Manual Laboratorio Quimica

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

Química

Inorgánica

Alejandro Guadarrama

Manual

De

Laboratorio

QUÍMICA INORGÁNICA

MANUAL DE LABORATORIO

Como utilizar este Manual de Laboratorio

La química es la ciencia de la materia, sus propiedades y sus cambios. En tu trabajo en el aula sobre química,

aprenderás una gran cantidad de información que ha sido reunida por científicos acerca de la materia. Pero la

química no solo es información. También es un proceso para descubrir más sobre la materia y sus cambios. Las

actividades de laboratorio son el medio principal que utilizan los químicos para aprender más sobre la materia.

Las actividades en este Manual de Laboratorio requieren que formules y pruebes hipótesis, midas y registres

datos y observaciones, analices dichos datos y obtengas conclusiones basadas en tales datos y tu conocimiento

de la química. Estos procesos son los mismos que utilizan los químicos profesionales y todos los demás

científicos e ingenieros.

Organización de Actividades

Introducción. Después del título y número de cada actividad, una introducción provee el marco de

discusión acerca del problema que se estudiará en la actividad.

Problema. Se establecen claramente el o los problemas a estudiar en la actividad.

Objetivos. Los objetivos son oraciones de lo que debes lograr al hacer la investigación. Vuelve a revisar

esta lista cuando termines la actividad.

Materiales. La lista de materiales muestra los aparatos y sustancias que se necesitan para realizar la

actividad.

Precauciones de seguridad. Los símbolos de seguridad y oraciones te advierten de los riesgos potenciales

en el laboratorio. Antes de comenzar cualquier actividad, revisa el significado de estos símbolos en la

página correspondiente.

Pre-laboratorio. Las preguntas en esta sección revisan tu conocimiento de conceptos importantes

necesarios para completar la actividad con éxito.

Procedimiento. Los pasos numerados del procedimiento te dicen cómo realizar la actividad y algunas

veces ofrecen pistas para ayudarte a tener éxito en el laboratorio. Algunas actividades tienen la leyenda

PRECAUCIÓN en el procedimiento para alertarte sobre sustancias o técnicas peligrosas.

Hipótesis. Esta sección te provee de una oportunidad para escribir tus hipótesis para esta actividad.

Datos y observaciones. Esta sección presenta sugerencias de tablas o formas de recolectar tus datos de

laboratorio. Siempre registra tus datos y observaciones de una manera organizada mientras realizas tu

actividad.

Análisis y Conclusión. La sección de Análisis y Conclusión te muestra cómo realizar los cálculos

necesarios para analizar tus datos y llegar a conclusiones. Te provee de preguntas para guiarte en la

interpretación de tus datos y observaciones de manera que puedas llegar a un resultado experimental. Se te

pide que elabores una conclusión científica basada en lo que realmente observaste, no en lo que “debió

pasar”. También se te da una oportunidad para analizar errores posibles que pudieran ocurrir en la actividad.

Química del mundo real. Las preguntas en esta sección te piden que apliques lo que has aprendido en la

actividad a otras situaciones de la vida real. Se te puede pedir que hagas conclusiones adicionales o

investigar una pregunta relacionada con la actividad.



Escribiendo en la Bitácora de Laboratorio.

Cuando los científicos realizan experimentos, hacen observaciones, recolectan y analizan datos, y formulan

generalizaciones sobre esos datos. Cuando trabajas en el laboratorio, debes registrar todos tus datos en una

bitácora de laboratorio. El análisis de datos es más fácil si todos los datos están registrados de una manera lógica

y organizada. A menudo se utilizan tablas y gráficas para este propósito.

Destina un cuaderno exclusivamente para esta actividad. Es recomendable que sea cuadriculado con cuadros

pequeños de preferencia para facilitar la escritura de tablas y la elaboración de gráficas. Utiliza un cuaderno

que no sea fácil de deshojarse y de fácil manejo durante la toma de datos, ya sea doblarse o con pastas duras

que sirvan de soporte a manera de tabla. Utiliza lápiz para la toma de datos y elaboración de cálculos. Los

resultados revisados y conclusiones las puedes escribir con pluma.

Título y número de actividad. El título debe describir claramente el tópico del reporte.

Marco conceptual. En esta parte anota las respuestas de la sección Pre-laboratorio.

Hipótesis. Escribe las oraciones que expresen tus expectativas de los resultados y como una respuesta a los

problemas propuestos.

Materiales. Enlista todo el equipo de laboratorio y otros materiales necesarios para realizar el experimento.

Procedimiento. Describe cada paso del procedimiento de manera que cualquiera pueda realizar el experimento

siguiendo tus instrucciones.

Resultados. Incluye en tu bitácora, todos los datos, tablas, gráficos, dibujos y cálculos que usaste para llegar a

tus conclusiones.

Conclusiones. Registra tus conclusiones en un párrafo al final de tu reporte. Tus conclusiones deben de ser un

análisis de tus datos recolectados. Incluye en esta parte las respuestas y comentarios de la parte de Química del

Mundo Real de cada actividad.



Seguridad en el Laboratorio

El laboratorio de química es un lugar para experimentar y aprender. Debes asumir la responsabilidad de tu

propia seguridad personal y la de la gente que trabaja cerca de ti. Los accidentes generalmente son provocados

por la falta de cuidado, pero puedes ayudar a prevenirlos siguiendo atentamente las instrucciones impresas en

este manual y aquellas que te serán dadas por tu maestro. Las siguientes son algunas reglas que te guiarán para

protegerte a ti mismo y otros de lesiones en un laboratorio.

1. El laboratorio de química es un lugar para el trabajo

serio. No realices actividades sin el permiso de tu

maestro. Nunca trabajes solo en el laboratorio.

Trabaja solo cuando tu maestro este presente.

2. Estudia tu actividad de laboratorio antes de venir al

laboratorio. Si tienes alguna duda sobre alguno de los

procedimientos, pide ayuda a tu maestro.

3. Deben usarse goggles de seguridad y bata o mandil

siempre que trabajes en el laboratorio. Los guantes

deben utilizarse siempre que se utilicen químicos que

causen irritaciones o que puedan ser absorbidos a

través de la piel.

4. NO deben utilizarse lentes de contacto en el

laboratorio, aún si utilizas goggles. Los lentes pueden

absorber vapores y son difíciles de quitar en una

emergencia.

5. El cabello largo debe ir atado o en una redecilla para

evitar la posibilidad de que se incendie.

6. Evite vestir joyería colgante o ropa suelta. La ropa

suelta puede incendiarse o ya sea la ropa suelta o la

joyería pueden atorarse en un aparato químico.

7. Vista zapatos que cubran completamente los pies en

todo momento. NO se permiten pues descalzos o

sandalias en el laboratorio.

8. Conoce la localización del extintor de incendios,

regadera de seguridad, lavaojos, cobija contra fuegos,

y botiquín de primeros auxilios. Aprende como

utilizar el equipo de seguridad disponible.

9. Reporta cualquier accidente, lesión, procedimiento

incorrecto o equipo dañado inmediatamente a tu

maestro.

10. Maneja las sustancias químicas cuidadosamente.

Revisa las etiquetas de las botellas antes de sacar su

contenido. Lee las etiquetas tres (3) veces: antes de

tomar el recipiente, cuando el recipiente está en tu

mano, y cuando regreses el recipiente.

11. NO regrese los químicos sin utilizar a los botes de

reactivos

12. NO lleves botes de reactivos a tu área de trabajo a

menos de que se te de instrucción específica de

hacerlo así. Utiliza tubos de ensayo, papel o vasos de

precipitado para obtener tus sustancias químicas.

Tome solo porciones pequeñas. Es más fácil obtener

más que disponer el exceso.

13. NO inserte goteros en las botellas de reactivos. Vacíe

una pequeña cantidad de la sustancia química hacia

un vaso de precipitado.

14. NUNCA pruebes cualquier sustancia química.

NUNCA succiones sustancias químicas con pipeta

utilizando tu boca. Está prohibido comer, beber,

masticar chicles o fumar en el laboratorio.

15. Si una sustancia química entra en contacto con tus

ojos o piel, lava el área inmediatamente con grandes

cantidades de agua en chorro. Informa

inmediatamente a tu maestro de la naturaleza del

derrame.

16. Mantén los materiales combustibles lejos de las

flamas abiertas (alcohol y acetona son combustibles).

17. Maneja los gases tóxicos y combustibles solamente

bajo la dirección de tu maestro. Utiliza la campana de

extracción cuando se utilicen tales materiales.

18. Cuando calientes alguna sustancia en un tubo de

ensayo, ten cuidado de no apuntar la boca del tubo a

otra persona o a ti mismo. Nunca mires por la boca de

un tubo de ensayo.

19. Sea precavido y utilice el equipo apropiado cuando

maneje aparatos calientes o de vidrio. El vidrio

caliente se ve igualito al vidrio frío.

20. Dispón del vidrio quebrado, químicos sin utilizar y

productos de las reacciones solo como te lo indique tu

maestro.

21. Aprende el procedimiento correcto para preparar

soluciones ácidas. SIEMPRE agrega el ácido

lentamente al agua.

22. Mantén limpia el área de las balanzas. Nunca peses

materiales químicos directamente sobre la charola de

la balanza.

23. NO calientes probetas graduadas, buretas o pipetas

con un mechero de laboratorio.

24. Después de completar una actividad, limpia y guarda

tu equipo. Limpia tu área de trabajo. Asegúrate de que

el gas y agua estén apagados. Lava tus manos con

jabón y agua antes de dejar el laboratorio.



El presente manual utiliza símbolos de seguridad para alertarte sobre los posibles riesgos en el laboratorio.

Asegúrate de entenderlos todos antes de comenzar una actividad que contenga ese símbolo.

SÍMBOLOS DE SEGURIDAD RIESGO EJEMPLOS PRECAUCIÓN REMEDIO

DISPOSICIÓN

Deben seguirse procedimientos

especiales de

disposición

Ciertas sustancias químicas, organismos

vivos

NO disponga estos materiales en el sinc o

el bote de basura

Dispón de los residuos según instrucciones de tu

maestro

BIOLÓGICO

Organismos u otros materiales biológicos

que podrían ser

dañinos para los humanos

Bacterias, hongos, sangre, tejidos sin

conservador,

materiales de plantas

Evite el contacto con la piel de estos

materiales. Utilice

respirador o guantes

Notifica a tu maestro si sospechas que hubo

contacto con el material.

Lava tus manos muy bien.

TEMPERATURA

EXTREMA

Objetos que pueden quemar la piel por

estar muy frios o muy

calientes

Líquidos en ebullición, placas

calientes, hielo seco,

nitrógeno líquido

Utiliza protección adecuada cuando los

manejes

Ve con tu maestro si requieres primeros auxilios

OBJETO

FILOSO

Uso de herramientas o

equipo de vidrio que

puede pinchar o herir

la piel fácilmente

Navajas filosas,

agujas, escalpelos,

herramientas con

punta, vidrio roto

Practica un

comportamiento de

sentido común y sigue

las guías para el uso de la herramienta.

Ve con tu maestro si

requieres primeros auxilios

VAPORES

Posible daño al tracto respiratorio por los

vapores

Amoniaco, acetona, removedor de pintura

de uñas, azufre

caliente, bolas de nafta

Asegúrate de que haya buena ventilación.

Nunca respires los

vapores directamente. Utiliza un respirador.

Deja el área olorosa y notifica a tu maestro

inmediatamente

ELÉCTRICO

Posible riesgo de

choque o quemadura

eléctrica

Aterrizaje

inapropiado, líquidos

derramados, cortos circuitos, cables

expuestos

Revisa doblemente la

instalación con tu

maestro. Revisa las condiciones de cables

y aparatos.

No intentes reparar

problemas eléctricos.

Notifica a tu maestro inmediatamente.

IRRITANTE

Sustancias que pueden

irritar la piel o

membranas mucosas del tracto respiratorio

Polen, bolas de nafta,

fibra de acero, fibra de

vidrio, permanganato de potasio

Utiliza respirador para

polvos y guantes.

Practica cuidado extra cuando manejes estos

materiales

Ve con tu maestro si

requieres primeros auxilios

QUÍMICO

Las sustancias

químicas pueden reaccionar con y

destruir tejidos y otros

materiales

Blanqueadores tales

como peróxido de hidrógeno; ácidos

tales como el ácido

sulfúrico, ácido clorhídrico: bases tales

como amoniaco,

hidróxido de sodio

Utiliza goggles,

guantes y un mandil

Lava con chorro de agua

inmediatamente el área afectada con agua y

notifica a tu maestro.

TÓXICO

La sustancia puede ser venenosa si se toca,

inhala o traga

Mercurio, muchos compuestos metálicos,

iodo, hiedra venenosa

Sigue las instrucciones de tu maestro

Siempre lava tus anos muy bien después de usarlas.

Pide ayuda a tu maestro.

FLAMA

ABIERTA

La flama abierta puede

inflamar sustancias

químicas, ropa o pelo suelto.

Alcohol, queroseno,

permanganato de

potasio, cabello, ropa

Amarre el cabello.

Evite vestir ropa

suelta. Evite las flamas abiertas cuando utilice

materiales

inflamables. Conozca los lugares del equipo

contra incendios.

Notifica inmediatamente a

tu maestro. Utiliza el

equipo contra incendios si es aplicable.

Seguridad

de Ojos

Ropa

Protectora

Seguridad

Animales

Radiactividad



Densidad Actividad No.

1

La densidad es una propiedad física de una sustancia y se utiliza a menudo para identificar una sustancia. La densidad

es la relación que hay entre la masa de una sustancia con su volumen. La densidad puede calcularse usando la ecuación

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

Se pueden hacer mediciones de masa y volumen en el laboratorio. La masa puede determinarse utilizando una

balanza. Si el objeto tiene forma regular, tal como un cubo o un cilindro, el volumen puede calcularse por mediciones de

longitud. Sin embargo, la mayoría de los objetos tiene formas irregulares, y el volumen debe determinarse

indirectamente. Una manera de medir el volumen de un objeto de forma irregular que no se disuelva o reaccione con el

agua es por desplazamiento del agua. Un objeto que se sumerja completamente en agua desplazará un volumen de agua

igual a su propio volumen.

Es necesario utilizar las unidades de medida apropiada cuando se calcula la densidad de una sustancia. Las densidades

de líquidos y sólidos generalmente se expresan en términos de 𝑔

𝑚𝑙 o

𝑔

𝑐𝑚3. Las densidades de los gases se expresan

comúnmente en 𝑔

𝐿.

Problemas

¿Cómo puede medirse la masa de

un objeto?

¿Cómo puede medirse el

volumen de un líquido?

¿Cómo encontrar las densidades

de objetos utilizando

desplazamiento de agua para

medir sus volúmenes?

Objetivos

Medir la masa y volumen de

varios objetos diferentes

Calcular la densidad de objetos

usando sus mediciones de masa y

volumen

Comparar las densidades de

varios objetos

Materiales

Balanza

Probeta graduada de 100 mL

Vernier

Pipetas volumétricas 5 mL, 10

mL, 25 mL

Pipeta graduada 10 mL

3 Vaso de precipitado 50 mL

Pinzas para crisol

Perilla

Objetos de distintas formas y

tamaños y materiales

Vaso con tubo para

desplazamiento de agua

Agua corriente

Precauciones de Seguridad

Siempre vista gafas o goggles de seguridad y bata de laboratorio

Limpie cualquier derrame inmediatamente

No coma o beba mientras este en el laboratorio

Pre-laboratorio

1. Defina densidad.

2. Escriba la expresión matemática de la densidad. ¿Qué unidades se asocian con la densidad?

3. Lea completamente la actividad de laboratorio. Formule hipótesis que comparen las densidades de los distintos

materiales con los que se trabajará. Registre sus hipótesis en la bitácora.

4. Resuma los procedimientos que seguirá para probar sus hipótesis y anótelos en su bitácora.

5. La densidad del aluminio es de 2.79 g/cm3. ¿Qué volumen ocuparán 13.5 gramos de aluminio?

6. Investigue las ecuaciones para el cálculo del volumen de objetos regulares: cilindro, esfera, cubo, prisma rectangular




1

Procedimiento

Parte A: Medición de masas

1. Utilizando la balanza pese todos los objetos sólidos proporcionados.

2. Registre las masas en la tabla 1 y 2.

Parte B: Medición de objetos regulares.

1. Utilizando el vernier mida las distintas dimensiones de los objetos de forma regular (cilindros, esferas, cubos,

prisma) y regístrelas en la tabla 1.

Parte C: Volumen de objetos irregulares.

1. Utilizando el vaso para desplazamiento de agua, medir el volumen de los objetos irregulares sumergiéndolos

completamente y recogiendo el agua desplazada en la probeta graduada.

2. Registre el volumen de agua desplazada para cada objeto en la tabla 2.

Parte D: Medición para agua.

1. Lave y seque muy bien los vasos de precipitado. Una vez secos utilice las pinzas para tomarlos, NO use las

manos.

2. Numere y pese cada vaso de precipitado. Registre el peso en la tabla 3.

3. Mida utilizando las pipetas volumétricas distintos volúmenes exactos de agua y vacíelas en los distintos

vasos de precipitado. Registre los volúmenes medidos en la tabla 3.

4. Pese cada vaso con su contenido de agua y registre el peso en la tabla 3.

Hipótesis

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Limpieza y Disposición Regrese todo el material y abastecimientos a su lugar apropiado. Según le indique su maestro

Datos y Observaciones

Tabla 1: Objetos Regulares

Material Forma Masa Dimensiones Volumen Densidad

Tabla 2: Objetos irregulares

Material Masa Volumen de agua desplazado Densidad

Tabla 3: Agua

Vaso No. Masa del vaso seco Volumen de agua

agregado

Masa del vaso con

agua

Densidad del

agua




1

Análisis y conclusión

1. Usando números. Utilice los datos de masa y volumen para hacer los cálculos de densidad. Registre los valores

calculados en las tablas.

2. Observación e inferencia. ¿Por qué no deben tomarse los vasos una vez lavados y secos con las manos?

3. Predicción. ¿Esperaría que las densidades de distintos jugos de frutas sean todas iguales? Explique.

4. Obteniendo conclusiones. Cuando utiliza los términos más pesado o más ligero para comparar objetos con el

mismo volumen, ¿Qué propiedad de los objetos se está comparando en realidad?

5. Formulando hipótesis. ¿Por qué piensa que la densidad de un gas sería mucho menor que la de un líquido?

6. Análisis de errores. ¿Qué podría hacerse para mejorar la precisión y exactitud de sus mediciones? ¿Qué factores

podría conducir a errores?

Química del mundo real

1. ¿Cómo se puede utilizar el concepto de densidad

para diferenciar entre un diamante genuino y un

diamante de imitación?

2. Explique por qué una caja de tráiler puede llenarse

completamente con un tipo de mercancía, tal como

algodón, pero solo parcialmente llena con un

material como el acero.

3. Lea la historia de Arquímedes y el asunto de la

corona del Rey. Haga un comentario en su bitácora.



Mezclas Homogéneas y Heterogéneas Actividad No.

2

En química, una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en tal forma que no ocurre una reacción química

y cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Una mezcla puede ser usualmente separada a sus componentes

originales por medios físicos: destilación, disolución, separación magnética, flotación, filtración, decantación o

centrifugación.

Si después de mezclar algunas sustancias, no podemos recuperarlas por medios físicos, entonces ha ocurrido una

reacción química y las sustancias han perdido su identidad: han formado sustancias nuevas. Un ejemplo de una mezcla

es arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fácil ver que la arena y el hierro mantienen sus propiedades.

Existen dos tipos de mezclas: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Consideramos mezcla homogénea

(sistema monofásico, solución) cuando no visualizamos fases, y mezcla heterogénea (sistema polifásico) cuando

podemos visualizarlas.

Las mezclas heterogéneas son mezclas compuestas de sustancias visiblemente diferentes, o de fases diferentes y

presentan un aspecto no uniforme. Un ejemplo es agua (liquido) y arena (sólido). Las partes de una mezcla heterogénea

pueden ser separadas por filtración, decantación y por separación magnética. Sus sustancias puras se combinan,

conservando cada una sus propiedades particulares, de tal manera que podemos distinguir las sustancias que la

componen. En las mezclas heterogéneas podemos distinguir cuatro tipos de mezclas:

Coloides: son aquellas formadas por dos fases sin la posibilidad de mezclarse los componentes (Fase Sol y Gel). Entre

los coloides encontramos la mayonesa, gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.

Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.

Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no alcanza a ser un estado sólido como por ejemplo la

jalea.

Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se dispersan en un medio líquido. Son una clase de

materia que contiene dos o más sustancias en cantidades variables

Problemas

¿Cómo se puede diferenciar una

mezcla de un compuesto?

¿Qué métodos se pueden utilizar

para separar los componentes de

una mezcla?

Objetivos

Identificar y clasificar una

mezcla homogénea o

heterogénea

Aplicar las propiedades de las

sustancias presentes en una

mezcla para lograr la separación

física

Materiales

Cuchara

Vaso de precipitado

Tubos de ensayo

Gradilla

Pipeta graduada

Agitador de vidrio

Soporte universal

Tela de asbesto.

Anillo de fierro

2 Vasos de precipitados 100 ml.

Embudo

Mechero de bunsen

Espátula

Matraz Erlenmeyer 125 ml.

Varilla agitadora.

Imán

Papel filtro

Sustancias

CaCO3 (carbonato de calcio)

NaCl (cloruro de sodio)

CH3CH2OH (etanol)

Pequeños pedazos de granito

Gasolina

Agua Limaduras de hierro.

Sal

Azufre Precauciones de Seguridad




Pre-laboratorio

1. Defina fase.

2. ¿Por qué el agua y la gasolina no se mezclan?

3. De ejemplos de mezclas homogéneas y heterogéneas que se pueden encontrar en la cocina.




2

Procedimiento

Parte A

Preparar las mezclas relacionadas en la Tabla 1. Enseguida, tapar, agitar y dejar en reposo por 5 minutos.

Analizar cada mezcla, determinando el número de fases.

Clasificar, completando la Tabla 1

Parte B

1. En un vaso de precipitado poner 2 cucharadas de cada material (limaduras de fierro, azufre, y sal) y agitar.

2. Tomar dos cucharadas de la mezcla anterior y se colocar sobre una hoja de papel.

3. Pasar un imán repetidamente por la mezcla.

4. Una vez extraído el hierro, coloca la muestra en un vaso de precipitado, adiciona 50 ml. de agua y agitar hasta

disolver la sal.

5. Filtrar la mezcla.

6. Evaporar la disolución obtenida en el paso 5.

Hipótesis

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________



Tabla 1:




2


1. En este experimento, ¿qué es lo que usamos para observar y clasificar las mezclas en homogéneas y

heterogéneas?

2. ¿Por qué hubo formación de precipitado en el tubo 4?

3. ¿Qué métodos de separación utilizaste?

4. ¿Cuáles fueron las propiedades de la materia que utilizaste?

5. Haz comentarios sobre la forma en que mejorarías la actividad.


Explica como utilizarías algunos de los métodos

utilizados en esta actividad en una estación de

transferencia de residuos municipales para

clasificarlos.

Las plantas de procesamiento de semillas deben

asegurarse que a sus equipos de proceso solo entre la

semilla a procesar. Sin embargo pudiera haber

materiales extraños anexados durante el transporte y

otras operaciones previas. ¿Cómo aplicaría el

magnetismo y la densidad en este tipo de plantas?



Descubrimiento del electrón Actividad No.

3

Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al medir cuánto se desvían por un

campo magnético y la cantidad de energía que llevan. Encontró que la relación carga/masa era más de un millar de veces

superior a la del ión Hidrógeno, lo que sugiere que las partículas son muy livianas o muy cargadas.

Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se

equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una

configuración conocida como diodo.

Por tanto Thomson concluyó diciendo que los rayos catódicos estaban hechos de partículas que llamó "corpúsculos",

y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significa que los átomos son, de hecho,

divisibles. Igual que nombró pudín de ciruelas a uno de sus descubrimientos, a este se le llamo budín de pasas ya que

estaba atribuido a Thomsom.

Problemas

¿Cómo funciona un tubo de

Crookes?

¿Qué efecto tiene un campo

magnético sobre el flujo de

electrones?

¿Qué efecto tiene un haz de

electrones en el vacío sobre un

rehilete?

¿Qué efecto tiene sobre una gota

de aceite un fuerte campo

magnético?

Objetivos

Recrear los experimentos de

Thomson, Millikan y

Rutherford.

Analizar la operación de tubos de

Crookes y obtener conclusiones

razonables basadas en leyes

básicas de la electricidad y

experiencia cotidiana.

Obtener mejor comprensión

sobre la estructura del átomo

Materiales

Tubos de Crookes

Fuente de poder de alto voltaje

Aparato de Millikan

(en esta ocasión se utilizarán videos

demostrativos que recrean los

experimentos de Thomson, Millikan

y Rutherford a falta de los equipos en

el laboratorio actual)

Sustancias

Ninguna





Pre-laboratorio

1. Describa las leyes básicas de las cargas eléctricas

2. Investigue sobre los experimentos de Thomson, Millikan y Rutherford.



Descubrimiento del electrón Actividad No.

3

Procedimiento

Parte A

Haga funcionar el tubo sencillo y cuando se establezca el haz coloque el imán en varias partes del mismo y observe lo

que sucede. Anote sus observaciones.

Parte B

Haga funcionar el tubo con la cruz de Malta. Observe con cuidado y anote sus observaciones.

Parte C.

Haga funcionar el tubo con el rehilete en su interior. Observe el fenómeno y anote sus observaciones.

Parte D.

Monte el aparato de Millikan de acuerdo al instructivo y póngalo en operación. Siga con cuidado las instrucciones del

mismo. Anote todas sus observaciones y mediciones de eléctricas.

Hipótesis

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________



Anote todas sus observaciones en su bitácora, haga esquemas de los aparatos y compare sus comentarios con los

de sus compañeros.


1. ¿Le parece que los experimentos recreados según Thomson son evidencia concluyente sobre la existencia del

electrón?

2. Describa como mejoraría los experimentos efectuados utilizando tecnología moderna.

3. ¿Hay algún fenómeno que conozca en la actualizad que piense que no se explique con las conclusiones de

Thomson?


Busque un aparato de televisión que funcione con

tubo de rayos catódicos. Trate de observar sus

partes y compare con los experimentos realizados.

Actualmente se utilizan colisionadores de partículas

para hacer investigación sobre partículas

subatómicas. Investigue como funciona este tipo de

aparatos y que contribuciones recientes se han

descubierto al respecto.



¿CAMBIO FÍSICO O QUÍMICO? Actividad No.

4

A cualquier cambio que sufra la materia, normal o provocado, se le llama fenómeno, la materia puede sufrir varias

clases de cambios; físicos, biológicos, nucleares y químicos. En este experimento solo trataremos de dar explicación a

los cambios físicos y químicos.

Cambio o fenómeno físico es aquel que no altera la composición o la naturaleza íntima de la materia, es decir, la

composición química no cambia. Por ejemplo: al calentar una bebida alcohólica preparada se efectúan los siguientes

cambios de estado, que son fenómenos físicos; ebullición, evaporación y condensación, al separarse el alcohol, el agua

y quedar en el matraz los restos de dicha disolución en forma sólida.

Otra clase de cambio o fenómeno que sufre la materia es el cambio químico, durante el cual las sustancias o materias

pierden las propiedades originales que la identificaban y se producen nuevas sustancias con nuevas propiedades, por lo

tanto en un cambio químico hay cambio de la composición. Por ejemplo; la combustión de gasolina, fermentación de los

alimentos, la oxidación del azufre, la digestión etc.

Problemas

¿Cómo se diferencia de manera

práctica si una sustancia pasa por

un cambio físico o químico?

Objetivos

Diferenciar los cambios físicos

de los químicos que suceden en

la materia realizando dichos

cambios de una manera

experimental, logrando así

entender mejor los conceptos de

fenómeno y cambio físico o

químico

Materiales

Pinzas

Termómetro

Tripíe de hierro

Tres vasos de precipitado de 100

ml.

Tubos de ensayo

Parrilla

Imán

Vidrio de reloj

Agitador de vidrio

Tela de asbesto

Sustancias

Agua del grifo

Agua destilada

Hielo

Ácido Clorhídrico diluido al

10%

Nitrato de plata en solución al

5%

Azúcar común Precauciones de Seguridad




Pre-laboratorio

Investiga los siguientes conceptos: fusión, ebullición, condensación, calor latente, calor sensible

Investiga qué cambios en la materia indicarían que está ocurriendo una reacción química.




4

Procedimiento

a) Experimento de Fusión:

Coloca un trozo de hielo dentro del vaso de precipitado y con el termómetro toma la temperatura y anótala.

Coloca el vaso de precipitado que contiene el hielo en una tela de asbesto la cual está colocada en un soporte

universal.

Enciende el mechero y cuando el hielo se haya derretido, se anota la temperatura del agua en estado líquido.

b) Experimento de Ebullición:

Continúa calentando hasta que el agua hierva, toma la temperatura y anota. ¿Es la misma temperatura que en

estado sólido?

c) Experimento de Evaporación:

Continúa calentando y el agua seguirá hirviendo; toma la temperatura y anota. ¿Es la misma temperatura del agua

que cuando empezó a hervir? ¿Por qué?

d) Experimento de Condensación:

Tapa el vaso de precipitado que contiene agua hirviendo con un vidrio de reloj

Al cabo de unos minutos apaga el mechero toma el vidrio de reloj y se observa por el lado que tapaba el vaso

¿Qué sucede?

e) El Efecto Magnético:

Mezclar en una hoja de papel 5 gramos de azúcar de mesa (sacarosa) con 5 gramos de limaduras de hierro (las

cantidades pueden ser aproximadas) dividir la mezcla en dos partes.

Coloca una porción de la mezcla preparada en un vidrio de reloj, acercarle un imán por la parte de abajo y observa

los resultados. ¿Qué sucede?

f) La Disolución:

Coloca en un vaso de precipitados de 100 ml el resto de la mezcla del experimento anterior y agrégale 50 ml de

agua destilada y agita con una varilla de vidrio, filtra la solución con la ayuda de un papel filtro común.

Ya separada la mezcla, coloca el material que está en el papel filtro en un vidrio de reloj limpio y seco, enseguida

procede a acercarle a la mezcla un imán y observa.

Del líquido filtrado procede a calentar la mitad hasta ebullición con la ayuda de un mechero, deja enfriar y

observa lo que sucede.

g) Experimento de una reacción química:

Coloca en un tubo de ensayo 5 ml de una solución de AgNO3 y observa su apariencia física como el color, su

estado físico, etc.

Agregue 2 ml de HCI al tubo que contiene AgNO3 y observe lo que sucede.

¿Son las sustancias iniciales las mismas? ¿Se formaron sustancias nuevas?

Hipótesis

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________




de sus compañeros.




4


1. ¿Es la fusión un cambio físico?

2. ¿En qué consiste el fenómeno del efecto magnético?

3. ¿Qué observaste al evaporarse el agua en ambos experimentos en el hielo y en azúcar?

4. ¿La transformación de sólido a líquido es un cambio físico o químico?

5. ¿La transformación del vapor de agua en líquido, es un cambio físico o químico? ¿Por qué?

6. ¿Qué se formó en el experimento con el nitrato de plata?

7. ¿La reacción HCI + AgNO3 es un cambio químico o físico?

8. ¿Cuál es la ecuación del experimento del nitrato de plata y ácido clorhídrico?


Da una lista de 10 fenómenos químicos y 10

fenómenos físicos de la vida diaria



ANÁLISIS E IDENTIFICACIÓN DE FENÓMENOS

FÍSICOS Y QUÍMICOS Actividad No.

5

Se denomina fenómeno físico a cualquier suceso natural observable y posible de ser medido con algún aparato o

instrumento, donde las sustancias que intervienen en general no cambian, y si cambian, el cambio se produce a nivel

subatómico en el núcleo de los átomos intervinientes (reacciones nucleares).

No se transforma la materia; es observable a simple vista; se mantiene la misma porción de materia; no se manifiesta

energía; es reversible y cambia a nivel subatómico.

Los fenómenos químicos son sucesos observables y posibles de ser medidos en los cuales las sustancias intervinientes

'cambian' al combinarse entre sí. A nivel subatómico las reacciones químicas implican una interacción que se produce a

nivel de los electrones de los átomos de las sustancias intervinientes.

No conservan la sustancia original, se transforma su materia, manifiesta energía, no se observa a simple vista son

irreversibles y no se observa con la misma porción de materia. Algunos ejemplos de estos fenómenos son la digestión,

la respiración, la oxidación, combustión, etc.

Distinguimos los fenómenos físicos de los fenómenos químicos, que son también sucesos observables y posibles de

ser medidos, pero en los cuales las sustancias intervinientes 'cambian' al combinarse entre sí. A nivel subatómico las

reacciones químicas implican una interacción que se produce a nivel de los electrones de los átomos (no a nivel de los

núcleos atómicos).

Problemas

Objetivos

Realizar, identificar y analizar

algunos fenómenos

Materiales

Vaso de precipitados

Pipeta graduada de 5 ml

Fuente de Poder Variable

Par de cables de conexión

caimán - banana

Hornillo

Pinza

Agitador de vidrio

Vidrio reloj

Matraz Erlenmeyer

Papel filtro

Embudo

Pipeta graduada (5 ml.)

Espátula

Rejilla de amianto

Piseta (frasco lavador)

Envase de refresco limpio y sin

fondo

Sustancias

Yodo

Grafito (2 Lápices)

Micro-pipeta

Fenoftaleína

Hidróxido de Calcio

Agua

Virutilla de acero





Pre-laboratorio





5

Procedimiento

a) Oxidación de hierro:

Colocar un pedazo de virutilla de acero en un vidrio reloj e agregar 20 gotas de agua (con ayuda de la pipeta)

Dejar en reposo sobre el LDM por algunas horas, observar y anotar lo que pasó.

b) Sublimación del yodo:

Colocar una pequeña cantidad de cristales de yodo en un vaso de precipitados y tapar con un vidrio reloj (figura

1).

Colocar algunas gotas de agua sobre el vidrio reloj y calentar sobre la rejilla de amianto durante 10 seg.

Dejar enfriar por 5 min., sujetar el vidrio reloj con la pinza y observar los cristales de yodo que se formaron.

Observar, analizar y clasificar el fenómeno acontecido.

c) Conductibilidad eléctrica:

Encienda la unidad de poder de voltaje variable y conecte los cables de conexión por su extremo de conexión tipo

banana, conectándolos a la fuente para corriente directa, ajuste el voltaje a 2 Voltios, sea cuidadoso de no

mantener los caimanes unidos directamente.

Con las puntas tipo caimán sujete cada extremo de un trozo de grafito de 6 m. De longitud de un lápiz común, no

toque directamente el grafito ya que es parte descubierta del circuito que se ha formado.

Tomar el bastón de grafito y verificar si aún puede ser utilizado para escribir. Explicar este hecho.

Observar, analizar y clasificar el fenómeno ocurrido.

d) Color y soplido:

Colocar 25 ml. de agua en un vaso de precipitados y agregar una cuchara de Ca(OH)2. y agitar.

Colocar el embudo en la boca del matraz Erlenmeyer y filtrar la solución preparada en el vaso de precipitado.

Agregar 2 gotas de fenolftaleína al filtrado y agitar.

Introducir en el Erlenmeyer una bombilla de bebida gasificada.

Observar, analizar y clasificar el fenómeno ocurrido.

Hipótesis

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de sus compañeros.





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1. ¿Qué tipo de fenómeno ocurrió en la Parte a?

2. ¿Cuál es el estado físico del yodo?

3. ¿Qué es sublimación?

4. ¿Qué es lo que causa la cristalización del yodo?

5. ¿Por qué sucede el fenómeno de conducción de la electricidad en el grafito?

6. En la Parte d, ¿por qué la solución se queda rosada cuando se agrega fenolftaleína?

7. ¿Qué gas es introducido en el sistema cuando soplamos?

8. ¿Qué es lo que pasa cuando este gas entra en contacto con el agua?

9. Escriba las ecuaciones de las reacciones que ocurrieron en la Parte d del experimento.




ÁCIDOS Y BASES Actividad No.

6

Problemas

¿Qué sustancia se forma

durante una reacción de

neutralización?

Objetivos

Observar las reacciones y

comportamientos de sustancias

ácidas y alcalinas.

Analizar las reacciones de

neutralización y determinar los

productos que se forman.

Materiales

7 vasos de precipitado 50 ml

4 pipetas graduadas 5 ml

Perilla

Pinzas para crisol

Mechero de Bunsen

Varilla de vidrio. Sustancias

HCl 1N

NaOH 1N

H2SO4 1N

HNO3

Solución de Fenolftaleina

Agua desionizada

Magnesio metálico

Bicarbonato de sodio

Hidróxido de calcio





Pre-laboratorio

Defina: ácido, base, neutralización.

Explique que es la fenolftaleína y cuál es su uso en laboratorio.

Indique que otros indicadores se pueden utilizar.




6

Procedimiento

PRECAUCIÓN: Durante todos los experimentos utilice sus gafas o googles de seguridad sin

excepción.

Neutralización.

- Coloque 10 mL de NaOH en un vaso de precipitado.

- Agregue 3 gotas de solución de fenolftaleína.

- Observe lo que sucede y anote sus observaciones.

- Tome 5 ml de HCl y agregue al vaso de precipitado anterior.

- Observe lo que sucede y anote.

- Agregue otros 5 ml de HCl y observe. Anote sus observaciones.

Calor de solución.

- Coloque 10 mL de H2SO4 en un vaso de precipitado.

- Toque el exterior del vaso de precipitado.

- Agregue 2 gotas de agua desionizada.

- Observe lo que sucede y toque el exterior del vaso de precipitado. Anote sus observaciones.

- Agregue dos gotas más de agua desionizada.

- Toque el exterior del vaso de precipitado. Observe y anote.

Oxidación del magnesio.

- Encienda el mechero.

- Tome un trozo de cinta de magnesio con las pinzas para crisol.

- Coloque la tira en la zona azul de la flama hasta que comience a reaccionar.

- Coloque las cenizas formadas en un vaso de precipitado.

- Agregue 20 mL de agua y agite muy bien con la varilla procurando incorporar la mayor cantidad de cenizas

en la solución.

- Agregue 3 gotas de fenolftaleína.

- Agregue pausadamente gotas de HNO3 hasta que haya cambio de color.

- Anote todas sus observaciones y analice.

Ácido carbónico.

- Agregue 20 mL de agua desionizada a un vaso de precipitado.

- Agregue 3 gotas de fenolftaleína al agua.

- Agregue una cucharadita de bicarbonato de sodio.

- Observe lo que ocurre y anote sus observaciones. Analice.

Hipótesis

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de sus compañeros.




6


1. Investigue y anote todas las reacciones químicas involucradas en las actividades.


Explique cuál es la función de los anti-ácidos para

tratar la acidez estomacal.

¿Cómo se pueden aprovechar las propiedades de

ácidos y bases en el tratamiento de aguas residuales?

Manual Laboratorio Quimica

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