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INDICE

Introducción 3

Medidas de seguridad 3

Práctica 1. Ley de la Conservación de la Materia 4

Práctica 2. Ley de las Presiones Parciales de Dalton 6

Práctica 3. Azúcar, ¿elemento o compuesto? 8

Práctica 4. ¿Cómo diferenciar un coloide de una disolución? 10

Práctica 5 .Filtro de agua casero 12

Práctica 6. Precipitaciones corrosivas 14

Práctica 7. Detección de carbono y de hidrógeno 16

Práctica 8. Extintor casero 18

Práctica 9. Polímeros 20

Créditos 22

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Introducción

Durante el semestre pasado se comprobó que existen varias sustancias químicas con las cuales tenemos contacto en nuestra vida cotidiana. Con base en lo anterior lo que pretendemos con este manual de prácticas de laboratorio de Química II, es entender el impacto que tienen dichas sustancias en nuestro entorno y cómo solucionar la problemática que representa su análisis.

Medidas de seguridad

1. Cada grupo se responsabilizará de su zona de trabajo y de su material.

2. El uso de bata es muy conveniente, pues evita que posibles

proyecciones de sustancias químicas lleguen a la piel.

3. En el laboratorio no se podrán consumir bebidas ni alimentos.

4. En los lugares donde se realicen las prácticas, no pueden depositarse prendas de vestir, apuntes, etc., los cuales pueden entorpecer el trabajo.

5. Se deberán seguir las indicaciones del maestro para evitar algún

accidente durante la práctica.

6. Conservar la calma y leer bien los procedimientos al realizar la práctica.

7. En caso de accidentes, leves o graves, se deberá dar aviso inmediato al profesor.

8. Al inicio y término de la práctica se lavarán los materiales de trabajo y

se dejará todo debidamente ordenado.

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Ley de la Conservación de la Materia

Número del Bloque: I

Nombre del Bloque: Estequiometría

Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos Propósito de la práctica En esta actividad explorarás lo que sucede con la masa total del sistema cuando un comprimido se disuelve por completo en agua.

Fundamento teórico Los conceptos masa y volumen nos informan cuánto tenemos de algo. Podríamos decir: «tenemos 10 cm3 de aluminio» o «tenemos 27 gramos de aluminio», puesto que ambas frases nos informan cuánto aluminio hay. Pero masa y volumen no son lo mismo . Sus definiciones operacionales son completamente diferentes. La definición de masa implica el uso de una balanza para comparar el objeto medido con objetos estándares.

La definición de volumen implica meter cubos unitarios en el objeto medido. La masa de un objeto nos dice cuán pesado es el objeto; el volumen nos dice cuánto espacio ocupa. Como lo hemos visto, la masa se conserva en un sistema cerrado, pero el volumen a veces no. Lo que acabamos de hacer es reemplazar un concepto, la cantidad de materia, por dos conceptos diferentes que se definen con precisión: masa y volumen.

El concepto de cantidad de materia es demasiado impreciso para ser útil en la ciencia. Debemos siempre especificar de qué estamos hablando, de su masa o su volumen. La frase «tenemos la misma cantidad de agua y de mercurio», no tiene sentido. Podríamos tener el mismo volumen de agua y de mercurio, pero el mercurio sería más pesado. Podríamos tener la misma masa de agua y de mercurio, sin embargo el agua llenaría un recipiente más grande que el mercurio.

Práctica1

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Materiales:

Materiales Sustancias Globos pequeños Alka-seltzer Frascos pequeños o goteros Agua Báscula para cocina Cubos de hielo

Procedimiento:

• Llena con ¾ partes de agua el frasco o gotero. • Pesa el frasco o gotero junto con el globo y el Alka-seltzer y anótalo. • Deposita el Alka-seltzer en el frasco o gotero e inmediatamente

tápalo con el globo, ya que se disolvió e infló el globo, vuelve a pesar el frasco y anota lo observado.

• Coloca un trozo de hielo dentro del frasco pequeño del experimento anterior y pésalo de manera inmediata, esperamos que se transforme a líquido, vuelve a pesar con poca exactitud.

Reflexión sobre la práctica

1. Cuando el comprimido se disuelve, ¿qué pasa con el volumen del sistema: aumenta, disminuye o se mantiene igual? Explica tu razonamiento.

2. Cuando el comprimido se disuelve, ¿qué pasa con la masa del sistema: aumenta, disminuye o se mantiene igual? Explica tu razonamiento.

3. Con base en este experimento, ¿puedes concluir que los gases tienen masa? Si es así, ¿cómo determinarla?

4. ¿Qué concluyes con este experimento?

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Ley de las Presiones Parciales de Dalton

Número del Bloque: I

Nombre del Bloque: Estequiometría

Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica Conocer el resultado de una presión constante de aire cuando intervienen altas y bajas temperaturas que modifiquen su volumen.

Fundamento teórico Esta ley enuncia que la presión de un gas, al estar en contacto con temperaturas elevadas, hace que el aire se expanda y si está en contacto con temperaturas bajas el gas se comprime, ocupando menos espacio.

Materiales:

Materiales Sustancias Botella de plástico de 600 ml

Agua caliente

Un globo Agua fría Dos bandejas para agua

Procedimiento: • Coloca el globo en la boquilla de la botella. • Coloca en una bandeja agua caliente y en otra agua fría. • Introduce la botella en la bandeja con agua caliente, observa lo que

Práctica2

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sucede después de unos minutos. • Introduce la botella en la bandeja con agua fría, observa lo que sucede

después de unos minutos.

Reflexión sobre la práctica

1. ¿Qué sucede cuando introduces la botella en agua

caliente?

2. ¿Qué sucede cuando introduces la botella en agua fría?

3. Anota a qué conclusión llegas al finalizar el experimento

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Azúcar: ¿elemento o compuesto?

Número del Bloque: II

Nombre del Bloque: Sistemas dispersos

Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica Que el estudiante sea capaz de clasificar al azúcar como un elemento o compuesto al concluir el presente experimento.

Fundamento teórico Entre todas las transformaciones químicas posibles hay unas que resultan de mucho interés: las que dan lugar a los elementos. Es decir, transformaciones que conducen a sustancias que ya no parecen estar constituidas por otras más simples, de aquí que se les llame sustancias elementales o elementos.

Un elemento químico es aquella sustancia que no puede descomponerse en otras más simples mediante algún proceso químico común. Los elementos, si bien no pueden descomponerse, pueden reaccionar entre sí para formar compuestos. Un compuesto es una sustancia constituida por dos o más elementos químicos.

Materiales:

Materiales Sustancias 1 frasco de vidrio delgado

2 gramos de azúcar de mesa

1 pinzas para hielo Lámpara de alcohol

Procedimiento:

• Coloca los 2 gramos de azúcar en el frasco de vidrio delgado. • Toma el frasco con las pinzas asegurándote de que no exista la

posibilidad de resbalarse. • Calienta la base del frasco en la flama hasta que dejes de observar

cambios en el sistema. • Anota todas las observaciones del suceso.

Práctica3

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Reflexión sobre la práctica

1.Describe detalladamente lo ocurrido durante el calentamiento del azúcar en el frasco.

2.¿Qué elementos reconoces?

3.¿Presenciaste el desprendimiento de algún gas?

4. De ser así ¿de qué gas crees que se trate?

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¿Cómo diferenciar un coloide de una disolución?

Número del Bloque: II

Nombre del Bloque: Sistemas dispersos

Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica Identifica las características distintivas de los sistemas disperso (disoluciones, coloides y suspensiones).

Fundamento teórico

En los coloides, las partículas que los forman son mucho mayores que el tamaño de los átomos o de las moléculas, pero demasiado pequeñas para ser visibles. Su tamaño está comprendido entre 10-7 cm y 10-3 cm y existen débiles fuerzas de unión entre ellas.

A mediados del siglo XIX, el inglés John Tyndall demostró que la dispersión de la luz en la atmósfera era causada por las partículas en suspensión en el aire. Este efecto lo utilizaremos para diferenciar en el laboratorio una disolución de una dispersión coloidal. Cuando un rayo de luz que atraviesa un líquido con partículas en suspensión invisibles al ojo es dispersado, estamos en presencia de un coloide. Si el rayo de luz no experimenta ninguna dispersión, el líquido es una disolución o una sustancia pura.

Materiales:

Materiales Sustancias Un puntero láser (lámpara con foco pequeño)

Una lámina de gelatina

Vaso de vidrio Agua caliente

Procedimiento:

• Toma un par de láminas de gelatina, córtalas en trozos pequeños y

colócalas en un vaso lleno hasta la mitad con agua caliente. Agita suavemente con una cucharilla hasta que veas que queda un líquido de aspecto homogéneo y transparente.

Práctica4

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• Deja el vaso en el refrigerador durante más o menos una hora. Cuando lo saques, el líquido se habrá solidificado en un gel coloidal.

• Dirige la luz de un puntero láser de manera que atraviese el coloide, podrás ver perfectamente el rayo de luz.

Reflexión sobre la práctica

1. ¿Cuál es tu conclusión de este experimento?

2. Dirige la luz del láser o la lámpara de manera que incide con un cierto ángulo por la parte inferior de la superficie de la gelatina, ¿cuál es el resultado?

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Filtro de agua casero

Número del Bloque: II

Nombre del Bloque: Sistemas dispersos

Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos Propósito de la práctica Realizar un purificador de agua casero para contrarrestar la contaminación del agua en nuestro entorno.

Fundamento teórico El agua es un compuesto inorgánico de suma importancia, ya que sus características físicas y químicas lo hace un compuesto químico indispensable para la vida. Si bien, la tierra se encuentra cubierta por un 75% de agua, sólo el 0.08% del total de ésta se encuentra en las condiciones para ser potable, es decir para su consumo, lo cual indica paradójicamente la poca cantidad de agua disponible.

Materiales:

Botella de plástico de 2 litros

Carbón vegetal

Algodón Cenizas Tijeras Piedras pequeñas o gravilla Gasas de tela Arena Vaso de cristal

Práctica5

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Procedimiento: • Toma la botella de plástico y sin quitarle la tapa corta la base de esta

con la ayuda de las tijeras, introduce el algodón hasta el cuello de la botella. cúbrela con una gruesa capa de las piedras.

• Coloca una capa uniforme de ceniza que será aproximadamente de un centímetro. Hasta aquí, debes haber llegado hasta la mitad de la botella de plástico.

• Luego vendrá una capa gruesa de arena, una capa no tan gruesa de carbón vegetal, que viene en forma de piedra, la cual debes procurar acomodar uniformemente y no dejar ver a través de ella la arena y por ultimo cubrirás lo anterior con pedazo de gasa.

• Para terminar, quita la taparrosca de la botella y coloca ésta sobre un

vaso vacío. • Vierte agua turbia en la botella y espera unas horas hasta que el

contenido descienda a través de todos los elementos que componen el filtro y llegue hasta el vaso donde notaras un significativo cambio de color, pudiendo llegar a ser agua transparente.

Reflexión sobre la práctica

1. ¿Qué función tienen cada uno de los materiales y sustancias en el experimento, para limpiar el agua?

2. ¿Se podrá aplicar este experimento para grandes cantidades de agua?

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Precipitaciones corrosivas

Número del Bloque: II Nombre del Bloque: Sistemas dispersos Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica En esta actividad vamos a comprobar la importancia de mantener el pH del agua de lluvia dentro de los límites normales, ya que la naturaleza no es capaz de regular modificaciones importantes del mismo. Esta lluvia contaminada (lluvia ácida) es la responsable del deterioro de monumentos (fachada de la Catedral de Burgos, Acueducto de Segovia, etc.), muerte de los bosques de coníferas, etcétera.

Fundamento teórico Nadie pone en duda la importancia del agua para la vida y sin embargo el hombre, a lo largo de su historia, ha contaminado ríos, lagos, manantiales, etc., destruido su flora y fauna. Actualmente, la situación ha cambiado y parece que al ser humano le empieza a interesar la conservación del medio ambiente. Así, se investiga en fábricas, facultades y entidades de todo tipo sobre la búsqueda de procesos alternativos a los existentes que permitan seguir obteniendo los productos que generan nuestro bienestar pero contaminando menos.

El pH de la lluvia es de por sí ligeramente ácido, razón por la cual se considera lluvia ácida a aquellas precipitaciones con un pH inferior a 5,6 y no a 7 (pH neutro). En esta actividad simularemos dicha lluvia empleando diferentes vinagres.

Materiales:

Materiales Sustancias Mármol 200 ml de Vinagre Gotero Planta

Práctica6

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Procedimiento Sobre una placa de mármol deja caer gota a gota el vinagre. En poco tiempo observarás cómo va apareciendo un surco en la misma, debido a la reacción del vinagre con el carbonato de calcio (mármol).

Mármol + Vinagre -- > Gas

Carbonato de calcio + Ácido acético -----> Dióxido de carbono + Acetato de calcio + Agua

Tras un tiempo, podrás observar el resultado del goteo en el mármol:

Se puede comprobar la influencia de la lluvia ácida en la muerte de la flora si se riega una planta con vinagre. No es necesario que riegues la planta hasta su destrucción, así, una vez que observes su deterioro comienza a regarla con agua. Recuerda que las plantas son organismos vivos y se debe respetar el medio ambiente.

Reflexión sobre la práctica

1. Anota tus conclusiones acerca del experimento y compáralas con tus compañeros.

2. Si se emplean diferentes vinagres (de manzana, vino, etc.) se simularán lluvias de diferente acidez, ¿qué resultado obtendrás con estas variaciones?

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Detección de carbono y de hidrógeno

Número del Bloque: III

Nombre del Bloque: Compuestos del carbono y macromoléculas Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica Identificar la presencia de carbono e hidrógeno en una muestra, a través de procesos simples.

Fundamento teórico Los compuestos orgánicos son sustancias químicas basadas en cadenas de carbono e hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, y también nitrógeno, azufre, fósforo, boro y halógenos. Los carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono no son moléculas orgánicas.

Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:

Moléculas orgánicas naturales. Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica.

Moléculas orgánicas artificiales. Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plásticos.

Materiales:

Taza de porcelana Copa de cristal o embudo de plástico Cerillos Vela

Práctica7

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Procedimiento:

• Enciende una vela y coloca sobre la llama una taza de porcelana,

observa y anota. • Enciende una vela y coloca una copa de vidrio invertida a una cierta

distancia de la llama, observa y anota.

Reflexión sobre la práctica

1. ¿Cómo puede usted detectar la presencia de carbono?

2. ¿Qué es lo que indica la presencia de hidrógeno en la muestra?

3. Menciona ¿dónde podemos encontrar carbono en nuestra vida diaria?

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Extintor casero

Número del Bloque: III Nombre del Bloque: Compuestos del carbono y macromoléculas Tiempo asignado para la práctica: 50 minutos

Propósito de la práctica Realizar una mezcla capaz de solucionar un problema de incendio pequeño demostrando las características químicas que tienen las sustancias del bicarbonato y vinagre al realizarse dicha mezcla.

Fundamento teórico Al momento de agitar y acercar el extintor casero a la veladora ésta se apagó como por arte de magia. Esto se debe a la reacción química que ocurre al mezclarse el vinagre y el bicarbonato, ya que producen CO2 (dióxido de carbono).

Al acercar el extremo del popote a la veladora y retirar el dedo con el que este se estaba tapando el orificio, el dióxido de carbono sale disparado porque dentro del recipiente se consumió todo el oxígeno, lo que provoca presión en el CO2; es por esto que la veladora se apaga, porque el CO2, al hacer contacto con el fuego, desplaza el oxígeno que mantiene la llama o que mantiene la combustión.

Materiales:

Materiales Sustancias Tapón de corcho de una botella de vino

Bicarbonato

Popote Vinagre Servilletas de papel Botella de agua pequeña (seca) Hilo de coser Pica hielo

Práctica8

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Procedimiento: • Toma una servilleta de papel y ábrela completamente, de forma que

quede cuadrada. Agrega en ella 4 cucharaditas de bicarbonato (en el centro) y ciérrala por los extremos, en forma de bolsita, enróllala con un hilo (tiene que quedar bien sujeto).

• Después añade a la botella 5 cucharadas de vinagre. • Hazle un agujero con un pica hielo al corcho, traspasándolo todo, para

que pueda entrar el popote. Si no tienes un corcho, puedes utilizar el tapón de plástico de la botella tapando los huecos con plastilina.

• Después la bolsita de bicarbonato métela en la botella de forma que cuelgue (con una parte del hilo fuera) y no toque con el vinagre; mete el popote en el corcho y con esta tapa la botella.

• Por último, para saber si el experimento funciona, enciende una vela. • Tapa con el dedo el popote sujetando la botella al mismo tiempo,

mezcla el bicarbonato con el vinagre y agita, sin destapar el popote. • Quita el dedo y proyecta el gas, el cual sale de la botella sobre la vela

que se apaga.

Reflexión sobre la práctica

1. Anota tus observaciones y realiza una conclusión del experimento.

2. ¿Por qué es tan importante que exista este fenómeno en nuestra vida cotidiana?

3. ¿El extintor casero tendrá la capacidad para apagar un fuego más grande?

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Polímeros

Número del Bloque: III

Nombre del Bloque: Compuestos del carbono y macromoléculas Tiempo asignado: 50 minutos

Propósito de la Práctica En este experimento vas a conseguir, partiendo de materiales cotidianos, obtener un nuevo material: un polímero con nuevas propiedades.

Fundamento teórico Las reacciones químicas permiten transformar la materia y a partir de unas sustancias obtener otras diferentes con nuevas propiedades. Un polímero está compuesto por más de 4 monómeros en su estructura. El hombre con sus investigaciones ha sido capaz de sintetizar algunas macromoléculas para su beneficio, el ejemplo más claro es el plástico; éstos pueden ser duros o moldeables, algunos son utilizados en paracaídas o incluso en pinturas o barnices.

Materiales:

Sustancias Cantidad Pegamento blanco 2 tazas. Perborato dental o bicarbonato de sodio (Se vende en las farmacias como producto para la higiene dental)

1 cuchara metálica

Agua 1 taza

Procedimiento: • Coloca en una taza pequeña el equivalente a una cucharada

de pegamento blanco y añade un poco de agua (más o menos la misma cantidad). Muévelo para que se disuelva.

• En otra taza pequeña coloca una cucharadita de perborato y añade agua (más o menos la mitad de la taza). Agita para que se disuelva.

Práctica9

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• Vierte una cucharadita de la disolución de perborato sobre la disolución de pegamento blanco. Muévelo con la cuchara. Se produce la reacción química y observa cómo se va formando una masa viscosa. Si hace falta puedes añadir más disolución de perborato.

• Separa la masa viscosa y observa sus propiedades. • Haz una bola y déjala botar.

PRECAUCIÓN. No debes llevarte la sustancia a la boca, ni ponerla encima de la ropa ni de los muebles. Al terminar debes lavarte bien las manos.

Reflexión sobre la práctica

1. ¿Qué sucede con la mezcla final?

2. Cuando dejas botar la bola, ¿qué ocurre?

3. Sumerge el polímero en vinagre y anota lo que sucede.

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Créditos

Iraís Dalila Reyes Cruz Directora General de Telebachillerato

Julián Cruz Champala Subdirector Técnico

José Peña Cerezo Subdirector de Evaluación

y Supervisión Escolar

Rodrigo José Álvarez Montero Méndez

Jefe del Departamento

Técnico Pedagógico

Joaquin Vasquez Pérez Jefe de la Oficina de Planeación Educativa

Juan Luis Uscanga

Salazar Jefe de la Oficina

de Desarrollo Educativo

Jorge Alvarado Blanco Elaboración del Manual

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