UNIVERSIDAD LIBRE

FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

DOCENTES

SONIA TORRES

MARTHA NOVOA

GUSTAVO MOJICA

GUSTAVO GAITAN

HUMBERTO TORRES

LUISA NAVARRETE

BOGOTÁ, D.C., COLOMBIA

JULIO DE 2012

INDUCCIÓN

NORMAS DE SEGURIDAD EN EL

LABORATORIO

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVOS

Reconocer señales y símbolos relacionados con la seguridad en el Laboratorio.

Conocer las normas generales de seguridad en el Laboratorio.

Identificar y aplicar las normas sobre el manejo de reactivos químicos.

Identificar los lineamientos generales sobre el trabajo en el Laboratorio de Química General

GENERALIDADES

La seguridad en el laboratorio incluye un conjunto de protocolos de trabajo que toman en cuenta no

solo el conocimiento de riesgo y las normas de prevención, sino también la definición de las normas

de acción para cuando ocurra un accidente; existen factores objetivos relativos al riesgo y factores

humanos.

El trabajo en el Laboratorio de Química no significa peligro, pero existe la posibilidad que se

produzcan accidentes ya sea por el manejo inadecuado de sustancias químicas o por falta de

precaución en la manipulación de materiales con los que se trabaja.

1. Señalización indica de manera inmediata los posibles riesgos de carácter general. Existen

múltiples señales reconocidas internacionalmente que informan aspectos diferentes:

Color azul: riesgos para la salud

Color rojo: inflamable

Color amarillo: grado de inestabilidad de compuestos

2. Normas de seguridad para personal de Laboratorio: la seguridad como prevención está

definida por una serie de barreras

Primarias: localizadas en torno al origen del riesgo (hacer la práctica adecuadamente)

Secundarias: localizadas en el círculo del practicante (relacionada con la higiene personal

(cabello recogido, uñas cortas, pipeteadores, etc.)

Terciarias: localizadas alrededor del laboratorio (no sacar ningún material tóxico del

laboratorio)

3. Indicaciones de bioseguridad

Evitar el consumo de alimentos y bebidas dentro del laboratorio.

En el laboratorio se manipulan muchas sustancias tóxicas, evitar su contacto con la piel y

las mucosas.

Si se produce contacto con ácidos o bases se debe lavar con abundante agua e informar

inmediatamente al profesor.

No percibir olores directamente de recipientes recién destapados y mucho menos saboree

ninguna sustancia.

Cuando se estén calentando tubos de ensayos, no ubicar de frente la boca del mismo,

pueden saltar líquidos en ebullición y causar quemaduras.

Mantener en el sitio de trabajo una toalla o bayetilla pequeña para limpieza.

En caso de accidente evitar el pánico y NO CORRER dentro del laboratorio.

Una vez finalizada la práctica asegurarse que hayan quedado cerradas las llaves de agua y

gas.

4. Precauciones Importantes

Llevar guantes puestos.

Usar gafas de laboratorio.

Usar máscara para gases.

No mezclar sustancias sin conocimiento de su comportamiento.

Usar bata blanca durante el trabajo en el laboratorio.

Usar encendedores de chispa por fricción y no fósforos.

No pipetear con la boca; usar dispensadores (pipeteadores) o pipetas automáticas para este

fin. No pipetear varias sustancias con el mismo instrumento.

No comer, beber, fumar, almacenar alimentos o aplicar cosméticos.

Realizar todos los procedimientos técnicos en la forma indicada.

Secar bien las manos antes de iniciar el trabajo.

No trabajar con equipos eléctricos si se ha derramado algo sobre ellos.

Leer la guía correspondiente y seguir las instrucciones estrictamente.

Tener detergente líquido y lavarse las manos al terminar la práctica.

Dejar limpio y seco el puesto de trabajo.

Tener escobilla (churrusco) para lavado de material durante y al terminar la práctica.

5. Normas sobre manejo de reactivos Químicos

Leer cuidadosamente la etiqueta de identificación del reactivo.

Verificar que se esté usando la sustancia adecuada.

Verificar el grado de peligrosidad.

Conocer de forma general cómo puede llegar a reaccionar (al diluir ácidos fuertes, añadir

siempre ácido al agua, nunca al revés y hacerlo lentamente).

No dejar los frascos abiertos o abandonados sobre las mesas de trabajo y una vez utilizados

cerrarlos y dejarlos en su lugar.

No sujetar los frascos de los reactivos por el cuello.

6. Recomendaciones Adicionales a los estudiantes de Laboratorio

a. El laboratorio es el sitio de trabajo, por tanto se debe mantener limpio y ordenado.

b. El material que se utiliza se debe entregar limpio al depósito.

c. Todo material que se rompa o extravié, debe reponerse en la práctica siguiente.

d. El ingreso al laboratorio debe hacerse con bata, de lo contrario el estudiante NO podrá

hacerlo recibiendo calificación de cero (0) y falla.

e. El estudiante debe presentarse al laboratorio a la hora puntual, de lo contrario se le colocará

falla.

f. Antes de cada práctica se realizará un quizz, sobre el tema que trate dicha práctica.

g. Lo experimental y lo teórico hacen parte integral de la asignatura por lo tanto las dos deben

ser muy importantes.

g. El Estudiante debe presentar los resultados y cálculos de la práctica cuando el profesor así lo

considere.

h. En caso de inasistencia a un laboratorio se colocará nota de cero y falla, evitar inasistencias

al laboratorio, pues éstas pueden conducir a la pérdida de la asignatura.

IMPORTANTE: el laboratorio de Química General se evalúa mediante:

Asistencia

Informe de Laboratorio

Parámetros de presentación de informes de Laboratorio: el informe de laboratorio es un

documento escrito que se debe presentar por grupos, en el cual se debe incluir básicamente:

1. Título y objetivos

2. Aspectos Teóricos

3. Procedimiento (diagrama de flujo)

4. Tabla de datos (gran población de datos)

5. Muestra de cálculos (si la práctica lo requiere) y Resultados

6. Resolución del cuestionario presente en la guía

7. Conclusiones

8. Aplicaciones de la práctica a la profesión

9. Bibliografía

Nota: cantidad de hojas no significa calidad, por tanto al redactar el informe de laboratorio, se debe

seleccionar adecuadamente la información reflejando los aspectos más importantes.

ES OBLIGATORIO EN EL LABORATORIO EL USO DE BATA

GUANTES DE NITRILO Y GAFAS DE SEGURIDAD

TALLER: RECONOCIMIENTO DE MATERIAL DE LABORATORIO Y NORMAS DE

SEGURIDAD

NOMBRE: ____________________________________________ CODIGO:____________

INTRODUCCION

El sentido del laboratorio no puede limitarse a un aprendizaje de métodos o de una ilustración de la

teoría, se trata de dar un significado en el aprendizaje al hecho de la ciencia es una actividad

teórico-experimental.

El taller propuesto está elaborado para familiarizar a los estudiantes con los materiales, los

montajes, las operaciones más usuales y la seguridad industrial en el laboratorio de Química

General necesarias en el ejercicio de su trabajo profesional.

La norma NFPA 704 es el código que explica el "diamante de fuego" (figura A) establecido por la

Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (inglés: National Fire Protection Asociation),

utilizado para comunicar los riesgos de los materiales peligrosos. Las cuatro divisiones tienen

colores asociados con un significado. El azul hace referencia a los riesgos para la salud, el rojo

indica el peligro de inflamabilidad y el amarillo los riesgos por reactividad: es decir, la inestabilidad

del producto. A estas tres divisiones se les asigna un número de 0 (sin peligro) a 4 (peligro

máximo). En la sección blanca puede haber indicaciones especiales para algunos materiales;

oxidantes, corrosivos, reactivos con agua o radioactivos. Igualmente el Sistema de Identificación de

las Naciones Unidas utilizado para comunicar los riesgos del transporte de materiales peligrosos se

realiza a través de números y pictogramas (figura B).

Es importante conocerlo y tenerlo en cuenta para ayudar a mantener el uso seguro de productos

químicos.

Un ejemplo de esta codificación es el pictograma Diamante de fuego y sistema de las naciones

unidas para el Etanol.

Figura A

0

2

Diamante de fuego del borohidruro de sodio

W

PFA 704

Figura B

OBJETIVOS

Identificar el material de uso común en un laboratorio de química.

Clasificar las sustancias químicas por el peligro que entrañan y etiquetarlas mediante

pictogramas de peligro normalizados.

1. PREGUNTAS PROBLEMA

¿Qué es la identificación y Comunicación de Riesgos?

¿Qué determina la resistencia en un vidrio refractario?

¿Cuál es la estructura química de la cerámica?

2. METODOLOGÍA El taller se realizará individualmente previa consulta bibliográfica y luego complementar con

observación directa del material.

2.1. Clasificar el siguiente material en: a) vidrio, b) porcelana y c) metálico. Escribir sobre la línea.

______ ______ ______ ______

________ ________ ________ _______

________ ________ ________ ________

______ ______ ______ ______

2.2. Utilizando la siguiente notación clasificar el material de vidrio en: R = refractario, NR= no

refractario.

_______ _______ _______ _______ _______

______ ______ ______ ______ ______

2.3. Relacionar el material de laboratorio representado con las letras de los nombres escritos:

_____ _____ _____ _____

_____ _____ _____ _____ _____

A. balón volumétrico D. balón de destilación G. embudo vástago corto

B. embudo de decantación E. nuez H. aro metálico

C. pinzas para tubo de ensayo F. churrusco. I. espátula

2.4. Nombrar cada uno de los siguientes elementos utilizados comúnmente en el laboratorio.

________ ________ ________ ________ ________

_________ _________ _________ _________ _________ _________

_________ _________ _________ _________ _________

2.5. Describir brevemente la utilidad de cada uno de los siguientes instrumentos:

a) Pipeta: _______________________________________________________________________

b) Picnómetro: ________________________________________________________________

c) Bureta: ___________________________________________________________________

d) Crisol: ____________________________________________________________________

e) Probeta: __________________________________________________________________

f) Tubo de Thiele: _____________________________________________________________

g) Erlenmeyer: _______________________________________________________________

2.6. Clasificar las siguientes sustancias químicas con base a los pictogramas:

a) HNO3: __________ g) acetona: __________

b) H2SO4 : __________ h) ciclohexano: ___________

c) HCl: __________ i) alcohol etílico: ___________

d) ácido fosfórico: __________ l) yodo: ___________

2.7. A continuación se encuentran varios montajes que se utilizan para separar ciertas mezclas y

sustancias, identificar el tipo de montaje según corresponda.

0

2

Diamante de fuego del borohidruro de sodio

W

PFA 704

Acetona F Anhídrido acético C Fenol T Ácido acético C Anilina T Yodo X Ácido clorhídrico C Bario (sales) X Mercurio (sales) T Ácido cloroacético T Benceno F + T Naftol (α, β) X Ácido fluorhídrico C + T Boro fluoruro F + T Piridina F + T Ácido fosfórico C Bromo C Potasio dicromato X Ácido nítrico O + C Carbono sulfuro F + T Potasio clorato O + X Ácido oxálico X Carbono tetracloruro T Potasio permanganato O Ácido perclórico O + C Ciclohexano F Potasio hidróxido C Ácido pícrico X Cloroformo X Sodio cianuro T Ácido sulfúrico C Dinitrobenceno T Sodio fluoruro T Agua oxigenada C Dinitrofenol T Sodio hidróxido C Alcohol etílico F Éter etílico F Sodio nitrito O Alcohol metílico F + T Tricloroetileno X Talio (sales) T Aldehído fórmico T Fenildrazina X Tolueno F + X

Figura 1. Figura 2. Figura 3.

Figura 4. Figura 5. Figura 6

Figura 7 Figura 8

3. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Novena edición. México, 2009.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.

Budavari, S. The Merck Index: an encyclopedia of chemical drugs and biological. Guide for

safety in the chemical laboratory. Manufacturing Chemists Association. Whitehouse station,

Merck & CO. 12th edition. NY.

DENSIDAD: PROPIEDAD FÍSICA DE LA

MATERIA

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVOS

Identificar la densidad como una propiedad física de la materia.

Determinar la densidad de varios compuestos líquidos y algunos materiales sólidos, a través

de diferentes métodos.

1. GENERALIDADES

Una forma de identificar sustancias es por medio de las propiedades físicas y químicas; una

propiedad física es aquella que se puede observar y medir sin que se modifique la naturaleza de la

sustancia es decir, sin que se produzcan cambios en su composición como es el caso de la

determinación del punto de fusión, ebullición, densidad, etc. Las propiedades químicas se

relacionan con cambios de composición y como ejemplo de ello se tiene la reacción de magnesio

con oxígeno o la combustión de hidrógeno, en las que la sustancia se transforma en otra

químicamente diferente.

Densidad: es una propiedad intensiva puesto que no depende de la cantidad de masa presente, para

una sustancia dada la relación masa a volumen siempre será la misma es decir, que el volumen

aumenta conforme aumenta la masa. Usualmente la densidad se expresa en g/mL.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

1 Balanza analítica

2 Vasos de precipitados (150 y 250 mL)

1 Picnómetro (10.0 mL)

1 Probeta (25 mL)

1 Termómetro ( -10 a 110 ºC)

1 Pipeta aforada (10.0 mL)

1 Pipeteador

Etanol

Acetona

Agua destilada

Sólidos de metal, caucho, corcho, plástico.

3. PROCEDIMIENTO

3.1. Determinación de la densidad de líquidos - Método a: pesar un vaso de precipitados limpio y seco, medir con pipeta aforada (cantidad

indicada por la pipeta) el líquido de interés, pasarlo al vaso de precipitados y pesar nuevamente,

medir la temperatura. Repetir la medida y promediar los datos.

- Método b: pesar el picnómetro limpio y seco, luego llenarlo con el líquido de interés y pesar

nuevamente registrando el peso. Vaciar el líquido del picnómetro al recipiente respectivo, lavar el

picnómetro y llenarlo con agua destilada y volver a pesar. Determinar la densidad del líquido

utilizando la siguiente fórmula:

( )

( )

donde ml: masa picnómetro + líquido interés

ma: masa picnómetro + agua destilada

m0: masa picnómetro vacío

3.1.1. Datos

Masa (g) vaso precipitados: __________

Volumen (mL) líquido: __________

Temperatura (ºC) de trabajo: __________

Volumen (mL) Picnómetro: __________

3.2. Determinación densidad de sólidos

- Pesar el sólido de interés.

- Poner en la probeta una cantidad exacta de agua, registrar el volumen (mL) como volumen inicial.

- Sumergir en la probeta con agua el sólido previamente pesado, registrar nuevamente el volumen

(mL) como volumen final.

- Determinar el volumen del sólido como la diferencia entre el volumen final e inicial.

3.2.1. Datos

4.CÁLCULOS Y CUESTIONARIO.

a) Determinar la densidad de los líquidos empleados, teniendo en cuenta los métodos a y b.

b) Comparar la densidad hallada experimentalmente de cada uno de los líquidos con la que aparece

registrada en literatura y establecer cuál de los métodos resulta ser más adecuado.

c) Calcular la densidad de cada uno de los sólidos empleados y explicar el principio físico por el

cual es posible determinar dichas densidades.

d) Explicar brevemente como se podría determinar experimentalmente la densidad de una roca que

pesa una tonelada.

e) Mencionar cuatro diferentes propiedades físicas y químicas.

5. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.

Líquido Masa (g)

Método a Método b

Acetona

Agua

Alcohol

Sólido Masa (g) Volumen (mL)

MEZCLAS: OPERACIONES

FUNDAMENTALES DE SEPARACIÓN

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVOS

Identificar las clases de mezclas (homogénea o heterogénea) con base en la observación de

sus características físicas.

Separar mezclas homogéneas y/o heterogéneas, mediante algunas operaciones básicas de

laboratorio

Precisar los fundamentos de separación en cada método.

1. GENERALIDADES

Se denomina mezcla a la unión de dos o más sustancias; mezclas homogéneas cuando se forma una

sola fase y heterogéneas cuando se forman dos o más fases. Para separar dicha mezcla en sus

componentes originales se emplean ciertas técnicas de separación que dependen de las

características y la clase de mezcla.

Las operaciones fundamentales de separación y de mayor uso a nivel industrial y laboratorio

corresponden a: precipitación, decantación, filtración, centrifugación, evaporación, destilación.

Cada una de estas operaciones se fundamenta en un principio físico, el cual permite que se lleve a

cabo la separación.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

Filtración manual o por gravedad: 1 soporte universal, 1 aro metálico con llave, 1 embudo

de vidrio ordinario vástago corto, 1 vaso de precipitados (150 mL), papel filtro cualitativo.

Evaporación: 1 plancha de calentamiento, 1 capsula de porcelana.

1 Centrifuga con tubos

1 Vaso de precipitados (250 mL)

1 Probeta (25 mL)

1 Agitador de vidrio

Agua destilada

Solución Nitrato de Plomo (5%)

Solución Cloruro de Sodio (5%)

2 Tubos de ensayo

3. PROCEDIMIENTO.

3.1. Precipitación: en el vaso de precipitados de 250 mL, mezclar 25 mL de cada una de las

soluciones de Nitrato de Plomo y Cloruro de Sodio. Agitar y describir las observaciones.

a) Escriba la reacción química balanceada.

b) Identificar la clase de mezcla, mencionando el producto de color blanco obtenido.

3.2. Decantación: agitar la mezcla obtenida en el literal anterior y separar en un tubo de ensayo una

pequeña cantidad (no más de 20 mL), dejarla en reposo por espacio de 5 minutos. Intentar separar el

sobrenadante sin que se pase el sólido que se ha depositado en el fondo del vaso.

3.3. Centrifugación: agitar la mezcla del literal 3.1. y separar en el tubo para centrifuga la cantidad

adecuada, colocar en la centrífuga de acuerdo a instrucciones dadas por el profesor. Centrifugar a

800 rpm durante 5 minutos, esperar a que el carrusel de la centrifuga se detenga, retirar los tubos y

observar.

a) ¿Qué sucede si el peso de los tubos de ensayos con respecto al centro de giro, no se encuentra

equilibrado?

b) ¿Existe alguna diferencia con respecto a la separación por decantación? ¿A qué se puede atribuir

dicha diferencia?

3.4. Filtración: colocar adecuadamente el papel filtro en el embudo y comenzar a adicionar parte de

la mezcla obtenida en el literal 3.1. , recoger el sobrenadante en el vaso de precipitados de 150 mL.

a) ¿A qué se debe el paso de sólido a través del papel filtro?

b) ¿A qué se debe que el filtrado pase totalmente transparente?

c) ¿Qué pasa con la velocidad de filtración a medida que ésta continúa?

3.5. Evaporación: en una cápsula de porcelana colocar una pequeña cantidad del sobrenadante

obtenido en el literal 3.4. Iniciar el calentamiento hasta lograr evaporar por completo toda el agua.

Observar el fondo de la cápsula de porcelana.

a) ¿A qué corresponde el residuo en la cápsula?

b) ¿Se podrá lograr la salida de todo el solvente (en este caso agua) sin calentamiento?

c) ¿Si el solvente fuera alcohol, la salida de éste seria más rápida?

4. CUESTIONARIO

a) Responder cada una de las preguntas que se encuentran incluidas en el procedimiento.

b) Explicar brevemente cual es el fundamento de cada uno de los métodos de separación utilizados

en la práctica incluyendo destilación.

5. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.

PERIODICIDAD QUÍMICA

(TABLA PERIÓDICA)

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVOS

Identificar algunas propiedades físicas y químicas de varios elementos de la tabla periódica.

Establecer el comportamiento periódico de algunos grupos A de la tabla periódica.

Plantear posibles reacciones y funciones químicas involucradas en la práctica.

1. GENERALIDADES

Las propiedades de los elementos son una función periódica de sus respectivos números atómicos;

los elementos se ubican en orden creciente de tal manera que todos los que presentan propiedades

químicas y físicas mas singulares quedan unos bajo de otros formando principalmente los

denominados grupos y subgrupos. Los elementos reaccionan con otros elementos o compuestos

para formar un compuestos u otros compuestos que tienen unas características específicas

dependiendo del elemento o compuesto con que reaccionen, así cualquier elemento de la tabla

periódica que reaccione con oxigeno producirá un óxido y un no metal en presencia de agua

producirá un ácido.

El primer intento de clasificación fue propuesto en 1917 por Dobereiner llamado triadas y en 1869

Meyer y Mendeleiev desarrollaron, independientemente la clasificación que se emplea actualmente.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

Reactivos sólidos: Li, Na, K, Ca, Mg, Al, Zn, Sn, Fe

Agua de cloro

Ácido clorhídrico

Agua destilada

Papel tornasol rojo y azul

Fenolftaleína

6 Tubos de ensayo

1 Agitador de vidrio

2 Pipetas graduadas (5 mL)

1 Plancha de calentamiento

1 Pinzas para crisol

1Vaso de precipitados (600 mL)

3. PROCEDIMIENTO

3.1. Determinación propiedades físicas: observar las muestras de cada uno de los elementos que se

indican en el cuadro y completar.

NOMBRE COLOR ESTADO FORMA DUREZA OTRAS

Litio

Sodio

Potasio

Calcio

Magnesio

Zinc

Aluminio

Estaño

Hierro

3.2. Actividades de algunos metales con agua

3.2.1. En seis tubos de ensayo colocar aproximadamente 2.0 mL de agua y agregar por separado:

1- litio, 2- sodio, 3- potasio, 4- calcio, 5- magnesio, 6- aluminio. Los tubos 5 y 6 llevan agua

caliente.

a) Registrar observaciones de lo que sucede en cada tubo.

b) Determinar que se desprende en cada uno de los tubos.

c) Evaluar el producto de reacción en cada uno de los tubos con papel tornasol rojo, luego azul y

por último adicionar una gota de fenolftaleína. ¿Qué sucede? ¿A qué se atribuye el

comportamiento?

d) Plantear las ecuaciones que representan las reacciones químicas que se llevan a cabo en cada uno

de los tubos.

3.3. Agua de cloro: En un tubo de ensayo colocar 1.0 mL de agua de cloro, evaluar la solución con

papel tornasol rojo, luego azul y por último con dos gotas de fenolftaleína.

a) Registrar observaciones de lo que sucede.

b) Explicar el comportamiento de la solución con cada uno de los indicadores.

3.4. Actividad de algunos metales con ácidos En 5 tubos de ensayo colocar: 1- estaño, 2- hierro, 3- zinc, 4- calcio, 5- magnesio, luego adicionar a

cada uno de los tubos 1.0 mL HCl.

a) Registrar observaciones de lo que sucede en cada tubo.

b) Plantear las ecuaciones que representan las reacciones químicas que se llevan a cabo en cada uno

de los tubos.

c) Ordenar los metales de forma creciente en actividad con respecto al ácido clorhídrico (se sugiere

consultar en libros la serie de actividad de los metales).

3.5. Oxidación e hidratación

3.5.1. Con ayuda de unas pinzas, quemar 1.0 cm de cinta de magnesio, cuidando que el residuo no

se pierda, el cual se debe llevar a un tubo de ensayo que contiene 2 mL aprox. de agua. Agitar

vigorosamente, agregar 2 gotas de fenolftaleína.

3.5.2. Repetir el literal anterior pero empleando ahora calcio.

a) Registrar observaciones de lo que sucede.

b) Determinar que producto se forma cuando se quema un metal al aire.

c) Plantear las ecuaciones que representan las reacciones químicas que se llevan a cabo en cada uno

de los tubos.

4. CUESTIONARIO

a) Responder cada una de las preguntas que aparecen incluidas en el procedimiento.

b) Con base a las observaciones realizadas en los numerales 3, clasificar los elementos químicos

empleados en metales y no metales.

c) Mencionar tres ventajas de la clasificación periódica.

d) Definir brevemente a que se le denomina función química

5.BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.

REACCIONES QUÍMICAS Y

ESTEQUIOMETRÍA

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVOS

Reconocer reacciones de oxidación-reducción, de precipitación y plantear las respectivas

ecuaciones Comprender y aplicar los principios generales que gobiernan las relaciones cuantitativas en

una reacción química.

1. GENERALIDADES

En una reacción química, los reactivos siempre interaccionan en proporción constante de acuerdo a

la ley de acción de masas; la estequiometría de una reacción química estudia las relaciones

cuantitativas entre reactivos para dar productos. Un tipo común de reacciones en solución acuosa

son las reacciones de precipitación, que se caracterizan porque forman un producto insoluble en

agua, denominado precipitado, a partir del cual se puede determinar cantidades, concentraciones,

etc., tanto de reactivos como de productos.

En el caso de las reacciones de oxidación-reducción (rédox) se presentan variaciones en los estados

de oxidación de algunos de los reactivos y de los productos, por lo que también se denominan

reacciones de intercambio de electrones, lo que implica que se puede generar una corriente

eléctrica.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

1 Balanza analítica

2 Vasos de precipitados ( 150 mL)

2 Pipetas aforadas (5.0 mL)

1 Vidrio de reloj

1 Embudo de vidrio

1 Aro metálico con llave

1 Soporte universal

1 Estufa

4 tubos de ensayo

1 gradilla

1 agitador de vidrio

Papel filtro cuantitativo

Agua destilada

Soluciones de cloruro de calcio (0.5 M) y carbonato de sodio (1.0 M)

Ácido sulfúrico concentrado y solución 2M

Yoduro de potasio sólido

1 espátula metálica

Solución de ferrocianuro de potasio 0.1M

Solución de de CuSO4.7H2O 0.1M y 1M

Solución de KMnO4 0.01M

Solución de peróxido de hidrógeno

3. PROCEDIMIENTO

3.1. REACCIONES QUÍMICAS RÉDOX

En un tubo de ensayo colocar 2 mL de ácido sulfúrico concentrado y unos pocos cristales de

yoduro de potasio. Observe lo ocurrido

En un tubo de ensayo colocar 2 mL de solución de permanganato de potasio 0,01M, adicionar

1mL de ácido sulfúrico 2M y 2 mL de peróxido de hidrógeno. Observar, describir y explicar lo

ocurrido. Plantear ecuaciones de reacción

En un tubo de ensayo colocar 2 mL de sulfato cúprico 1M y adicionar un clavo de hierro

limpio. Dejar en reposo 15 minutos y observar el color del clavo y de la disolución. Explicar lo

ocurrido.

3.2. ESTEQUIOMETRÍA - REACCIÓN DE PRECIPITACIÓN

En un vaso de precipitados de 150 mL, mezclar 5.0 mL de cada una de las soluciones de cloruro de

calcio y carbonato de sodio, agitar constantemente. Pesar el papel filtro, doblarlo adecuadamente en

el embudo y finalmente filtrar lavando con agua destilada varias veces el vaso que contiene el

producto de reacción. Tomar el papel filtro, ubicarlo sobre el vidrio de reloj, secarlo en la estufa a

100 °C durante un periodo de tiempo de dos horas. Luego dejar enfriar el papel a temperatura

ambiente y pesar, por diferencia con el peso del papel filtro vacío determinar la cantidad de sólido

obtenido.

3.3. Datos

MASA (g)

Papel filtro vacío Papel filtro + Precipitado Precipitado

4. CÁLCULOS Y CUESTIONARIO

a) Para la parte 1: Plantear, balancear, clasificar y explicar las ecuaciones de reacción para cada uno

de los ítems descritos en el procedimiento experimental. En las reacciones rédox determinar agente

oxidante y agente reductor.

b) Para la parte 2: Escribir la ecuación balanceada que representa la reacción química que se lleva a

cabo. Identificar reactivo: limitante y en exceso. Calcular la cantidad teórica a obtener de sólido

insoluble (precipitado). Determinar el rendimiento porcentual de la reacción. Mencionar algunos

factores que pudieron haber influido en el rendimiento de reacción obtenido.

c) Cuando una lenteja de NaOH se coloca en un vidrio de reloj y expuesta al aire, gradualmente se

convierte en un líquido incoloro, luego se torna en cristales incoloros transparentes y finalmente en

un sólido opaco de color blanco cuya masa es 55% mayor que la del NaOH original. Explique

completamente estos cambios.

5. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

SOLUCIONES: PREPARACION DE

SOLUCIONES ÁCIDO – BASE

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVO

Aplicar los fundamentos teóricos de soluciones y sus unidades de concentración.

Preparar soluciones ácidas y básicas de concentraciones conocidas.

1. GENERALIDADES

Se da el nombre de solución a un sistema compuesto de diferentes sustancias que tienen tanto la

misma composición química así como las propiedades físicas en todas sus partes, es decir que

presentan una sola fase. Esta definición involucra a sistemas sólidos, líquidos y gaseosos, siendo de

particular interés aquellas de tipo líquido, debido a la gran mayoría de reacciones que se llevan a

cabo de forma casi espontanea.

Una solución se compone básicamente de soluto y solvente; la sustancia que se encuentra en menor

cantidad se denomina soluto, mientras que el solvente es aquella en mayor cantidad sin embargo,

desde el punto de vista fisicoquímico, se consideran igualmente las que tienen mayor afinidad.

Para indicar la relación cuantitativa soluto – solvente se emplean ciertas unidades de concentración,

que por lo general emplean como solvente el agua. Dichas unidades de concentración son:

Porcentajes en peso – volumen, volumen – volumen o peso – peso.

Partes por millón o por billón.

Molaridad, molalidad y normalidad.

Diluciones: un proceso común en el laboratorio es preparar soluciones a partir de otras más

concentradas mediante la adición de más solvente. En la dilución la cantidad de soluto expresada en

gramos, moles o equivalentes es la misma antes y después de la adición del solvente, por lo tanto,

las diluciones son soluciones de concentración conocida a las cuales se les va a disminuir su

concentración. Generalmente se emplea la siguiente fórmula:

V1C1 = V2C2

donde V1 y V2 corresponden a volumen soluciones concentrada y diluida.

C1 y C2 corresponden a concentraciones de las soluciones concentrada y diluida.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

2 Balones aforados (50.0 mL)

2 Vasos de precipitados (150 mL)

1 Balanza analítica

1 Pipeta graduada de 2 (mL)

1 Pipeteador

Ácido clorhídrico concentrado

Hidróxido de sodio (granallas)

Espátula

Pesa sustancias

Nota: El estudiante o grupo de trabajo deben traer dos recipientes (plástico o vidrio) limpios, secos

y con tapa, cada recipiente debe tener una capacidad aproximada de 200 mL.

3. PROCEDIMIENTO

Calcular las cantidades de soluto y solvente necesarias para preparar las soluciones de

concentración y cantidad indicadas. Teniendo en cuenta que el hidróxido de sodio es un sólido, por

tanto se debe determinar la masa, mientras que para el caso del ácido clorhídrico se determina el

volumen.

3.1. Solución Básica ≈ 0.1N (50.0 mL)

a) Pesar en un vaso de precipitados la cantidad indicada de hidróxido de sodio, disolver con 15 mL

de agua destilada.

b) Pasar la solución del literal a) al balón aforado y lavar con pequeñas porciones de agua destilada

el vaso de precipitados.

c) Completar volumen de aforo (aforar) con agua destilada, tapar y homogeneizar la solución

preparada.

d) Trasvasar la solución preparada a uno de los recipientes dispuestos para tal fin. Rotular

adecuadamente.

3.2. Solución ácida ≈ 0.1N (50.0 mL)

a) Poner en un balón aforado 10 mL de agua destilada, luego adicionar con ayuda de la pipeta

graduada, la cantidad adecuada de ácido clorhídrico (evitar inhalar los vapores que se desprenden,

evitar derrames o contacto con la piel).

b) Realizar mismo procedimiento literales c) y d) de la solución básica.

4. CÁLCULOS Y CUESTIONARIO

a) Definir brevemente: fracción molar, molaridad y normalidad.

5. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

Budayari, S. The Merck Index: an encyclopedia of chemical drugs and biological. Guide for

safety in the chemical laboratory. Manufacturing Chemists Association. Whitehouse

station,Merck & CO. 12th edition. NY.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.

TITULACIÓN: REACCIÓN ÁCIDO – BASE

FECHA: JULIO DE 2012

OBJETIVO

Determinar la concentración de soluciones por medio de titulaciones ácido – base.

1. GENERALIDADES

Aunque los ácidos y las bases también participan en reacciones de óxido – reducción, las reacciones

más importantes en que intervienen tales compuestos son las denominadas reacciones de

neutralización, es decir, la reacción que tiene lugar entre un ácido y una base para producir la sal

correspondiente y agua.

Las soluciones de concentración conocida (generalmente en unidades de normalidad o molaridad)

se llaman soluciones estándar. El procedimiento de verificar la neutralización se denomina

titulación y el punto final de ésta se observa por el cambio de color que se produce ante la presencia

de un indicador.

El cálculo de la concentración de una solución en términos de normalidad o de molaridad cuando la

estequiometría de la reacción es 1:1, se puede llevar a cabo mediante la siguiente ecuación:

donde N corresponde a concentración y V a volumen.

2. MATERIALES Y REACTIVOS

1 Bureta (25.0 mL)

1 Soporte universal

1 Pinza para bureta

1 Nuez

1 Erlenmeyer (150 mL)

1 Vaso de precipitados (100 mL)

2 Balones aforados (50.0 mL)

1 Pipeta aforada (10.0 mL)

Soluciones de ácido y base preparadas por cada uno de los grupos en la práctica

inmediatamente anterior.

Fenolftaleína

Solución patrón de Biftalato de potasio 0,1N [C6H4(COOK)COOH cuyo PM =

204,23g/mol]

Agua destilada

3.PROCEDIMIENTO

3.1. Preparación de la bureta a) Verificar que la bureta se encuentre completamente limpia, si es necesario enjuagar.

b) Revisar que no exista goteo alguno ya sea en la llave o en la punta de la bureta.

c) Adicionar una pequeña cantidad de solución de hidróxido de sodio para purgar la bureta y evitar

errores por dilución.

d) Llenar completamente la bureta (que debe estar con la llave cerrada) con la solución de hidróxido

de sodio, cuidando de eliminar burbujas y verificando que la parte baja de las llaves quede

completamente llena de la solución.

e) Ajustar menisco (volumen de solución) a 0.00 mL.

3.2. Preparación diluciones

a) Dilución 1: en un balón aforado de 50.0 mL introducir una alícuota de 10.0 mL de la solución de

ácido clorhídrico que se preparó en la sesión de laboratorio anterior. Completar a línea de aforo con

agua destilada, tapar, homogeneizar y rotular adecuadamente.

b) Dilución 2: en un balón aforado de 50.0 mL introducir una alícuota de 10.0 mL de la dilución 1

de ácido clorhídrico que se preparó en el literal a. Completar a línea de aforo con agua destilada,

tapar, homogeneizar y rotular adecuadamente.

3.3. Titulación de la base

a) Introducir en un erlenmeyer una alícuota (volumen exacto) de 10.0 mL de solución patrón de

Biftalato de potasio, adicionar 2 gotas de indicador (fenolftaleína).

b) Adicionar lentamente la solución que esta en la bureta, hasta cuando la adición de una gota,

cambie el color de la solución a un rosa pálido, llegando así al punto final de la titulación. Reportar

el volumen de solución desalojada de la bureta.

3.4. Titulación del ácido

Realizar el mismo procedimiento del literal 3.2., remplazando en este caso la solución de Biftalato

de potasio por la de ácido clorhídrico.

3.5. Datos

TITULACIÓN VOLUMEN (mL)

Alícuota NaOH gastado

HCl

Original

Dilución 1

Dilución 2

NaOH

4.CÁLCULOS Y CUESTIONARIO

a) Plantear las ecuaciones de las reacciones ácido - base que se llevan a cabo.

b) Determinar la concentración real de las soluciones de: ácido clorhídrico e hidróxido de sodio.

c) Comparar los valores de las concentraciones obtenidos experimentalmente con aquellos teóricos

usados para determinar la cantidad de reactivo a emplear para preparar la solución. Explicar la

diferencia.

d) Definir brevemente:

- Reactivo patrón (dar dos ejemplos).

- pH y su escala

- Indicador, mencionando cuatro indicadores con sus respectivos pH’s de

viraje

5. BIBLIOGRAFÍA

Whitten, K., Davis, R., Peck, M., Stanley, G. Química., Cengage Learning, Octava Edición.

Mexico, 2008.

Brown, T.L. LeMay, H.E. & Bursten, B.E. Química: La ciencia central. Pearson-Prentice,

Decimo primera edición. México, 2009.

Chang, R. Química. McGraw-Hill, Décima edición, China, 2010.