Alcohol metílico , Carbinol )
CH3OH
Masa molecular: 32.0
Estado físico y aspecto :
Líquido incoloro, de olor característico.
Peligros físicos :
El vapor se mezcla bien con el aire,
formándose fácilmente mezclas explosivas.
Peligros químicos :
La sustancia se descompone al calentarla intensamente,
produciendo monóxido de carbono y formaldehído.
Reacciona violentamente con oxidantes, originando peligro de
incendio y explosión.
Punto de ebullición: 65°C
Punto de fusión: -94°C
Densidad relativa (agua = 1): 0.79
Solubilidad en agua: Miscible
Presión de vapor, kPa a 20°C: 12.3
Densidad relativa de vapor (aire = 1): 1.1 Densidad relativa de
la mezcla vapor/aire a 20°C (aire = 1): 1.01
Temperatura de autoignición: 385°C
Acido clorhídrico HCl
Masa molecular: 36.5
Punto de ebullición a 101.3 kPa: -85°C
Punto de fusión: -114°C
Solubilidad en agua, g/100 ml a 20°C: 72
Solubilidad en agua: Elevada
Densidad relativa de vapor (aire = 1): 1.3
Coeficiente de reparto octanol/agua como log Pow: 0.25
Estado físico y aspecto :
Gas licuado comprimido incoloro, de olor acre.
Peligros físicos :
El gas es más denso que el aire.
Peligros químicos :
34
La disolución en agua es un ácido fuerte, reacciona violentamente
con bases y es corrosiva. Reacciona violentamente con oxidantes
formado gas tóxico de cloro. En contacto con el aire desprende
humos corrosivos de cloruro de hidrógeno. Ataca a muchos
metales formando hidrógeno.
GLICERINA C3H8O3 (1,2,3-propanotriol)
Triol que resulta de sustituir en el propano tres hidrógenos, uno en cada
carbono, por tres hidroxilos. Posee, pues, tres grupos alcohólicos capaces
de reaccionar con tres moléculas de ácido graso. Forman el componente
alcohólico de la mayoría de los ésteres de ácidos grasos naturales.
Líquido incoloro viscoso, higroscópico
Punto de ebullición (se descompone): 290°C
Punto de fusión: 18-20°C
Densidad relativa (agua = 1): 1.261
Solubilidad en agua: Muy buena
Presión de vapor, Pa a 20°C: <0.1
Densidad relativa de vapor (aire = 1): 3.17
Punto de inflamación: 160°C
Temperatura de auto ignición: 400°C
IODOFORMO
Peso Fórmula = 393.73
D = 4.008
Tf = 4.008 C
Sol. En o a partir de n1.4
alcanos, 10 en cloroformo,
13 en éteres
ZnCl2
Peso Fórmula = 136.30
D = 2.90725
Tf = 290
Teb = 732
Solubilidad = 39520 en
agua, 77en alcanos
35
H2SO4
Peso Fórmula = 98.08
D = 1.831820
Tf = 10.38
Teb = 335.5
Solubilidad = Miscible en
agua
KI
Peso Fórmula = 166.02
D =3.12
Tf = 681
Teb = 1345
Solubilidad =g/100mL:
14420agua, 4.5 alcanos
Na2CrO7.2H2O
Peso Fórmula = 298
D =2.348254
Tf = Anhidro 100
Teb =400
Solubilidad =73.1g/100mL20 agua
ACETALDE HIDO ETANAL
Peso Fórmula = 44
D =0.78
Tf = -123
Teb = 21
Solubilidad =En agua
infinito
ACETONA 2-PROPANONA
Peso Fórmula = 58
D =0.79
Tf = -95
Teb = 56
Solubilidad =En agua
infinito
36
IV. Reacciones
A. PRUEBA DE YODOFORMO:
KI + (CH3-OH) → CHI3 + KOH
KI(aq) + (CH3-OH) + NAOH(aq) → CHI3 + KOH + NAOH
KI(aq) + (CH3-OH) NaOH(aq) CHI3 + KOH
Primario
B. ACCION DEL SODIO:
2CH3-OH + 2Na → 2CH3ONa + H2(g)
Metóxido de Sodio
C. PRUEBA POR OXIDACION:
R’ R’
│ Na2Cr2O7 │
R-CH-OH H2SO4 R-C=O
Alcohol Cetona
Secundario
Los alcoholes secundarios se oxidad fácilmente a cetonas mediante dicromato
de sodio en ácido sulfúrico (“ácido crómico”).
D. PRUEBA DE LUCAS:
Alcohol Primario + Reactivo de Lucas → Reacción muy lenta (demora días)
37
Alcohol Secundario + Reactivo de Lucas → Reacción lenta (5 minutos)
Alcohol Terciario + Reactivo de Lucas → Reacción instantánea
E. PRUEBA POR ESTERIFICACION:
O O
║ H+ ║
R’-OH + R- C –OH ↔ R – C- OR’ + H2O
Acido Ester
Primario: reacciona más rápido: HCOOH (Ac. Metanóico) > CH3COOH (Ac. Acético)
F. PROPIEDADES:
1. Reactivo de Fehling:
Reactivo de Fehling: solución de Cu2+
Precipita oxido cuproso , por ello el color rojizo.
2. Reactivo de Tollens: Si un aldehído está presente su oxidación reduce el ión
a Plata metálica.
CH3CHO + 2Ag (NH3)2+ + 3OH- → 2Ag↓ + CH3COO- + 4NH3 + 2H2O
Acetaldehído Plata
metálica
3. Reactivo de schiff.
Un aldehído reacciona con el reactivo fucsina aldehído para dar un colo magenta
característico.
4. Reaccion del haloformo.
OX-
R – C – CH3 R – COO- + CHX3
║
O
38
X = I, Cl, …
H2O
Ultimo : OH- + R- C -CX3 RCOO- + CHX3
║
Yodoformo O
NaOH + R- C -CI3 RCOOK + CHI3
║
O
Haloformo:
KOI
R – C – CH3 CHI3+ R-COOK
║ 60ºC
O
39
REFERENCIAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Charles_y_Gay-Lussac http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_general_de_los_gases http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_las_presiones_parciales http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_ideales
40