QUIMICA 2

PAGE 79QUIMICA INTEGRADA

UNIVERSIDAD FRANKLING ROOSEVELTEAP CIENCIAS FARMACUTICAS Y BIOQUMICA

INSTRUCCIONES PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO1.- Recuerde que el laboratorio es un lugar serio de trabajo. Debe conocer su ubicacin permanente en la mesa y mantenerla el orden.

2.- Lea cuidadosamente la GUIA DE PRACTICA, preparando un bosquejo de informe. Al realizar las prcticas, solo efecte las sealadas y a medida que las realice, complete su informe correspondiente.

3.- No toque las sustancias ni los aparatos de los estantes sin autorizacin.

4.- No juegue con las llaves de agua, gas, etc. que se encuentran en las mesas.

5.- Si deja caer las sustancias qumicas sobre la mesa, limpiar inmediatamente.

6.- Si se vierte sobre s un cido o cualquier sustancia corrosiva, lvese inmediatamente con abundante agua.

7.- No toque directamente con las manos las sustancias qumicas desconocidas.

8.- Si desea conocer el olor de una sustancia, no acerque a la cara directamente, abanique un poco de vapor a las fosas nasales, moviendo la mano sobre la sustancia o el

recipiente que contiene la sustancia.

9.- Compruebe cuidadosamente los rtulos de los frascos de reactivos antes de usar su contenido.

10.-No devolver los sobrantes de compuestos usados a los frascos originales, no introducir objeto alguno dentro de ellos, no cambiarles de tapa por ningn motivo.

11.-Los frascos goteros no se debe destapar para usarlos, consulte su uso con el profesor.

12.-Antes y despus del experimento, asegurese de la limpieza de las mesas y aparatos usados, deje todo en su sitio.

13.-Todo material roto o extraviado durante la prctica ser de responsabilidad de todos los integrantes del grupo.

14.-Al momento de encender el mechero, verifique que las llaves y manguera correspondan al respectivo mechero.

OPERACIONES PELIGROSAS

Las prcticas de Laboratorio requieren de mucho ms cuidado del que hasta ahora se ha expuesto. Hay pequeos detalles que se deben tener en cuenta para realizar ciertas operaciones, evitando consecuencias desagradables:

1.- Nunca calentar un tubo de prueba, dirigiendo ste hacia s o hacia algn compaero, las sustancias que se calientan, generalmente lquidas, pueden proyectarse violentamente hacia afuera, provocando un accidente.

2.- Nunca prenda un mechero, abriendo totalmente la llave de gas y manteniendo la cara sobre el mismo; la presin del gas produce una llama bastante larga que podra causarle quemaduras.

3.- Tener mucho cuidado al introducir un tubo o un Termmetro a travs de un tapn de corcho o de jebe. La presin deber ejercerse sobre el tubo en un punto prximo al tapn; si se presiona desde el extremo opuesto, se tendr mayor facilidad, pero puede producirse una palanca que fcilmente lo rompa, es aconsejable cubrirse la mano con un trapo y humedecer en agua, aceite o lcali el tubo o termmetro.

4.- Emplear siempre la pinza para coger los tubos, especialmente cuanto est efectuando calentamiento (recuerde que el tubo se pone rojo cuando est lo suficientemente caliente, como para producir dolorosas quemaduras.

5.- Mantener lejos de la cara, extendiendo bien los brazos toda clase de reactivos cuando por primera vez se ha de verificar alguna reaccin qumica. Muchas veces sta desprende gran cantidad de calor, que puede proyectar violentamente los reactantes fuera del tubo.

EN CASO DE ACCIDENTE

En cualquier tipo de incendio, inmediatamente cerrar toda llave de salida de gas. Si la llama es pequea, puede ser apagada con una toalla hmeda o con el extintor de anhdrido carbnico.

ACIDOS EN LA ROPA: Si cae algo de cido en el vestido, aplicar inmediatamente solucin de amoniaco.

FUEGO EN LA ROPA: Inmediatamente cubrir con una manta o con una toalla. Usar, si es necesario, la ducha de agua.

INCENDIO DE REACTIVOS: Cuando hay incendios en vasos o frascos de laboratorio, tapar inmediatamente la boquilla de stos con una plancha de asbesto o con una toalla hmeda. Para incendios mayores usar el extinguidor de anhdrido carbnico.

NORMAS PARA EL USO DEL LABORATORIO

Las clases prcticas de laboratorio son herramientas indispensables para el desarrollo integral de los Cursos de Qumica, por eso es necesario observar al mximo las normas siguientes:

1.- Realizar las Prcticas de Laboratorio con el debido inters y responsabilidad.

2.- Tener en cuenta las indicaciones del Jefe de Prcticas sobre el uso del material y equipo del Laboratorio, as como el orden, limpieza y seguridad que debe mantener.

3.- Cada alumno ser integrante de un grupo de trabajo al cual pertenecer a lo largo del ciclo.

4.- Ser nombrado en forma relativa un coordinador de grupo quin ser el responsable del material o equipo recibido.

5.- Al iniciarse la prctica, el coordinador de grupo canjear su carnet universitario por el material y reactivos a utilizarse en dicha prctica.

6.- En caso de dao o deterioro de material o equipo el Coordinador de grupo informar del hecho al profesor, todo el grupo es responsable del dao causado.

7.- Para el uso de equipos de Laboratorio los alumnos debern leer las indicaciones de uso que acompaarn a dichos equipos y sobre todo ponerlas en prctica.

8.- Al finalizar las prcticas se proceder a limpiar el material a fin de entregarlo en las mismas condiciones que fueron recibidos.

9.- Una vez limpio el material, el coordinador de grupo lo devolver a la persona encargada de Laboratorio, previo visto bueno del profesor y proceder a recibir su carn.

10.El Laboratorio deber quedar completamente limpio, las mesas secas y limpias, debiendo arrojar todos los desechos al tacho de basura.

Cuando prepare soluciones cidas, nunca agregue agua al cido, sino el cido al agua.

PRIMEROS AUXILIOS

CORTES, producidos por roturas de tubos de vidrio o termmetros, las partes afectadas lavar con agua, aplicar un anticptico y luego una venda.

ACIDOS EN LOS OJOS: Lavar inmediatamente la parte afectada con bastante agua del cao, luego con una solucin saturada de cido brico o una solucin de cido actico al 1%; secar y poner dentro del ojo unas gotas de aceite de olivo.

ALCALI EN LOS OJOS: Lavar inmediatamente la parte afectada con bastante agua del cao, luego con una solucin saturada de cido brico.

QUEMADURAS PRODUCIDAS POR:

ACIDOS: Lavar con bastante agua de cao, luego con una solucin saturada de bicarbonato de sodio, volver a lavar con agua, secar con gasa y aplicar picrato de butesina.

FENOL: Lavar con alcohol al 50% con una solucin de agua de bromo al 1%, secar y aplicar vaselina.

BROMO: Lavar con bastante agua de cao, luego con una solucin concentrada de bisulfito de sodio hasta eliminar el bromo lavar con agua, secar y aplicar vaselina.

FUEGO: Las quemaduras por fuego o por contacto con objetos calientes se alivian, aplicando a la parte afectada picrato de butesina.

ATENCION:

EN CASOS GRAVES SOLICITAR ATENCION MEDICA.

EXPERIMENTO 01

INTRODUCCION AL TRABAJO DE LABORATORIO

OBJETIVOS:

1. Verificar experimentalmente los conceptos tericos de las principales operaciones qumicas fundamentales.

2. Diferenciar las diversas operaciones fundamentales y determinar su eficacia en la separacin de los componentes de una mezcla.

La Qumica tiene enorme importancia para las Ciencias de la salud. Por ejemplo: La determinacin cuantitativa de algn componente de la sustancia analizada consta de una serie de operaciones consecutivas como muestreo de la sustancia que se estudia, preparacin de sta para anlisis, pesada de la porcin, su disolucin o fusin, concentracin por evaporacin de la solucin, etc.

Una vez preparada la solucin estudiada, la determinacin cuantitativa de sus componentes puede llevarse a cabo por diferentes mtodos (gravimetra, volumeta y otros), cada unos de los cuales tiene su propia tcnica de operaciones.

En esta prctica realizaremos la tcnica de operaciones generales utilizadas en qumica: precipitacin, pesadas, decantacin, filtracin, lavado, secado, as como el tratamiento matemtico de los resultados. Cada operacin debe realizarse exacta y minuciosamente: slo as se podr obtener los resultados seguros.

OPREACIONES COMUNES DE LABORATORIO DE QUIMICA:

PRECIPITACION: La precipitacin es la accin de separar partculas slidas en lquidos claros mediante alguna reaccin qumica o mutacin fsica. El cuerpo slido se separa en forma de precipitado. La sustancia que ocasiona la precipitacin, se llama precipitante y el lquido que queda en el vaso por encima del precipitado se llama lquido sobrenadante.

El precipitado, por lo general se asienta en el fondo del vaso por gravedad, en otros casos queda suspendido y en otros, flora en la superficie.

DECANTACION: Consiste en la separacin del slido, sedimentado en el fondo del recipiente del lquido sobrenadante, vaciando con cuidado el lquido. El tratamiento se usa frecuentemente en el lavado del precipitado antes de la filtracin.

SEDIMENTACION: Asentamiento de la fase slida en la suspensin por el efecto de gravedad.

FILTRACION: Operacin que consiste en separar los slidos de los lquidos con ayuda de una sustancia porosa como filtro, lana de vidrio, crisol filtrante, arena, amianto, etc.

CENTRIFUGACION: Es un mtodo de separacin de fase slida de un lquido, sometiendo la suspensin a la fuerza centrfuga.

EVAPORACION: El proceso de separacin de la fase lquida aplicndole calor a temperaturas un poco menores de 100C.

PARTE EXPERIMENTAL

REACTIVOS:

Solucin de yoduro de potasio KI

Nitrato de plomo Pb(NO3)2

Agua destilada

MATERIALES Y EQUIPOS:

Luna De reloj

Vaso

Varilla

Embudo de filtracin

Papel filtro

Pisceta

Estufa

Balanza

PROCEDIMIENTO

Consistir en la determinacin de la cantidad de Pb presente en una muestra de nitrato de plomo (II), Pb(NO3)2 . El nitrato de plomo se convierte en yoduro de plomo insoluble, segn la reaccin siguiente:

Pb(NO3)2(s) + 2KI(ac) ----------( 2KNO3(ac) + PbI2(s)

Pese en la balanza 0.5 g de nitrato de plomo (II) utilizando una luna de reloj.

Coloque la muestra pesada en un vaso de precipitados y disolverla con 20 ml de agua destilada agitando con una varilla de vidrio.

Agregue a la solucin anterior, gota a gota, aproximadamente 40 ml de la solucin de yoduro de potasio hasta lograr una cantidad apreciable del precipitado amarillo de yoduro de plomo.

Deje sedimentar el precipitado durante unos 5 minutos.

Pese el papel filtro y anote su peso en cuaderno.

Arme un equipo de filtracin como se indica en la figura.

Vierta cuidadosamente el contenido del vaso sobre el filtro, tratando de no enturbiar la solucin y para evitar que se tupan los poros del filtro. Use una varilla para dirigir la cada de lquido.

Lave repetidamente el precipitado con agua destilada de la pisceta y contine filtrando.

Lleve el embudo con el filtro a la estufa y deje secar a una temperatura entre 80C y 90C.

Una vez seco el filtro, djelo enfriar y pselo en la balanza, anotando el dato en cuaderno.

Determine por diferencia el peso de yoduro de plomo formado.

Con estos datos, calcule la cantidad de plomo presente en el yoduro de plomo obtenido, si se sabe que una mol de yoduro de plomo pesa 461 gramos y contiene una mol de plomo de 207 gramos:

Peso Molar de PbI2 ----------Peso Molar de Pb

Peso de PbI2 obtenido----------

X

Donde:

Peso Molar de PbI2= 461 g / mol

Peso Molar de Pb

= 207 g / molPeso de PbI2 obtenido=Peso (filtro+precipitado)Peso (filtro slo)

CUESTIONARIO:

1.-Por qu las suspensiones calientes se filtran ms rpido, que fras?

2.-Explique, si mediante la tcnica de decantacin se logra la separacin total de la sustancia que se quiere separar. Por qu?

EXPERIMENTO 02

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS: CLASIFICACION PERIODICA

OBJETIVO:

Estudiar y correlacionar las propiedades de elementos conocidos y vistos como un grupo o familia.

DISCUSIN:

La ley peridica resume muchas observaciones sobre las propiedades de los elementos. Se puede establecer como sigue: CUANDO LOS ELEMENTOS SE ACOMODAN EN ORDEN CRECIENTE DE SUS NUMEROS ATOMICOS, MUESTRAN PROPIEDADES SIMILARES PERIODICAMENTE. Al elaborar la tabla peridica actual, los elementos fueron acomodados uno tras otro, en grupos, debido a sus propiedades qumicas semejantes. Por ejemplo, todos los elementos del grupo IA, son metales que, cuando reaccionan, forman iones con una carga de 1+. Si se examinan las configuraciones electrnicas de estos elementos, se ver que el nivel electrnico exterior para cada uno no tiene sino un electrn en un subnivel s. En forma semejante, todos los elementos del grupo IIA tienen una configuracin electrnica en el nivel exterior que se podra generalizar como ns2. De hecho, examinando cualquier grupo dentro de la tabla peridica, se ve que todos los elementos en el grupo tienen la misma estructura electrnica en el nivel exterior. Las estructuras electrnicas similares conducen a propiedades fsicas y qumicas semejantes.

PARTE EXPERIMENTAL:

REACTIVOS

MATERIALES

*Solucin de NaF

*Gradilla con 4 tubos

*Solucin de KCl

*Vaso de 250 ml

*Solucin de KBr

*Esptula

*Solucin de KI

*Solucin de AgNO3*Solucin de NH4OH

*Agua de cloro

*Agua de bromo

*Na, Li, K metlicos

*Mg metlico

*Fenolftalena

*Soluciones de Mgl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2*Acido sulfrico 2M

1. Familia de los Halgenos (Grupo VIIA)

A.SOLUBILIDAD EN AGUA DE HALUROS DE PLATA

Coloque en 4 tubos de ensayo 1 ml (aproximadamente 20 gotas) de soluciones 0.1 M de NaF, KCl, KBr y KI y adicineles 20 gotas de AgNO3 0.1M, agite y espere, que sedimenten los precipitados formados. Anote el color de los precipitados y ordene los haluros de acuerdo a la cantidad formada (se tiene en cuenta que a mayor cantidad de precipitado, menor solubilidad).

Las ecuaciones seran:

NaF + AgNO3 ------------(

KCl + AgNO3 --------------(

KBr + AgNO3 ------------(

KI + AgNO3 -------------(

Ordene los haluros de plata de menor a mayor solubilidad en agua.

B. SOLUBILIDAD EN AMONIACO ACUOSO DE HALUROS DE PLATA:

En los tubos del experimento anterior elimine el lquido sobrenadante y adicione a los diferentes precipitados 20 gotas de solucin de amonaco 6M, NH4OH.

Las ecuaciones seran:

AgCl(s) + 2NH4OH -------(

AgBr(s) + 2NH4OH -------(

AgI(s) + 2NH4OH ---------(

Ordene los haluros segn la solubilidad del precipitado en amoniaco.

C.PODER OXIDANTE DE LOS HALGENOS LIBRES

Nota.- Para esta parte de experiencia debe tenerse en cuenta, que los halgenos libres disueltos en tetracloruro de carbono, dan las siguientes coloraciones:

Cl2 amarillo Br2 anaranjado

I2 violeta

Tmese en dos tubos de ensayo 1 ml (20 gotas) de solucin 0.1M de KBr y KI, agrgueles 1 ml de agua de cloro (gas cloro disuelto en agua) y 10 gotas de tetracloruro de carbono, agite bien. Observe el color que toma la fase inferior de tetracloruro de carbono.

Las reacciones que ocurren, son:

2KBr + Cl2 ------>

2KI + Cl2 ------>

A un tubo que contenga solucin de KI, adicinele 1 ml de agua de bromo (bromo lquido disuelto en agua) y 10 gotas de tetracloruro de carbono, agite y observe el color de la fase inferior.

2KI + Br2 ------>

De acuerdo a lo observado en las experiencias anteriores, trate usted de relacionar las propiedades de los 4 halgenos con su configuracin extranuclear.

Ordene los halgenos segn la facilidad creciente de ser desplazados de sus sales haluros (PODER OXIDANTE DECRECIENTE).

2.- Familia de los Metales Alcalinos (Grupo IA)

a) Reactividad con agua.

En un vaso pequeo que contiene 100 ml de agua, deje caer un trocito de litio recin cortado. Anote sus observaciones.

2Li + H2O ------>

A la solucin formada agrguele 3 gotas de fenolftalena.

b) Reptase la experiencia anterior, empleando un trocito de sodio recin cortado.

2Na + H2O ------>

c) Haga lo mismo con un trocito de potasio recin cortado. Escriba las ecuaciones correspondientes de las 3 reacciones.

2K + H2O ------>

Qu propiedad comn poseen los tres elementos?

Ordene los elementos de acuerdo a la reactividad creciente con el agua.

3.-Familia de los Metales Alcalino-Trreos (Grupo IIA)A.REACTIVIDAD EN AGUA:

En un vaso pequeo con unos 25 ml de agua coloque un trocito de magnesio (Mg) y 5 gotas de la fenolftalena. Caliente a ebullicin por unos instantes. La aparicin de color rojo grosella indicara la formacin del hidrxido de magnesio, segn la ecuacin:

Mg + 2H2O -----------( Mg(OH)2 + 2H2.

Compare la reactividad del Mg con la reactividad de cualquier metal

alcalino.

Saque las conclusiones al respecto.

B. SOLUBILIDAD EN AGUA DE LOS SULFATOS DE METALES ALCALINO-TRREOS

En cuatro tubos de ensayo coloque 20 gotas de las soluciones 0.1M de MgCl2, CaCl2, SrCl2 y BaCl2. Agregue a cada tubo 10 gotas del cido sulfrico, H2SO4 2M. Luego aada 20 gotas de etanol a cada tubo y compare las cantidades de los precipitados formados.

Las ecuaciones son:

MgCl2 + H2SO4 ------(

CaCl2 + H2SO4 ------(

SrCl2 + H2SO4 ------(

BaCl2 + H2SO4 ------(

Cmo se relaciona la cantidad del precipitado con la solubilidad en el agua?

CUESTIONARIO:

1.- Cul es la diferencia entre los metales alcalinos y alcalino-trreos en trminos de sus propiedades fsicas y qumicas?-

2.-Proponga 5 solventes para los halgenos libres.

3.- Ordene en forma descendente la reactividad de los metales alcalinos.

4.- Cmo se reconocen cualitativamente los metales alcalinos?

5.- Para qu se usa la fenolftalena?

6.- Qu funcin cumple el alcohol en el experimento de los metales alcalino-trreos?

7.-Qu relacin existe entre la solubilidad de haluros de plata en agua y en amoniaco y el tamao de los iones de haluros?

8.-Escriba las ecuaciones de las reacciones que tendran lugar entre Ca, Sr y Ba con agua.

9.-Represente las configuraciones electrnicas de los elementos cuyos nmeros atmicos son: 9, 14, 23, 41.

EXPERIMENTO 03

ENLACE QUIMICOOBJETIVO:

Determinar el tipo de enlaces de las diferentes sustancias. Predecir la polaridad de los compuestos covalentes. Aprender a diferenciar entre los electrlitos fuertes y dbiles por su capacidad de conducir la corriente .

DISCUSION:

El ENLACE QUIMICO puede definirse como la fuerza de adhesin entre los tomos (caso de las molculas) o iones (caso de los compuestos inicos).

Tipos de Enlace:

(a)Enlace inico (o electrovalente); se forma cuando uno o ms electrones del nivel de valencia de un tomo, se transfieren al nivel de valencia de otro, transformandose ambos en iones positivo y negativo, respectivamente, y atrayendose entre s electrostticamente. Esta atraccin electrosttica entre los iones de carga contraria es el enlace llamado inico. Los compuestos inicos en estado fundido o en soluciones acuosas contienen iones (tomos con carga elctrica), los cuales originan una diferencia del potencial, que permite el paso de la corriente elctrica.

(b)Enlace covalente consiste en un par de electrones compartidos entre dos tomos.

(*)En un enlace covalente ordinario el par electrnico (o pares de electrones en caso de enlaces dobles y triples), est formado por aportes equitativos de cada tomo.

(*)Enlace covalente coordinado se forma cuando uno de los tomos aporta el par electrnico y el otro, el orbital vacante.

(*)Enlace covalente apolar se origina entre dos tomos iguales o con las electronegatividades iguales, lo que conduce a la distribucin simtrica de la densidad electrnica alrededor de los ncleos de ambos tomos.

(*)Enlace covalente polar se produce entre dos tomos con diferentes electronegatividades, lo que conduce a la distribucin desigual de la densidad electrnica con respecto a los ncleos y la aparicin de las cargas parciales de signo contrario.

MATERIALES Y REACTIVOS:

Equipo para medir la conductividad elctrica

Un vasito de 150 ml

Probeta

Trpode

Varilla de vidrio

Agua destilada

Solucin de HCl 0.1M

Solucin de CH3COOH 0.1M

Solucin de NaOH 0.1M

Solucin de NH4OH 0.1M

Solucin de NaCl al 1%

Solucin de CuSO4 Etanol

Solucin de glucosa

Bencina

PARTE EXPERIMENTAL:

(1)Arme el equipo como se indica en el dibujo.

Tomacorriente

(2)Coloque unos 50 ml de agua destilada en un vaso y pruebe su conductividad.

(3)Repita el ensayo con el agua del grifo (potable).

(4)Ensaye una por una las dems soluciones y lquidos propuestos .

(5)Determine, cul de estos compuestos es apolar.

(7)Determine, cules seran electrlitos fuertes y cules dbiles

RESULTADOS:

COMPU-

ESTOINTENSIDAD

FOCOIONES

PRESENT.COMP.

INICOCOMP. COVALENELECTRLITONO ELECTRL

POLARAPOLARFUERTEDBIL

Agua destilada

Agua potable

HCl

CH3COOH

NaOH

NaCl

NH4OH

CuSO4

C2H5-OH

C6H12O6

Bencina

CUESTIONARIO:

01.Por qu el agua del grifo tiene la conductividad elctrica distinta de la conductividad del agua destilada?

02.Qu es un dipolo?

03.De los dos solventes, CH3CH2OH y CCl4, cul sera inmiscible con el agua? Por qu?

04.-Entre las sustancias NaOH y NH4OH, cul sera electrlito ms fuerte? Por qu?

05.-Represente las estructuras de Lewis (frmulas electrnicas de puntos) de los compuestos ensayados y en la prctica realizada.

EXPERIMENTO No. 04

REACCIONES QUIMICAS

OBJETIVO :

En este experimento se estudiar los diferentes tipos de reacciones qumicas

que se producen comnmente en el laboratorio.

DISCUSION:

Las reacciones qumicas son las interacciones de dos o ms sustancias entre s o la accin sobre ellas de agentes externos como luz, calor, electricidad, etc., que producen los cambios en sus nuevos compuestos con caractersticas fsicas propias. diferente a las de sustancias reaccionantes.

TIPOS O CLASES DE REACCIONES QUIMICAS:

Para su mejor estudio las reacciones qumicas se clasifican de la siguiente manera:

1.-Reacciones de Combinacin (Unin o Sntesis). Ejemplos:

a. Elemento ms elemento-----------------> Compuesto

2 Mg + O2 ----------------------------> 2 MgO

b. Elemento ms compuesto 1--------------> Compuesto 2

O2 + 2 NO ----------------------------> 2 NO2

c. Compuesto 1 mas compuesto 2 ----------> Compuesto 3.

BaO + CO2 ----------------------------> BaCO32.- Reacciones de descomposicin (Son las reacciones opuestas a las reacciones de combinacin).

a. Compuesto ms calor ---> Compuestos y/o elementos

CaCO3 + calor -----------------> CaO + CO23.- Reacciones de desplazamiento simple:

Elemento 1 ms Compuesto 2 --> Elemento 2 ms compuesto 1

Zn + 2HCl --------------> H2 + ZnCl24.- Reacciones de doble desplazamiento (mettesis)

a. Con formacin de precipitados (pp):

I) Con pp amorfo: Ca++ + S--2 -------> CaS

II) Con pp. cristalino:

(CH3COO)2Pb + 2 KI -------> PbI2 + 2 CH3COOK

III) Con pp. coloidal:

FeSO4 + 2NH4OH -------> Fe(OH)2 + (NH4)2SO4

b. Si formacion de precipitado (pp):

I) Sin coloracin:

NaOH + HCl ---------> NaCl + H2O

II) con coloracin:

2K2CrO4 + 2HCl -------> K2Cr2O7 + 2KCl + H2O

5.- Reacciones de Oxido-Reduccin (son reacciones en las cuales ocurre tansferencia de electrones).

Oxidacin: es la prdida de electrones;

Reduccin: es la ganancia de electrones.

El elemento que gana electrones se reduce y es el agente oxidante;

El elemento que pierde electrones se oxida y es el agente reductor:

2 Na + 2 H2O --------> H2 + 2NaOH

ag. red. ag. ox.

6.- Reacciones con formacin de complejos.

AgNO3 + 2NH4OH --------> Ag(NH3)2OH + H2O

Esta reaccin ocurre en dos etapas:

I-a etapa: 2AgNO3 + 2NH4OH ----> Ag2O + 2NH4NO3 + H2O

II-a etapa: Ag2O + 4NH4OH ---- 2 Ag(NH3)2OH + 3H2O

PARTE EXPERIMENTAL

Las reacciones que vamos a realizar se refieren a las clases o tipos 1, 2, 4, 5, 6, cuyo objetivo ser comprobar si se llevan a cabo o no y escribir las ecuaciones con los productos respectivos.

a) Quemar un trozo de cinta de magnesio, comparar el aspecto de la cinta con el resduo de combustin:

2Mg + O2

--------->

b) En un tubo de ensayo calentar con cuidado una pequea porcin de clorato de potasio (KClO3), observar y comparar la muestra original con el resduo:

2KClO3 + calor

--------->

c) Con 1 ml (20 gotas) de las siguientes soluciones 0.1M de BaCl2, HCl, K4Fe(CN)6, Na2SO4, K2CrO4, CuSO4, y Pb(NO3)2

realizar las siguientes reacciones qumicas:

Na2SO4 + BaCl2

---------->

Pb(NO3)2 + 2HCl

---------->

2CuSO4 + K4Fe(CN)6 --------->

2K2CrO4 + 2HCl

---------->

d) A 2 ml de solucin de CuSO4 0.1M agregue una lentejita de Zinc (Zn) metlico, observe con cuidado las coloraciones de la solucin y del metal: Zn --- plateado lustroso, Cu --- polvo disperso marrn:

CuSO4 + Zn

---------->

e) A 1 ml de la solucion 0.1M de AgNO3 agregue 1 ml de la solucin 0.1M de NaCl. Observe con cuidado la formacin de AgCl:

AgNO3 + NaCl

---------->

Ahora, haga sedimentar el precipitado, decante la solucin sobrenadante y al slido restante agregue 1 ml de solucin 6M de amonaco, NH4OH: si hay desaparicin del slido, AgCl, entonces se est formando el cloruro amoniacal de plata, Ag(NH3)2Cl:

AgCl + 2NH4OH

---------->

f)A 1 ml de la solucin de sulfato de cobre CuSO4 agregue 10 gotas de solucin de hidrxido de amonio, agite y anote sus observaciones.

CuSO4 + 4NH4OH

----------(CUESTIONARIO

1.- Si se quema 1.5 g de Mg metlico en presencia de oxgeno, cuntos gramos de MgO se obtiene?

2.- Escriba 5 ejemplos de c/u de las reacciones de combinacin, descomposicin, desplazamiento, doble desplazamiento, oxido-reduccin y formacin de complejos.

3.- Explique, de donde proviene el oxgeno en la combustin de magnesio?

4.- En qu casos se produce una reaccin de precipitacin? Qu factores influyen? Explique.

5.- Prediga los productos de las siguientes ecuaciones:

a) 2CO + O2

--------->

b) SrCl2 + Na2SO4 --------->

c) Sn(NO3)2 + KI --------->

d) CaCO3 + calor --------->

EXPERIMENTO 05

SOLUCIONESOBJETIVOS:

Aprender las formas de expresar la concentracin de las soluciones y su preparacin.

DISCUSION:

La solucin es una mezcla homognea (o uniforme) de dos o ms sustancias, cuyas partculas son del tamao atmico o molecular.

Los componentes de una solucin son clasificados en soluto(s) y solvente(s). El solvente en una solucin con los componentes en diferentes fases, es el componente que conserva la misma fase que la solucin formada (p.ej., azcar en el agua). El solvente es el agua, no importa la cantidad de azcar disuelto, puesto que el agua tiene la misma fase que la solucin obtenida.

En el caso de las soluciones cuyos componentes tienen la misma fase, el solvente es el componente que se encuentra en proporcin mayor (p.ej., en el aire el nitrgeno se encuentra en un 79%, por lo que es considerado como solvente).

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES

Se puede decir que una solucin est diluida si slo hay unas pocas partculas de soluto disueltas en ella, o concentradas si hay muchas partculas disueltas.

Al trabajar con las soluciones frecuentemente se necesita conocer con exactitud la concentracin del soluto presente. La concentracin de una solucin es la medida numrica de la cantidad relativa de soluto en la solucin; esta medida es, por consiguiente, expresada siempre como una relacin.

MAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES

(*)TANTO PORCIENTO PESO EN PESO, %p/p:

W,g soluto

%p/p = ------------------------- x 100%

W,g solucin

El tanto por ciento peso en peso de una solucin indica el nmero de gramos de soluto en cada 100 gramos de solucin. Por ejemplo, una solucin al 10%p/p de NaOH contiene 10 gramos de NaOH por 100 gramos de solucin.

(*)TANTO PORCIENTO VOLUMEN EN VOLUMEN, %v/v:

V,ml soluto

%v/v = ------------------------- x 100%

V,ml solucin

El tanto por ciento volumen en volumen de una solucin indica el nmero de mililitros de soluto en cada 100 mililitros de solucin. Por ejemplo, una solucin al 25%v/v de alcohol en agua, contiene 25 mililitros de alcohol por 100 mililitros de solucin.

(*)TANTO PORCIENTO EN MILIGRAMOS, mg% :

W,mg de soluto

mg% = ------------------------- x 100%

V,ml de solucin

El tanto por ciento en miligramos es una unidad de concentracin utilizada con frecuencia en los informes clnicos para describir las concentraciones extremadamente bajas del soluto (por ejemplo, trazas minerales en la sangre). Como un caso concreto, veremos un ejemplo:

El nivel de nitrgeno en la sangre de una persona es de 32 mg%, lo que significa que hay 32 mg de nitrgeno disuelto por cada 100 ml de sangre.

(*)PARTES POR MILLON, ppm:

W,mg de soluto

ppm = --------------------------------------

V,litros de solucin

Una parte por milln representa 1 mg de soluto por cada litro de solucin. Esta unidad de concentracin se utiliza para expresar el contenido de los minerales y los contaminantes en el agua potable e industrial.

(*)MOLARIDAD, M:

# moles soluto

M = -------------------------, mol/l

V,litros solucin

Como el nmero de moles de una sustancia se determina dividiendo los gramos de la sustancia sobre su peso molecular-gramo (PMG), la expresin anterior puede tomar la siguiente forma:

(W,g / PMG) soluto

M = ---------------------------------------

V, litros solucin

La molaridad representa el nmero de moles de soluto por cada litro de solucin. As, en una solucin 0.36 molar de cido clorhdrico, por cada litro hay 0.36 moles de HCl.

(*)MOLALIDAD, m:

# moles soluto

m = -------------------------, mol/kg

W,kg solvente

(W,g / PMG) soluto

m = -------------------------------

W,kg solvente

La molalidad representa el nmero de moles de soluto por cada kilogramo de solvente. En una solucin 2.0 molal hay 2 moles de soluto disueltos en 1 kg de solvente.

(*)NORMALIDAD, N:

# equivalentes soluto

N = -----------------------------------------------, eq/l

V, litros solucin

Un equivalente de la sustancia es la cantidad en gramos de la misma, que se combina con 1.008 g de hidrgeno, 8 g de oxgeno, produce 1 mol de cargas (+) o (-) o que pierde o gana 1 mol de electrones. El nmero de equivalentes se calcula dividiendo el peso en g de la sustancia entre el peso equivalente-gramo (PEG) de la misma. Entonces, la expresin anterior toma forma:

(W,g / PEG) soluto

N =------------------------------------

V,litros solucin

Por ejemplo, en una solucin 0.25 normal, hay 0.25 equivalentes del soluto en cada litro de solucin.

DILUCIONES

Una tarea muy comn en un laboratorio qumico o mdico es la preparacin de una solucin necesaria a partir de una solucin madre ms concentrada. Se puede utilizar la siguiente relacin para determinar la cantidad de solucin madre requerida para una solucin dada, pero se debe tener la seguridad de que se utilizan las mismas unidades de concentracin y volumen a ambos lados de la ecuacin:

(conc.deseada)x(vol.deseado)=(conc.sol.madre)x(vol.sol.madre)

O simplemente:

C inicial x V inicial = C final x V finalPARTE EXPERIMENTAL

METODOS DE PREPARAR SOLUCIONES:La preparacin de las soluciones es un procedimiento muy comn en el trabajo de laboratorio. Se puede diferenciar varios mtodos:

(a)Preparacin de una solucin de concentracin aproximada y volumen (o peso) dados mediante la pesada directa del soluto (o medicin del volumen de soluto, si es lquido) y su disolucin en el solvente elegido

(b)Preparacin de soluciones por dilucin de las soluciones concentradas, llamadas soluciones-madre

MATERIALES Y REACTIVOS:Calculado por mesa de trabajo

Probetas de 50 ml

Agua destilada

Pipetas de 10 ml

NaCl

Varilla de vidrio

NaOH

Vasos de 250 ml

KMnO4Luna de reloj

H2SO4 concentrado

Espatula

Fiola de 100 ml

PROCEDIMIENTO:03.-Preparacin de las soluciones de concentracin conocida

(a)Preparar 50 gramos de solucin al 5 %p/p de NaCl.

Calcule el peso de NaCl necesario para los 50 gramos de solucin, utilizando la ecuacin del tanto por ciento en peso. Pese la cantidad calculada de NaCl, colquela en un vaso.

Calcule el peso de agua que debe aadir para completar los 50 gramos de solucin. Considerando que la densidad del agua es 1 g/ml, el peso calculado de agua es igual a su volumen.

Mida el volumen calculado de agua, aada a la sal, agite con una varilla y guarde en un frasco etiquetado.

(b)Preparar 100 ml de la solucin 0.5 molar de NaOH

Calcule el peso de NaOH, en grageas y pese sobre una luna de reloj la cantidad calculada, teniendo en cuenta que el NaOH es muy higroscpico y se humedece rpidamente. NO TOQUE LAS GRAGEAS DE NaOH CON LAS MANOS.

Pase el NaOH pesado a un vaso, aada unos 30-40 ml de agua destilada y disuelva el soluto completamente. Pase la solucin a una fiola y agregue agua destilada hasta la marca de aforo. Tape la fiola y homogenice la solucin invirtiendo varias veces la fiola. Guarde la solucin de NaOH preparada en un frasco etiquetado.

(c)Preparar 100 ml de solucin 0.1 normal de KMnO4, que ser utilizada en medio cido:

KMnO4 + 5 electrones ------------> Mn+2

Calcule la cantidad en gramos de permanganato de potasio, KMnO4, necesario para preparar 100 ml de una solicin 0.1N, que se utilizar en medio cido, reduciendose el permanganato a ion manganeso Mn+2:

Peso eq.-g del permanganato sera 1/5 de su peso mol.-g y sera: 1/5 x 158 = 31.6 g/eq.

Entonces, el peso del permanganato se calculara de siguiente forma:

g soluto = N x V,litros x PEG soluto.

Pese la cantidad calculada de permanganato de potasio y prepare la solucin siguiendo las instrucciones del experimento anterior.

(d)Preparar 100 ml de solucin de H2SO4 0.5 molar a partir del cido concentrado.Calcule primero la molaridad del cido concentrado basandose en la informacin que da la etiqueta:

Concentracin: 98% en peso

Densidad:

1.82 g/ml.

Para transformar las unidades de concentracin del tanto por ciento en peso a molaridad, debemos proponer algn volumen de la solucin (1ml, 10ml, 100ml, 1000ml, etc).)

Para comodidad en el manejo de los clculos matemticos, suponemos 1 litro o 1000 ml de la solucin concentrada. La molaridad se calcula segn la siguiente ecuacin:

N moles H2SO4

W,g H2SO4 / PMG H2SO4

M = ----------------------------- = -------------------------------------------

V, litros solucin

V, litros solucin

El peso del soluto se calcula de la ecuacin del tanto por ciento en peso:

% p/p

% p/p

W soluto = ----------------- x W soluc. = -------------- (V soluc. x d soluc.)

100 %

100 %

Colocando esta expresin a la anterior, colocando los valores y reacomodndola, tendremos:

1000 ml98 % p/p1.82 g/ml

M = ----------------- x --------------- x --------------------= 18 mol/litro

1 litro

100 %

98 g/mol

Calcule el volumen del cido concentrado que se necesita para preparar 100 ml de la solucin 0.5M:

M c x V c = M d x V d

M d x V d (0.5 M) (100 ml)

V c = ----------------- = --------------------------- = 2.7 ml

M c

18 M

Mida con la pipeta el volumen calculado del cido concentrado y colquelo en una fiola de 100 ml. Utilizando una pisceta agregue agua destilada hasta la marca del aforo. Tape la fiola y homogenice la solucin.

CUESTIONARIO:01.Qu peso de KOH debe utilizarse para preparar 50 g de una solucin al 2.5%p/p?

02.Una muestra de 35 ml de HCl 12M se diluy a un volumen final de 125 ml. Calcule la molaridad de la solucin obtenida.

03.Cuntos moles de soluto contiene 1/2 litro de una solucin 0.125M de cido sulfrico?

04. Calcule la normalidad de una solucin preparada disolviendo 1.75 g de KMnO4 en agua suficiente para 500 ml de solucin, si esta solucin se utilizara en medio bsdico, reduciendose el permanganato a bixido de manganeso:

MnO4- + 3 electrones ---------> MnO2 .

MATERIAL PARA PREPARAR SOLUCIONES PORCENTUALES:

MATERIAL PARA PREPARAR SOLUCIONES MOLARES Y NORMALES:

EXPERIMENTO No. 06

CINETICA QUIMICAOBJETIVO:

Verificar los efectos del cambio de concentracin y de temperatura sobre la velocidad de una reaccin qumica.

DISCUSION:

La velocidad de reaccin es el cambio de concentracin que experimenta un reactante o un producto en funcin del tiempo:

Por ejemplo, para la reaccin Hipottica

A + 3B ---> 2C

-d[A] -1 d[B] 1 d[C]

Vel.= ------------- = --------------- = --------------

dt 3 dt 2 dt

Los signos negativos indican que las concentraciones de A y B decrecen con el tiempo, y el signo positivo que la concentracin de C aumenta con el tiempo. Las parntesis cuadradas indican concentraciones en moles por litro:

Segn la definicin de velocidad nos indica que B desaparece 3 veces ms rpido que A y C aparece 2 veces ms rpido que aquella con la que A desaparece.

La velocidad de una reaccin depende de varios factores: concentracin de los reactantes, y a veces, de los productos, de la temperatura y de los catalizadores. Por lo general la medicin de la velocidad se efecta en ciertas condiciones experimentales especificas, de tal manera que todos los factores que afectan la velocidad permanezcan constantes, excepto uno. este estudio se realiza en forma sitemtica, hasta que se identifique, lo mejor posible, el comportamiento cintico de la reaccin.

La expresin matemtica que relaciona la velocidad de una reaccin con las concentraciones de los reactivos se denomina "Ley de Velocidad". La ley de velocidad se debe determinar experimentalmente, no se puede deducir de la ecuacin estequiomtrica correspondiente a la reaccin neta. Para nuestra reaccin hipottica la ley de velocidad podemos representarla segn:

d[A]

Velocidad = - ---------- = k[A]n x [B]m

dt

La velocidad, d[A]

- ---------

dt

expresa la disminucin de la concentracin de A en funcin del tiempo, a una temperatura conocida k es una constante de proporcionalidad y se denomina "constante de velocidad".

El exponente de cada concentracin (n y m en este caso) se denomina al orden de la reaccin para esa especie qumica particular. Si los valores de n y m son 1 y 2 respectivamente, la ley de velocidad es:

d[A]

Velocidad = - ------- = k[A] x [B]2

dt

y se dice que la reaccin es de primer orden respecto a la especie A y de segundo orden a la especie B. Si los valores de n y m son 0 y 1 respectivamente, la ley de velocidad es:

d[A]

Velocidad = - ------- = K[A]0 x [B]1

dt

d[A]

Velocidad = - ------- = K[B]1

dt

en este caso se dice que es de orden cero respecto a A (o independiente de la concentracin de A) y de primer orden respecto a B.

En consecuencia el orden de reaccin respecto a una especie es simplemente la potencia a la cual se eleva la concentracin de dicha especie en la ley de velocidad.

El orden total de la reaccin ser la suma de n+m.

Se debe hacer presente que el orden de reaccin se determina experimentalmente y no debe ser relacionada con los coeficiente de la ecuacin estequiomtrica excepto si la reaccin ocurre en una sola etapa.

En este experimento se observar el efecto de la concentracin y de la temperatura sobre la velocidad de una reaccin qumica realizando algunos ensayos con la reaccin llamada "reaccin reloj".

Dicha reaccin se lleva a cabo mezclando una solucin A de yodato de potasio (KIO3), con una solucin B de bisulfito de sodio (NaHSO3) y utilizando solucin de almidn como indicador.

Los reaccionantes efectivos son el in yodato IO3- y el in bisulfito HSO3-

La reaccin puede representarse por la ecuacin:

IO3- + 3HSO3 - ------> I- + 3HSO4- (I)

Suponiendo que se utilice un exceso de yodato, los iones yoduro, I-, formados reaccionan con los iones yodatos IO3- sobrantes porducindo iodo molecular, I2, segn la siguiente ecuacin:

5I- + 6H+ + IO3- ---> 3I2 +3H2O (II)

Inmediatamente cuando los iones bisulfitos se han consumido por la reaccin (I), el iodo molecular forma un complejo azul con el almidn presente en la disolucin lo cual indica que la reaccin (I) ha llegado a su fin. La reaccin (I) es lenta y es la que mide su velocidad. La reaccin (II) es instantnea.

MATERIAL Y REACTIVOS

- Un vaso de 250 ml.

- Un termmetro de 0 a 100 C

- Un trpode

- Una malla metlica con asbesto

- un mechero de gas

- una probeta de 10ml

- Un cronmetro o un reloj con registro de segundos.

- Una gradilla con 10 tubos de ensayo (pirex)

- 10 tapones para los tubos de ensayo

- 100 ml de solucin de KIO3, 0.02M (solucin A)

- 100 ml. de solucin de NaHSO3, 0.01M (solucin B, que ya contiene el almidn)

- Un gotero

- Un frasco con agua destilada.

PROCEDIMIENTO.-

Efecto de la concentracin

Para investigar el efecto de la concentracin de uno de los reactantes sobre la velocidad de reaccin, se har diluciones de la solucin A para variar la concentracin del in IO3-. En cada caso la concentracin del in HSO3- se mantendr constante y la temperatura de todas las soluciones ser la temperatura ambiente.

a)Con una probeta limpia mida 10 ml. de solucin A, virtala en un tubo de ensayo limpio, Lave la probeta y mida 10.0 ml. de la solucin B y virtala en otro tubo de ensayo limpio.

b)Compruebe que ambas soluciones tengan la misma temperatura ambiente y anote esta temperatura.

Nota: Tenga cuidado de limpiar el termmetro a fin de no contaminar las soluciones.

c)Vierta la solucin A sobre la solucin B agitando rpidamente e invirtiendo el tubo unas tres veces para conseguir la uniformidad del sistema.

Mediante un cronmetro empiece a controlar el tiempo desde el instante en que ambas soluciones entran en contacto.

d)Observe cuidadosamente la mezcla en el tubo e interrumpa el control del tiempo en el cronmetro en el instante que aparece el color azul.

e)Repita el experimento en las mismas condiciones mencionadas, para comprobar los resultados.

f)Repita las operaciones a) a e) empleando las siguientes diluciones de solucin A:

8ml de solucin A y 2ml de agua destilada

6ml de solucin A y 4ml de agua destilada

4ml de solucin A y 6ml de agua destilada

Efecto de la Temperatura

Para investigar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reaccin, se determinar el tiempo de reaccin a temperaturas aproximadamente 10 grados y 20 grados por encima de la temperatura ambiente:

a)Mantenga los tubos con 10.0 ml. de las soluciones A y B respectivamente por 5 minutos en un vaso con agua aproximadamente a unos 10 grados por encima de la temperatura ambiente para que las soluciones adquieran la temperatura del bao.

Proceda con el experimento de igual manera como en la parte III.1 desde (a) hasta (e).

b)De igual manera haga el experimento a 20 grados por encima de la temperatura ambiente.

RESULTADOS.

Efecto de la Concentracin

Temperatura ambiente = ______C

# ENSAYOV,ml

AV,ml

H2O[A], mol/lV,ml

B[B], mol/lT, seg

110--100.001

282100.001

364100.001

446100.001

Las concentraciones de la solucin A en los ensayos 2,3 y 4 se calculan segn la ley de dilucin:

Mi x Vi = Mf x Vf

Mi x Vi(0.02 mmol / ml) (Vi)

Mf = ---------------- = ------------------------------

Vf

10 ml

Construya una grfica de concentracin de KIO3 sobre el eje vertical y el tiempo de reaccin (correspondiente a la velocidad de reaccin) sobre el eje horizontal.

Efecto de la Temperatura

# ENSAYOV,ml

A[A], mol/lV, ml

B[B], mol/lTCT, seg

1100.02100.00140

2100.02100.00135

3100.02100.00130

4100.02100.00125

(*)100.02100.001AMB.

(*) Resultado de la parte A.

Construya una grfica de temperatura sobre el eje vertical y el tiempo de reaccin sobre el eje horizontal.

CUESTIONARIO Y PROBLEMAS.

1.A partir de los datos obtenidos, Cul es la relacin entre el tiempo de reaccin y la concentracin?

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

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

2.Cul es la relacin entre la velocidad de reaccin y la concentracin?

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

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

3.Qu relaciones generales puede deducirse del grfico obtenido en la parte B del experimento?

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

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

4.Haga una prediccin del tiempo de reaccin a 0C y a 50C asumiendo que todas las dems variables se mantienen constantes.

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

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

5.En una reaccin hipottica en la cual el paso que determina la velocidad es A + 28 --> C + D, cul ser el efecto sobre la velocidad de reaccin al: a) duplicar la concentracin de A y b) duplicar la concentracin de B?

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

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

6.Experimentalmente se encuentra que la velocidad de formacin de C por medio de la reaccin:

2A (g) + B(g) ----> C(g)

Es independiene de la concentracin de B y que se cuadruplica cuando la concentracin de A se duplica.

a)Escriba una expresin matemtica de la ley de la velocidad para esta reaccin.

b)Si la velocidad inicial de formacin de C es 5 x 10-4 moles/litro por minuto, cuando las concentraciones iniciales de A y B son 0.2M y 0.3M, respectivamente, Cul es la constante especfica de la velocidad?

C)Cul ser la velocidad inicial, cuando las concentraciones iniciales de A y B sean 0.3M y 0.5M respectivamente?

EXPERIMENTO 07

ACIDOS Y BASES. TITULACION ACIDO-BASE

OBJETIVOS:

Aprender a determinar la concentracin de una solucin(cida o bsica) mediante la titulacin cido-base.

DISCUSION:

Definicin de cidos y bases segn diferentes teoras:

(a)Teora de Arrhenius: un cido es aquella sustancia que agregada al agua, aumenta la concentracin de iones hidronio, H3O+, de la solucin. Una base es aquella sustancia, que al ser agregada al agua, aumenta la concentracin de iones oxhidrilo, OH-, en la solucin.

Ej.HCl(g) + H2O ------> H3O+(ac) + Cl-(ac) (cido)

NaOH(s) + H2O ------> Na+(ac) + OH-(ac) (base)

(b)Teora de Lowry y Brnsted: un cido es sustancia capaz de donar uno o varios protones, H+ ; una base es sustancia capaz de aceptar uno o varios protones.

Ej.:NH3(ac) + HCl(ac) --------> NH4+(ac) + Cl-(ac)

base cido

(c)Teora de Lewis: una base es toda sustancia capaz de ceder un par de electrones y un cido es toda sustancia capaz de aceptar un par de electrones, para formar un enlace covalente coordinado.

Ej.:H3N: + BF3 ---------> H3N-BF3

Base cido

La aplicacin prctica de las reacciones cido-base, es la neutralizacin cido-base, que es la reaccin entre las cantidades equivalentes estequiometricamente de un cido y una base:

# equivalentes cido = # equivalentes base.

El mtodo volumtrico cido-base consiste en determinar la concentracin de un cido o una base, hacindola neutralizar con una base o un cido, respectivamente, de concentracin conocida. El procedimiento utilizado en la volumetra se llama titulacin y el dispositivo utilizado, se llama bureta.

La titulacin es la adicin controlada de un volumen conocido de una solucin (cida o bsica a otra (bsica o cida) hasta su neutralizacin completa. El momento de la titulacin, en que los equivalentes de cido y base se igualan, se llama punto de equivalencia y se detecta mediante los indicadores.

Los indicadores son colorantes orgnicos que tienen las coloraciones distintas dependiendo de las concentraciones de los iones hidronio y de los iones de oxhidrilo.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y REACTIVOS:

Fiola de 250 ml

Gradilla con 8 tubos de ensayo

4 goteros

Vaso de precipitacin

Pipeta

Varilla

Espatula

Balanza analtica

Erlenmeyer

Bureta de 50 ml con llave de paso

Acido clorhdrico, HCl 0.1M

Solucin de NaOH 0.1M

Acido clorhdrico HCl concentrado

Fenolftalena

Anaranjado de metilo

Agua destilada

Carbonato de sodio anhdro

I.DETERMINACION DEL VIRAJE DE COLOR DE INDICADORES EN MEDIO ACIDO-BASICO-NEUTRO

En tres tubos de ensayo coloque 5 ml de agua destilada.

A primer tubo agrguele 5 gotas de HCl 0.1M y 3 gotas de anaranjado de metilo.

Al segundo tubo agrguele solo 3 gotas de anaranjado de metilo.

Al tercer tubo agrguele 5 gotas de NaOH 0.1M y 3 gotas de anaranjado de metilo.

Anote en una tabla las coloraciones producidas.

Repita el ensayo utilizando el indicador de fenolftalena.

Resuma el resultado en la siguiente tabla:

COLOR

INICADORMEDIO

ACIDOMEDIO

NEUTROMEDIO

BASICO

ANARANJADO DE METILO

FENOLFTALEINA

II.PREPARACION DE UNA SOLUCION DE HCl PARA QUE SEA ESTANDARIZADA.

Para preparar 250 ml del cido clorhdrico aproximadamente 0.1N, se utilizar el mtodo de dilucin del cido clorhdrico concentrado, 12N.

Primero calcule el volumen del cido clorhdrico concentrado que se necesitar para la dilucin:

# equiv. HCl conc. = # equiv. HCl dil.

N conc. x V conc. = N dil. x V dil.

N dil. x V dil. (0.1 eq/l)(0.25 l)

V conc. = --------------------------- = -----------------------------

N conc.

12 eq/l

V conc. = 0.00208 l 2.1 ml

Mida 2.1 ml del HCl concentrado (12N) con una pipeta, utilizando el bombillo de goma, y virtalo a una fiola de 250 ml, a la cual se pone previamente unos 10 ml de agua destilada, para evitar las salpicaduras Aada el agua hasta la marca de aforo, tape la fiola y homogence la solucin, invirtiendo la fiola varias veces.

III.VALORACION DE LA SOLUCION PREPARADA DE HCl

La valoracin de la solucin preparada del cido clorhdrico se realizar mediante la titulacin con un patrn primario que es el carbonato de sodio anhidro. La reaccin entre el carbonato de sodio y el cido clorhdrico, es:

Na2CO3 + 2HCl ---( 2NaCl + CO2 + H2O.

El peso equivalente - gramo del carbonato de sodio se calcula como la mitad de su peso molecular-gramo:

Peso eq.-g Na2CO3 = Peso mol.-g = 106 = 53 g/eq.-g.

PROCEDIMIENTO:

Pese 0.200 gramos de carbonato de sodio anhidro en la balanza de precisin, colquelos en un erlenmeyer de 250 ml de capacidad, aada unos 25-30 ml de agua destilada y 5 gotas del indicador anaranjado de metilo. Disuelva el carbonato, dando movimientos giratorios al matraz.

Lave y enjuague una bureta y llnela con el cido clorhdrico preparado. Asegrese, de que la espiga de la bureta este llena y sin burbujas de aire. Ajuste el nivel del cido en la marca cero.

Comience la adicin controlada del cido de la bureta a la solucin del carbonato en el erlenmeyer, agitando la solucin en el mismo mediante el movimiento giratorio del matraz.

Cuando la coloracin amarilla de la solucin en el erlenmeyer se torne de amarilla clara a anaranjada, cierre la llave de la bureta y anote el volumen de la solucin consumida en la neutralizacin.

Caliente un poco la solucin neutralizada (sin dejar que hierva) para eliminar el dixido de carbono formado en la titulaci. Si el color naranja retorne al amarillo claro, aada ms cido de la bureta, hasta lograr color naranja otra vez. Rectifique el volumen del cido gastado.

Calcule la normalidad exacta del cido, tomando en cuenta que:

# eq.-g carbonato = # eq.-g cido

W carb./ Peso eq.-g carb. = N cido x V,l cido

N cido = W carb. / Peso eq.-g carb. X V,l cido

CUESTIONARIO:

01.-Qu es un cido de Lewis y una base de Lewis?

02.-Qu relacin encuentra Ud. entre los conceptos cido-base de Lewis y los conceptos receptor-donador en la definicin del enlace covalente coordinado (dativo)?

EXPERIMENTO 08

HIDROCARBUROS

OBJETIVO:

Realizar un estudio comparativo de las propiedades de los hidrocarburos saturados e insaturados.

DISCUSION:

La estructura de los hidrocarburos tiene gran influencia en su comportamiento qumico, as como es determinante la presencia de los enlaces simples, dobles y triples y la presencia de un orbital deslocalizado en los hidrocarburos aromticos.

CARACTERISTICAS DISTINTIVAS:

HH

||

H -- C ----- C -- H

H --C== C -- HH C C -- H

||

| |

HH

H H

LONGITUD DE ENLACE

1.54 angstrom

1.34 angstrom1.30 angstrom

TIPO DE HIBRIDACION

sp3

sp2

sp

ANGULOS DE ENLACE

109

120

180TIPOS DE REACCIONES

*Sustitucin

Adicin

Adicin

*

Sustitucin

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y REACTIVOSn-hexano

aceite (alqueno)

Carburo de calcio

Solucin acuosa de bromo

Solucin acuosa de cloro

Solucin de permanganato de potasio

Solucin de yodo en etanol

Cristales de yodo

Solucin de compejo de cobre

Solucin de Tollens

Gradilla con 6 tubos

Vaso de precipitacin

Mechero

Trpode con rejilla

Pipeta

PROCEDIMIENTO

ALCANOS (ENSAYOS DE n-HEXANO)

(A)Reaccin con el agua de bromo:

La reaccin de los alcanos con el bromo es lenta en la oscuridad, pero a la luz solar es bastante rpida:

luz

R H + Br2 ------------------------(

Se tiene la certeza si la reaccin se haya llevado a cabo por la decoloracin del agua de bromo y por el desprendimiento del HBr.

En un tubo limpio coloque 1 ml del n-hexano, agrguele 3 gotas de agua de bromo y agte. Anote sus resultados y escriba la ecuacin respectiva.

(B)Ensayo de Von Baeyer:

Los alcanos difcilmente se oxidan con los oxidantes comunes. El cambio de color del permanganato de potasio puede ser indicativo de la presencia de los dobles y triples enlaces, pero los alcanos no provocan el cambio de color de este oxidante.

En un tubo de ensayo con 1 ml de n-hexano coloque 3 gotas de permanganato de potasio (KMnO4) , 2 gotas de carbonato de sodio al 5% y agite. Anote sus observaciones.

(C)Reaccin con yodo:

A un tubo con 1 ml de n-hexano, agrguele un cristalito de yodo. Agite y anote sus observaciones.

ALQUENOS

Los alquenos, a diferencia de los alcanos, son altamente reactivos y los mtodos que existen para determinar su carcter insaturado, se basa en las reacciones de adicin al doble enlace. Tambin las reacciones de oxidacin son tiles para el estudio de sus estructuras.

(A) Reaccin con el agua de bromo:

La reaccin con el bromo es rpida y no necesita de la luz. Se verifica por la decoloracin del bromo al ser adicionado a los dobles enlaces:

R CH === CH ---R + Br2 -------( A un tubo de ensayo con 1 ml de aceite (muestra problema de los alquenos), agrguele 10 gotas de agua de bromo y anote sus observaciones.

(B) Ensayo de Von Baeyer:

R --CH==CH --R + KMnO4 + H2O ----(A un tubo de ensayo con 1 ml de alqueno (aceite) agrguele unas 3-5 gotas de solucin de permanganato de potasio al 5%, agite bien y anote sus observaciones.

( C) Reaccin con el yodo:

A un ml de alqueno (aceite) agrguele un cristal de yodo, agite y anote sus observaciones.

R CH == CH R + I2 -------(ALQUINOS

Los tres pares de electrones que conforman el triple enlace de los alquinos otorgan a los alquinos la misma alta reactividad que la de los alquenos.

La adicin al triple enlace comprende los pasos:

H --- C C --- H + 2Br2 ----------( La muestra problema de un alquino que utilizarmos en este experimento, ser el acetileno. El acetileno es un gas de frmula H ---C C --- H y se obtiene en laboratorio a partir del carburo de calcio en reaccin con el agua:

CaC2(s) + 2H2O -----( C2H2(g) + Ca(OH)2(ac), en un dispositivo que se muestra en la figura al final del experimento.

Hay una propiedad muy particular de los alquinos, que poseen un tomo de H en el carbono de triple enlace. Este H tiene propiedades ligeramente cidas, por lo que puede ser removido y reemplazado por los iones de metales pesafdos como Cu y Ag en la reaccin con las soluciones complejas de estos metales, como los cloruros amoniacales de cobre y de plata.

Como resultado, se obtiene sales insolubles llamadas acetiluros de cobre o de plata, respectivamente:

R --- C C --- H + Ag(NH3)2 Cl -------( En este experimento se har ensayar la reactividad de acetileno con los reactivos siguientes: agua de bromo, solucin de permanganato de potasio, solucin de yodo en etanol, solucin de cloruro cuproso amoniacal y solucin de cloruro de plata amoniacal (Tollens).

Se preparan 5 tubos de ensayo con las soluciones antes mencionadas y se hace burbujear el acetileno a travs de cada solucin durante 1 minuto.

Anote las observaciones de las reacciones en cada tubo de ensayo. Escriba las ecuaciones de cada una de las reacciones.

H C C H + 2Br2 ----(H C C H + 2I2 (etanol) ----(H C C H + KMnO4 (ac) ----(H C C H + Ag(NH3)2OH (ac) ----(H C C H + Cu2(NH3)4Cl2 (ac) ----(

H2O

CaC2(s)

CUESTIONARIO:

01.-Escriba las ecuaciones para las reacciones siguientes:

Propano ms agua de cloro

Buteno ms permanganato de potasio

1-pentino ms solucin de plata amoniacal

2-hexino ms solucin de cobre amoniacal

02.-Proponga un procedimiento qumico simple para diferenciar entre buteno y butano. Escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes.

03.-Escriba las frmulas estructurales de los hidrocarburos siguientes:

2,2,4-trimetil-pentano

5-etil-decano

2,2-dimetil-propano

4-isopropiloctano

04.-Escriba las ecuaciones de combustin (reaccin con el oxgeno) completa de:

a) propano (gas de cocina)

b) octano

c) 3-metilpentano

EXPERIMENTO 09

RECONOCIMIENTO DE GRUPOS FUNCIONALES -OH Y -CO-

I.ALCOHOLES

El tomo de oxgeno del grupo hidroxilo de alcoholes, debido a sus dos pares de electrones no compartidos, puede actuar como aceptor de protones, considerndose, en este caso, los alcoholes como bases de Lowry-Bronsted. Sin embargo, los alcoholes, al igual que el agua, tienen propiedades anfteras y actan tambin, como cidos dbiles con una constante de disociacin entre 10-16 y 10-18:

R-O-H R-O- + H+PARTE EXPERIMENTAL

REACTIVOS

MATERIALES

*Etanol

*Gradilla con 4 tubos

*Isopropanol

*Vaso para bao-mara

*Ter-butanol

*Pipeta

*Formaldehdo

*Pinza para tubos

*Propanona (acetona)

*Mechero

*Tollens

*Fehling

*2,4-DFH

*Solucin de bicromato de K

*Acido sulfrico conc.

*Anhdrido actico

*Acido clorhdrico 0.1M

*Sodio metlico

*Lugol

*NaOH al 10%

Acido borico y acido saliclico

Metanol

Acido actico

propanol

a)Solubilidad de los alcoholes en agua:

Coloque 1 ml de agua en cada uno de los tres tubos de ensayo. Al primer tubo aada 0.5 ml de alcohol primario (etanol), al segundo 0.5 ml del isopropanol y al tercero 0.5 ml del terbutanol. Agite los tubos y anote sus observaciones.

b)Formacin de steres:

Los alcoholes reaccionan con el anhdrido actico, formando steres, que se caracterizan por sus agradables olores frutales.

La reaccin es:

H+

R-OH + (CH3CO)2CO ------> R-O-CO-CH3 + CH3COOH

ster

Procedimiento:

En un tubo de ensayo coloque 1 ml de etanol y 5 gotas de cido sulfrico concentrado. Agite la mezcla. Luego aada 2 ml del anhdrido actico y caliente a bao-mara durante 2 minutos. Enfrie y agregue 5 ml de una solucin 0.1M de HCl y agite enrgicamente. La formacin de ster se caracteriza por la aparicin de un olor agradable a fruta.

c)Oxidacin:

Los alcoholes primarios y secundarios se oxidan fcilmente, formando aldehdos y cetonas. Los alcoholes terciarios son relativamente estables a la accin de los oxidantes, como permanganato, bicromato, etc.:

R-CH2-OH + [O] -----> R-CHO

R2CH-OH + [O] -----> R2C=O

R3C-OH + [O] ---/--> No reacciona

Procedimiento;

En tres tubos de ensayo coloque 0.5 ml de muestras de alcoholes primario, secundario y terciario. Agregue 10 gotas de bicromato de potasio a cada tubo y acidifique la mezcla con 5 gotas del cido sulfrico concentrado. La aparicin de una coloracin azul-verdosa del Cr+3 indicar la oxidacin del alcohol.

d)Reaccin con el sodio metlico:

Los alcoholes son similares al agua tanto en la estructura, como en las propiedades qumicas y fsicas. debido a estas similitudes, reaccionan vigorosamente con los metales alcalinos (Na, K o Li), desplazando el hidrgeno elemental y formando alcxido correspondiente:

R-OH + Na -----> R-O-Na+ + 1/2H2Procedimiento:

Coloque 0.5 ml de muestra en un tubo de ensayo y agregue un pequeo trocito de sodio metlico recin cortado. El desprendimiento visible del hidrgeno elemental indica la reaccin positiva.

II. COMPUESTOS CARBONILICOS: ALDEHIDOS Y CETONAS

H(R) --- C = O

R --- C = O

|

|

H

R

La reactividad del grupo carbonlico -CO- de los aldehdos y cetonas se debe a la fuerte polarizacin del enlace C=O, en que los tomos de C y de O se direfencian notablemente en sus valores de electronegatividad: C (2.5) y O (3.5). Si el grupo carbonilo est unido a un grupo conjugado donados de electrones, se observa una disminucin de reactividad debido a la accin "dadora" de electrones de los orbitales "pi" deslocalizados. Si el grupo carbonilo est unido a un ncleo aromtico, el efecto estrico del anillo impide el ataque del agente nucleoflico al grupo carbonilo.

a)Reconocimiento del grupo carbonilo mediante 2,4-dinitrofenilhidrazina, 2,4-DFH

Los compuestos carbonlicos (tanto las cetonas como los aldehdos) reaccionan en medio cido con la 2,4-DFH, dando slidos cristalinos amarillos y de puntos de fusin caractersticos. Si el grupo carbonilo est en conjugacin con el doble enlace C=C o un anillo aromtico, el color del slido formado con la 2,4-DFH.

R-CHO + H2N-NH-R'-> R-CH(OH)-NH-NH-R'-> H2O + R-CH=N-NH-R

Procedimiento:

En un tubo de ensayo haga deslice con cuidado 2-3 gotas de la muestra e inmediatamente haga lo mismo con 1-2 gotas del reactivo 2.4-DFH. La aparicin de un precipitado amarillo o rojizo indicar la presencia del grupo carbonlico en la muestra.

b)Reconocimiento de metil-cetonas, aldehdo actico y metilcarbinoles: la reaccin de yodoformo

La reaccin de yodoformo se emplea para la identificacin del acetaldehdo, metilcetonas y metilcarbinoles (estos ltimos por oxidacin producen aldehdo o metilcetona). Estos compuestos, al ser tratados con el Lugol (yodo/yoduro de potasio en solucin acuosa) y en presencia del NaOH al 10%, dan un precipitado amarillento cristalino de yodoformo:

R-CO-CH3 + I2 + NaOH ----> R-CO-ONa + CHI3.

Procedimiento:

En un tubo de ensayo coloque 0.5 ml de la muestra (aldehdo actico, metilcetona o metilcarbinol), agregue 10 gotas de una solucin al 10% de NaOH y luego la solucin de Lugol en exceso aparicin de escamas de color amarillo claro indica la reaccin positiva.

c)Diferencia entre las cetonas y aldehdos:

El grupo carbonilo de los aldehdos experimenta las mismas reacciones de adicin de los reactivos polares, que las cetonas. Los aldehdos se diferencian en la velocidad de reaccin, debido a la presencia del tomo de hidrgeno del carbono carbonlico.

Ensayo de Tollens:

El reactivo de Tollens es un oxidante suave que oxida los aldehdos. en la reaccin de ion complejo se reduce a plataa metlica que se deposita en las paredes del recipiente en forma del espejo de plata o de un precipitado fino de color negro:

R-CHO + 2Ag(NH3)2OH + 2OH- ---> R-COO- + 2Ag + 2NH3 + 2H2O

Procedimiento:

Coloque en un tubo de prueba 3 ml de la solucin de Tollens recin preparada y 0.5 ml de la muestra. mezcle bien y coloque el tubo en un bao-mara en ebullicin. La formacin de un espejo de plata o de un precipitado negro, indicarn la presencia de un aldehdo.

Ensayo de Fehling:

De la misma forma actan los aldehdos frente al reactivo de Fehling (solucin A = sulfato de cobre (II) en agua y estabilizado con unas gOtas del cido sulfrico y solucin B = hidrxido de sodio y tartrato doble de sodio y potasio en agua), La diferencia est en que, al tratar una muestra que contiene aldehdos con el reactivo de Fehling, el ion cobre +2 es reducido al cobre +1 en forma del xido cuproso Cu2O, precipitado de color rojizo, cuya aparicin indica la reaccin positiva:

R-CHO + Cu+2 + 5OH- ---> R-COO- + Cu2O + H2O

Procedimiento:

Mezcle en un tubo de ensayo 1 ml de solucin A con 1 ml de solucin B del reactivo de Fehling. Agregue 0.5 ml de la muestra y caliente en un bao-mara a ebullicin. La aparicin de un precipitado de color rojo indicar la reaccin positiva.

CUESTIONARIO:

01.-Nombre los productos de las reacciones siguientes y escriba las ecuaciones correspondientes a las reacciones:

Oxidacin del n-butanol

Oxidacin del 2-pentanol

Oxidacin del hexanal

Esterificacin del propanol con el cido actico

02.-Por qu la ingestin del alcohol de madera ocasiona la ceguera?

03.-Cmo hara diferenciar qumicamente entre etanol (CH3CH2OH) y el aldehdo actico (CH3CHO)?

Escriba las ecuaciones de las reacciones correspondientes.

04.-Se tiene dos recipientes sin las etiquetas, pero se sabe que en uno de los dos est contenido el propanal y en el otro, propanona.

Proponga un ensayo qumico sencillo para identificar a cada uno.

Escriba las ecuaciones respectivas.

EXPERIMENTO 10

CARBOHIDRATOS

OBJETIVO:

Estudiar y comparar algunas propiedades de los azcares.

GENERALIDADES:

Los carbohidratos, llamados tambin hidratos de carbono o glcidos, son un grupo numeroso y diverso de sustancias compuestas principalmente de carbono, hidrgeno y oxgeno y son los aldehdos y cetonas polihidroxilados. Los carbohidratos se forman en las plantas por efecto de fotosntesis a partir de agua y el bixido de carbono bajo efecto de la radiacin ultravioleta y catalizado por la clorofila:

6CO2 + 6H2O + luz UV -----------------( C6H12O6 + 6O2.

En el organismo humano los carbohidratos constituyen una fuente de energa, cuando son sometidos al proceso de digestin.

Segn la posibilidad de desdoblamiento, los carbohidratos se clasifican en hidrolizables (oligosacridos y polisacridos) y no hidrolizables (monosacridos). Segn los grupos funcionales que poseen, los monosacridos pueden ser aldosas (los que tienen la funcin aldehdo) y cetosas (los que tienen funcin cetona). Segn el nmero de tomos de carbono que contienen, los monosacridos se clasifican en triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc.

Ejemplo:

GLUCOSA:

La glucosa o dextrosa es el monosacrido ms importante. Su estructura corresponde al hexopentol-al y se trata de una aldosa:

O=CH - CH(OH) - CH(OH) - CH(OH) - CH(OH) - CH2OH.

La glucosa se encuentra en composicin de muchas frutas, principalmente la uva. Es un elemento de fcil digestin y provee energa inmediata. En medicina se emplea en forma intravenosa, cuando el paciente necesita una fuente de energa disponible rpidamente.

FRUCTOSA:

La fructosa es una cetohexosa que se encuentra en algunos frutos y en la miel de abejas. Se obtiene junto con la glucosa en la hidrlisis de la sacarosa. Su frmula es:

CH2OH - CO - CH(OH) - CH(OH) - CH(OH) - CH2OH.

SACAROSA:

La sacarosa o azcar de mesa es el disacrido ms importante por su uso como edulcorante. Est formada por el enlace glicosido de las molculas de glucosa y fructosa.

ALMIDON:

El almidn es un polisacrido formado por la polimerizacin tipo condensacin de un elevado nmero de molculas de glucosa y su peso molecular sobrepasa de 300 000.

El almidn constituye una reserva de energa ms importante en las plantas, encontrandose en los frutos, tubrculos, races, trigo, maz, etc. Al tratarse con agua caliente, el almidn puede separarse en una fraccin soluble, llamada amilosa (20%) y una fraccin insoluble, llamada amilopectina (80%). La amilosa se reconoce por la coloracin azul intensa que toma en contacto con la solucin de yodo, mientras que la amilopectina da una coloracin rojiza.

Bajo el efecto de los cidos y de las enzimas, que actan en la digestin, el almidn se hidroliza en dextrinas (polisacridos de menor peso molecular), desdoblndose finalmente el estado de glucosa, por lo que el almidn constituye una importante fuente de energa.

PARTE EXPERIMENTAL:

MATERIALES :

REACTIVOS:

*Gradilla con 4-5 tubos

*Glucosa

*2 vasos de precipitacin

*Almidn soluble

*Capsula

*Miel de abeja

*Varilla

*Azcar comn

*Espatula

*Reactivo de Fehling

*Probeta de 25 o 50 ml

*HCl concentrado

*Lugol

*Solucin saturada de carbonato de sodio

PROCEDIMIENTO:

. MONOSACARIDOS

Solubilidad en agua: Coloque una pequea cantidad de glucosa en un tubo de ensayo conteniendo 1 ml de agua destilada, y agite. Anote sus observaciones.

Prueba de Fehling: En un tubo de ensayo mezcle 10 gotas de solucin A con 10 gotas de solucin B del reactivo de Fehling. A esta mezcla agregue 10 gotas de la solucin de glucosa del ensayo anterior. Caliente la mezcla a bao-mara. Anote sus observaciones.

II. DISACRIDOS Y MEZCLAS DE MONOSACRIDOS

MIEL:

Prueba de Fehling: Disuelva 5 gotas de miel de abeja en 1 ml de agua destilada. Agregue esta solucin a una mezcla de soluciones A y B del reactivo de Fehling (10/10 gotas de cada una) y caliente a bao-mara. Anote sus observaciones.

SACAROSA:

Prueba de Fehling: Disuelva una pequea cantidad de azcar comn en 1 ml de agua destilada , agite y ensaye con el reactivo de Fehling, como en caso anterior. Anote sus observaciones.

INVERSION DE SACAROSA (HIDROLISIS):

Disuelva en 1 ml de agua destilada una pequea cantidad de azcar comn, agite y agregue dos gotas del cido clorhdrico concentrado. Caliente a bao-mara por unos 10 minutos y neutralice con una solucin saturada de carbonato de sodio, hasta que ya no se formen ms las burbujas de bixido de carbono. Ensaye con el reactivo de Fehling como en casos anteriores. Anote sus observaciones.

Explique la diferencia de las propiedades de la miel y del azcar comn.

III. ALMIDON (polisacridos)

Solubilidad: En un vaso de precipitados ponga 25 ml de agua destilada y caliente a ebullicin. Aparte, en un tubo de ensayo mezcle aproximadamente 0.25 g de almidn y unas gotas de agua destilada fra hasta formar una pasta. Vierta la pasta al agua hirviendo, agitando con la varilla de vidrio. Anote sus observaciones.

Prueba de yodo: En un tubo de ensayo ponga unas 10 gotas de la solucin preparada de almidn y adale unas gotas de solucin de lugol (yodo). Anote las observaciones.

Ensayo de Fehling.: En un tubo mezcle 10 gotas de solucin A del reactivo de Fehling con 10 gotas de la solucin B. A esta mezcla agreguele 10 gotas de la solucin de almidn. Caliente a bao-mara. Anote las observaciones.

Transformacin del almidn en dextrina: Con la ayuda de una espaatula coloque una pequea cantidad de almidn en una cpsula de porcelana, caliente lenta y suavemente mientras agita con una varilla de vidrio para no quemar el almidn. Cuando el almidn adquiera un color caf, contine calentando 1-2 minutos ms y enfre. Con la esptula pase una pequea cantidad del residuo a un tubo de prueba, aada 2 ml de agua destilada, agite y agregue 2-3 gotas de solucin de yodo (lugol). Anote sus observaciones.

Ensayo De Fehling: Tome otro poco del residuo de la cpsula y disulvalo en 2 ml de agua destilada en un tubo de ensayo. Realice la prueba de Fehling, como en casos anteriores. Anote sus observaciones.

HIDROLISIS DE ALMIDON:

En un tubo de ensayo coloque 1 ml de la solucin de almidn, aada 5 gotas del cido clorhdrico concentrado. Caliente a bao-mara durante unos 15 minutos. Enfra y neutralice con la solucin de carbonato de sodio hasta que ya no se desprendan ms burbujas de bixido de carbono.. Efecte la prueba de Fehling, como lo hizo en ensayos anteriores.

Prueba de yodo: Tome 1 ml de almidn hidrolizado y aada unas gotas de lugol (yodo). Compare el resultado con el ensayo del almidn no hidrolizado

CUESTIONARIO:

1. Aparte del ion cprico, qu otros iones pueden ser reducidos por la solucin de glucosa?

2. Qu nombre qumico tiene el azcar comn?

3. Cul es la diferencia entre la miel de abeja y el azcar comn? Cmo se puede demostrar esta diferencia?

4. Explique, en qu consiste la hidrlisis del almidn.

EXPERIMENTO 11

PROTEINAS

OBJETIVO:

Efectuar ensayos fsicos y qumicos caractersticos de una protena.

DISCUSION:

Las protenas son las sustancias que conforman los tejidos de los organismos vivientes: los msculos, la piel, las uas, los cabellos, la sangre, leche, huevos, plumas, la sangre, etc.

(NOTA: La presencia del exceso de protena (albmina) en la orina es, usualmente, una indicacin del funcionamiento anormal de los riones.)

Son sustancias de estructura compleja que llegan a tener pesos moleculares superiores a 300000,000 y su estructura se basa en la unin de unos 20 aminocidos formando largas cadenas peptdicas.

Los aminocidos son los cidos carboxlicos que poseen, adems, una funcin amina, generalmente en posicin alfa con respecto al grupo carboxlico (alfa-aminocidos), pero tambin hay beta-aminocidos. Por ejemplo:

H2N - CH2 - COOH (alfa-aminocido)

H2N - CH2 - CH2 - COOH (beta-aminocido)

Los aminocidos se pueden polimerizar mediante la reaccin de condensacin entre los grupos amina de un aminocido y grupo carboxlico, de otro, formando entre ellos una unin llamada enlace peptdico: -CO-NH-:

H2N - CH2 - COOH + H2N - CH2 - COOH (

H2N - CH2 - CO - NH - CH2 - COOH + H2O

Las protenas no se pueden analizar con exactitud debido a su complejidad, pero se ha desarrollado una serie de ensayos caractersticos muy sensibles que proporcionan valiosa informacin sobre su estructura y propiedades.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

REACTIVOS

*Gradilla con tubos

*Albmina de huevo

*Vaso de 250 ml

*Reactivo de Milln

*Fiola de 1000 ml

*NaOH al 20% y al 10%

*Embudo

*Solucin de NaCl al 1% (suero)

*Gasa y algodn

*Solucin de CuSO4 al 1%

*Probeta

*Solucin de Pb(CH3COO)2 al 10%

*Termmetro

*Acido ntrico concentrado

*Pinzas para tubos

*Agua destilada

*Vaso de 600 ml

*Solucin de K4[Fe(CN)6] al 10%

*Alcohol etlico comercial

*Solucin de ninhidrina al 0.1%

*Hidrxido de amonio 6M

*Solucin de AgNO3 al 1%

PROCEDIMIENTO:

1. ENSAYOS DE SOLUBILIDAD

A los 4 tubos de ensayo coloque aproximadamente 1 ml de clara de huevo (albmina).

A cada tubo adale respectivamente 5 ml de:

agua fra

agua caliente

solucin de NaCl (suero)

solucin de NaOH al 20%

Resuma sus observaciones en la siguiente tabla:

SOLVENTESOLUBILIDAD

MUY BUENASOLUBILIDAD

PARCIALINSOLUBLEPRECIPITA

AGUA

FRIA

AGUA

CALIENTE

SOLUCION

DE NaCl

SOLUCION

NaOH 20%

2. PREPARACION DE LA SOLUCION DE ALBUMINA

Vace en la fiola la clara de huevo sobrante de la primera parte. Ada aproximadamente 1/2 de litro de agua destilada, tape la fiola y agite fuertemente.

Arme un equipo de filtracin utilizando como filtro una gasa medicinal con una capa de algodn en medio y filtre la solucin preparada a un vaso grande.

3. ENSAYOS DE COLORACION

A. Reaccin de biuret:A 1 ml de la solucin de albmina adale 1 ml de la solucin de NaOH al 10% y gota a gota la solucin de CuSO4 hasta observar cambios. La formacin de una coloracin violeta denota la presencia del enlace peptdico -CO-NH-, ya que los grupos imina -NH- del enlace peptdico forman un complejo de coordinacin con el ion cprico:

\

\

/

HN:

HN

NH

/

/

\

2 R - CH

R - CH

CH - R

\

+ Cu+2 -( | Cu+2

|

CO

CO

CO

/

\

/

HN:

HN

NH

/

/

\

complejo violeta

B. Reaccin con ninhidrina:

Coloque 3 ml de la solucin de albmina en un tubo de prueba y agrguele 5 gotas de la solucin de ninhidrina al 1%. Caliente hasta la ebullicin y enfre. Anote sus observaciones. La coloracin azul con ninhidrina la producen todos los aminocidos, excepto prolina e hidroxiprolina que dan color amarillo.

O

O

O

||OH

||

||

+ NH2 R ------(

N 2

OH

||

||

|

O

O

O-H+

C. Ensayo xantoprotico:

Vierta a un tubo de ensayo 2 ml de la solucin de albmina y agregue unas 5 gotas del cido ntrico concentrado. Caliente a bao-mara por unos instantes. Deje enfriar. Luego agregue unas cuantas gotas de hidrxido de amonio NH4OH 6M. La aparicin de una coloracin amarilla, que se torna de color naranja intenso con la adicin del hidrxido de amonio denota la presencia de grupos fenilo, que se forman las nitromodificaciones amarillas.

-[-NH-CH-CO-]- + HNO3 ------------( -[-NH-CH-CO-]-

|

|

NO2

NO2

amarillo

Anote sus observaciones.

D. Ensayo de Milln:

Coloque 2 ml de la solucin de albmina a un tubo de prueba y agregue 5 gotas del reactivo de Milln. Caliente a bao-mara en ebullicin. La aparicin del precipitado blanco, que se torna rojo posteriormente, indica la presencia de los grupos fenlicos no sustituidos.

-[-NH-CH-CO-]- + Hg2 (NO3)2 -----( -[-NH-CH-CO-]-

|

|

OH

OHg

rojo

Anote sus observaciones.

4. ENSAYOS DE PRECIPITACION

Las protenas por efecto de sales metlicas dan precipitados de proteinatos metlicos, formados por la parte cida de las protenas.

Las sales neutras hacen precipitar las protenas debido al efecto de la desnaturalizacin y deshidratacin. Las protenas precipitadas de esta manera, pueden redisolverse en el solvente original.

En tres tubos de ensayo limpios coloque 3 ml de solucin de albmina y agregue a cada uno respectivamente, 1 ml de:

solucin de AgNO3 al 5%

solucin de CuSO4 solucin de Pb(CH3COO)2 .

Anote sus observaciones .

5. DESNATURALIZACION DE PROTEINAS

A. Efecto de calor:

Coloque 3 ml de la solucin de albmina a un tubo de ensayo y caliente en un vaso con agua y termmetro . Anote la temperatura a la que comenz coagularse la albmina.

B. Efecto de alcohol etlico:

A un tubo de ensayo con unos 3 ml de la solucin de albmina, agrguele 5 ml de alcohol etlico comercial. Anote sus observaciones.

CUESTIONARIO:

1. Qu caractersticas presenta la solucin acuosa de la clara de huevo?

2. Por que la solucin preparada de la clara de huevo no se puede filtrar en el papel filtro?

3. Cul es la protena principal de la clara de huevo?

4. Cuando el cido ntrico cae casualmente en la piel, cul de las reacciones efectuadas se produce?

5. De acuerdo a lo realizado en la prctica, explique lo que ocurre al cocinar un huevo.

6. La clara de huevo o la leche se usan a menudo como antdotos en los envenenamientos con algunos metales pesados. como plomo, mercurio, bario, etc. En qu fenmeno, de los que realizamos en la prctica, se basa esta aplicacin?

EXPERIMENTO 12

LIPIDOS

OBJETIVOS:

Comprobar la solubilidad de los lpidos en diversos solventes.

Ensayar las reacciones de saponificacin y la solubilidad de sales metlicas de cidos grasos en agua dura.

Ensayar las reacciones de identificacin de colesterol.DISCUSION:

Los lpidos representan una serie de sustancias insolubles en agua, que se encuentran en las clulas animales y vegetales y se pueden extraer con los solventes poco polares como ter, hexano o cloroformo.

Los lpidos son los esterides, los terpenos. Las ceras y las grasas.

GRASAS:

Las grasas son productos de esterificacin de cidos carboxlicos de cadena larga (cidos grasos) saturados e insaturados y el glicerol. A las grasas tambin se les llama glicridos. Las grasas lquidas se llaman aceites y son generalmente de origen vegetal.

Cuando las grasas se exponen al calor y al aire, stas se oxidan y se descomponen en aldehdos, cetonas y cidos grasos de bajo peso molecular. El proceso de rancidez se debe a la ruptura de las cadenas insaturadas de los cidos superiores que se rompen formando compuestos menores.

Las uniones de ster en las grasas son dbiles y se destruyen fcilmente por accin de agua y soluciones cidas y bsicas. La hidrlisis acuosa regenera los cidos grasos y glicerol. En la digestin de grasas esta reaccin sucede bajo accin de las sustancias llamadas enzimas, especficamente, estearasas.

La hidrlisis de las grasas con los lcalis se llama saponificacin y da, como producto principal, sal metlica, llamada jabn.

CERAS:

Las ceras son steres de cidos grasos de cadena larga y alcoholes primarios de cadena larga.

FOSFOLIPIDOS:

Los fosfolpidos son steres mixtos del glicerol en los que un grupo hidroxlico est esterificado con el cido fosfrico y otros dos con los cidos grasos.

ESFINGOLIPIDOS:

Son derivados del aminoglicerol, similares a los fosfolpidos en su estructura. Intervienen en la conformacin del sistema nervioso.

ESTEROIDES:

Los esterides se encuentran en las plantas y animales y su estructura anular de 17 tomos de carbono (cuatro anillos) se conoce como ciclo-pentano-perhidro-fenantreno.

El esteide ms comn es el colesterol. Se encuentra en la mdula y en forma de los clculos en la vescula biliar. Un adulto tiene como promedio, unos 250 mg de colesterol. El colesterol tiene una reaccin muy peculiar frente al cido sulfrico, por lo que ste se utiliza para su identificacin.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

REACTIVOS

*Gradilla con 5 tubos

*Aceite vegetal

*Dos vasos

*Etanol

*Varilla

*Acetona

*Pisceta

*Cloroformo

*Pinza para tubos

*Benceno

*Solucin de NaOH 25%

*Acido sulfrico concentrado

*Solucin saturada de NaCl

*Fenolftalena

*Colesterol

*Solucines de MgCl2, CaCl2,

*FeCl3PROCEDIMIENTO:

A. Ensayos de solubilidad.

En 5 tubos limpios y secos coloque 0.5 ml de aceite y agregue a cada tubo 2 ml de los siguientes solventes: AGUA, ETANOL, ACETONA, CLOROFORMO y benceno, respectivamente. Agite fuertemente y observe el efecto del solvente en cada uno de los tubos. Anote el resultado en la siguiente tabla:

SOLVENTESOLUBILIDAD DE ACEITE

AGUA

ETANOL

ACETONA

CLOROFORMO

BENCENO

B. Saponificacin.

En un vaso pese 10 gramos de aceite (o cualquier tipo de grasa) y aada 5 ml de una solucin al 25% de NaOH.

Caliente a bao-mara agitando con varilla, durante unos 20 minutos.

Aada 10 ml ms de solucin de NaOH y 5 ml de etanol y contine el calentamiento hasta la obtencin de un masa pastosa.

Terminado el calentamiento, enfre un poco el vaso y agregue 50 ml de solucin saturada de NaCl para precipitar el jabn y separar el glicerol.

La reaccin, es:

CH2-O-CO-R

CH2-OH

|

|

CH-O-CO-R

+3NaOH -( CH-OH+ 3R-COONa

|

|

jabn

CH2-O-CO-R

CH2-OH

C. Ensayos del comportamiento del jabn en agua dura:

Con el jabn obtenido prepare una solucin acuosa. Coloque 5 ml de la solucin jabonosa en 3 tubos de ensayo y aada a cada uno 3 ml de las soluciones de: MgCl2, CaCl2 y FeCl3. Anote sus observaciones.

Escriba las ecuaciones de las reacciones que pudieran tener lugar en estos ensayos.

D. Identificacin del colesterol (reaccin de Salkowsky):

En un tubo de ensayo limpio y seco coloque unos 2 mg (0.002 g) de colesterol. Aada 2 ml de cloroformo para solubilizarlo, luego, con sumo cuidado, agregue 1 ml de cido sulfrico concentrado y observe la aparicin del anillo rojo en la interfase.

CUESTIONARIO:

Aprovechando sus conocimientos en Biologa Celular y revisando las fuentes bibliogrficas, describa en forma muy sisnttica la importancia de las grasas, ceras, fosfolpidos, esfingolpidos y esteroles en el cuerpo humano.

Equipo para la reaccin de saponificacin de aceites y grasas

EXPERIMENTO 13

SEPARACION DE DOS AMINOACIDOS POR EL METODO DE CROMATOGRAFIA

OBJETIVOS:

Aprender una tcnica simple para la separacin e identificacin de los aminocidos mediante la cromatografa unidimensional en capa fina.

DISCUSION:

La cromatografa es una tcnica que se aplica fundamentalmente para separar los componentes de una mezcla de solutos. Esta separacin se basa en la diferencia de velocidades a las cuales se mueven cada uno de los solutos a travs de un medio poroso, denominado fase estacionaria, cuando son arrastrados por un solvente denominado fase mvil.

La cromatografa se utiliza, adems, para identificar los componentes de una mezcla, cuando se usan sustancias patrones de comparacin. Tambin, permite determinar el grado de pureza de una sustancia.

En la cromatografa en papel y en capa fina la relacin entre la altura recorrida por una determinada sustancia y la altura total recorrida por una fase mvil, se llama el coeficiente Rf.

a

Rf = -------

b

donde:a = altura de cada mancha en el cromatograma (se mide desde la lnea de partida hasta el centro de la mancha);

b = altura alcanzada por la fase mvil desde la lnea de partida.

En condiciones experimentales reproducibles, el coeficiente Rf es caracterstico para cada sustancia y depende del sistema de solventes, temperatura, pH, adsorbente, presin, etc.

El procedimiento ms simple es el de la cromatografa en capa fina (c.c.f.), para lo cual se emplea una placa de vidrio con una capa fina de silicagel (slice en polvo). La disposicin de los aminocidos se detecta mediante el revelado del cromatograma en la solucin de ninhidrina.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

REACTIVOS

*Estufa precalentada

*Silicagel

*Secadora de mano

*Solucin de dos aminocidos

*Placas portaobjeto

*Solucin de ninhidrina al 0.1%

*Regla y lpiz

*Solucin al 0.2% de acetona

*Jeringa de 1,0 ml

*Agua destilada

*Frasco con atomizador

*Pinza chica

*Vaso

*Luna de reloj

PROCEDIMIENTO:

Para prepara la placa cromatogfica, coloque en la mesa una placa portaobjetos limpia y vierta sobre ella una mezcla preparada de 5 gramos de silicagel (G) en polvo con 10 ml de agua destilada. Para nivelar el silicagel, deslice una reglita sobre la superficie.

Deje que endurezca un poco y coloque en una estufa a 100oC para la activacin, durante aproximadamente 15 minutos. Saque la placa de la estufa sujetndola con una pinza, no con los ded