Practicas Laboratorio Quimica i

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALACENTRO UNIVERSITARIO DEL NORTEIng. Vernica Beatriz Jurez Jimnez

PRCTICAS DE LABORATORIOQUMICA I GE0119 (GEOLOGA)QUMICA GENERAL I AG0129 (AGRONOMA)

2015

REGLAS GENERALES PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO

El manual est destinado a ilustrar principios y reacciones qumicas. Todos los experimentos tienen como objetivo dar a los alumnos la oportunidad de reforzar los conocimientos impartidos en la parte terica del curso. Las prcticas de laboratorio se convierten en un medio de estudio y repaso.

1. Los experimentos debern realizarse de acuerdo a las disposiciones, ilustraciones y explicaciones del profesor y los contenidos en la hoja de prctica.

2. Todo el equipo debe ser chequeado antes de iniciar la prctica para evitar accidentes por causa de equipo defectuoso.

3. Antes de iniciar cualquier experimento debe leerse previamente todas las instrucciones. Las mesas y los aparatos han de estar limpios y ordenados. Se debe traer una toalla para limpiar el rea de trabajo.

4. Tener un cuaderno para uso exclusivo del laboratorio.

5. Es importante que el estudiante recuerde que todo trabajo lleva implcito un riesgo de accidente cuando se trabaja IRRESPONSABLEMENTE. Por su propia seguridad y la de los dems, deber actuar con RESPONSABILIDAD.

6. Presentarse puntualmente a la prctica y traer bata, caso contrario no se le permitir llevar a cabo la prctica, tomndosele como ausente.

7. La asistencia es obligatoria, para ganar el curso es necesario ganar el laboratorio (85% mnimo).

8. Para el primer da de prctica, se organizarn en grupos para traer detergente, mayordomo (papel), bicarbonato de sodio y cido brico.

9. Antes de presentarse al laboratorio asegurarse de:a) Leer todo el instructivo de la prctica.b) Resolver la hoja de trabajo correspondiente, anotando en el cuaderno de laboratorio las consultas bibliogrficas.c) Resolver el cuestionario siguiendo las instrucciones del inciso anterior.d) Reportar las referencias bibliogrficas de acuerdo a las normas establecidas para dicho fin. Normas de Enrique Gordillo

CUADERNO DE LABORATORIO:

1. Deber traer un resumen de la prctica a realizar, incluir bibliografa.2. De la prctica realizada escribir los resultados y observaciones de la misma.3. Escribir sus conclusiones.

ANOTACIONES PARA CADA PRCTICA:

1. Hoja de trabajo: Resuelva en base a lo que establece el numeral 9 de las reglas generales.2. Resultados: Ordenadamente se anotarn las observaciones derivadas de la experiencia y/o la experimentacin llevada a cabo. Cuando el caso lo amerite los resultados sern ordenados, clasificados y presentados por medio de tablas.3. Cuestionario: Se resolver o se concluir de resolver despus de ejecutada la prctica siguiendo el lineamiento establecido para la hoja de trabajo.4. Conclusiones: Son afirmaciones categricas que toman base en el desarrollo terico y el trabajo efectuado en el laboratorio, las cuales a manera de inferencia, el estudiante escribe en un mnimo de CINCO, despus de la prctica, usando un lenguaje neutro e impersonal.

EVALUACION:

10Exmenes de laboratorio 10 puntos

10Hojas de trabajo 20 puntos

10Cuestionarios. 20 puntos

50Conclusiones 50 puntos

TOTAL100 PUNTOS

Los cuales son equivalentes a 25 puntos lquidos de zona.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN UN LABORATORIO

1. No deben efectuarse experimentos no autorizados, a menos que estn supervisados por el docente.2. Cualquier accidente debe ser notificado de inmediato al docente o al auxiliar del laboratorio.3. Uso indispensable de bata como medida de proteccin.4. No pipete los cidos, puede llegar a ingerirlos.5. Lea cuidadosamente la etiqueta del frasco hasta estar seguro de que es el reactivo que necesita, no utilice reactivos que estn en frascos sin etiqueta.6. Despus de que utilice un reactivo tenga la precaucin de cerrar bien el frasco.7. Los tubos y varillas de vidrio y objetos calientes deben colocarse sobre tela de asbesto y en un lugar no muy accesible de la mesa de trabajo, para evitar quemaduras as mismo o a un compaero.8. Los tubos de ensayo calientes, con lquido o no, deben colocarse en una gradilla de alambre o dentro de un vaso de precipitados.9. Cuando se calientan sustancias contenidas en un tubo de ensayo, no se debe apuntar la boca del tubo al compaero o a s mismo, ya que pueden presentarse proyecciones del lquido caliente.10. La dilucin de cidos concentrados debe hacerse de la siguiente manera: Utilizar recipientes de pared delgada. Aadir lentamente el cido al agua resbalndolo por las paredes del recipiente, al mismo tiempo que se agita suavemente. NUNCA AADIR AGUA AL CIDO, ya que puede formarse vapor con violencia explosiva. Si el recipiente en el que se hace la dilucin se calentara demasiado, interrumpir de inmediato y continuar la operacin en bao de agua o hielo.11. No se debe probar ninguna sustancia. Si algn reactivo se ingiere por accidente, se notificar de inmediato al docente.12. No manejar cristalera u otros objetos con las manos sin proteccin, si no se tiene la certeza de que estn fros.13. No se debe oler directamente una sustancia, sino que sus vapores deben abanicarse con la mano hacia la nariz.14. No tirar o arrojar sustancias qumicas, sobre nadantes del experimento o no, al desage. En cada prctica deber preguntar al profesor sobre los productos que pueden arrojar al desage para evitar la contaminacin de ros y lagunas.15. Cuando en una reaccin se desprendan gases txicos o se evaporen cido, la operacin deber hacerse bajo una campana de extraccin.16. Los frascos que contengan los reactivos a emplear en la prctica deben mantenerse tapados mientras no se usen.17. No trasladar varios objetos de vidrio al mismo tiempo.18. No ingerir alimentos ni fumar dentro del laboratorio, ni utilizar telfono celular.19. Se deber mantener una adecuada disciplina durante la estancia en el laboratorio.20. Estar atento a las instrucciones del docente.

PRACTICA No. 1Cristalera y Equipo de LaboratorioTECNICAS Y OPERACIONES RUTINARIAS DE LABORATORIO

OBJETIVOS DE LA PRCTICA: Estudiar Algunos aspectos relacionados con las tcnicas empleadas en la medida y transferencia de slidos y lquidos, adems se aprender a usar adecuadamente el mechero de gas y la balanza

NATURALEZA DE LA INVESTIGACIN:El estudiante recibir equipo de uso rutinario que estar bajo su responsabilidad durante todo el perodo de prctica, el cual incluye entre otros utensilios: matraces, probetas, pipetas, embudos, diversos materiales de madera, porcelana y metlicos. Tambin trabajar con material de laboratorio de uso comn como: buretas, balanzas, mecheros y otros. Se familiarizar con este material conociendo y determinado su utilidad, manejo y apreciacin.Una vez logrado estos fines los pondr en prctica realizando determinaciones sencillas de masa, volumen y densidad.

INTRODUCCION A LA PRACTICA

Los instrumentos y tiles de laboratorio estn construidos de diversos materiales (hierro, cobre, nquel, platino, slice, madera, vidrio, porcelana, plstico, etc.) y se emplean para diferentes usos especficos como pueden ser: medios de soporte de otros utensilios, para realizar reacciones qumicas, para determinar volmenes y masas, paratransferirslidos y lquidos, etc.Con fines exclusivamente didcticos clasificaremos el material de laboratorio en:a)Material metlico y de madera.b)Material de vidrio y porcelana.A continuacin se describe brevemente algunos de los instrumentos de uso rutinario fabricados con material metlico o madera.

MATERIAL METLICO Y DE MADERA:

1. Soporte Universal: Utensilio de hierro formado por una varilla de 60 cm o ms, fija a un pie plano y cuadrangular. Sirve para sujetar anillos o pinzas que a su vez pueden sostener diversos instrumentos (vasos, balones, buretas, etc.).2. Trpode: Utensilio de hierro provisto de un aro y tres patas que hacen de soporte. Se emplea para colocar instrumentos que es necesario calentar.3. Rejilla Metlica: De forma cuadrangular, constituida por hileras de alambres entrecruzados e incrustados en su parte central en un crculo de amianto; sirve para dispersar el calor con uniformidad.4. Pinzas para Soporte: Las hay de diferentes tipos. Son de metal, por un extremo se sujetan al Soporte Universal mediante un tornillo, el otro extremo est provisto de dos ramas cubiertas de goma para evitar roturas al material de vidrio que sostienen.5. Pinzas para tubos de ensayos: Poseen dos ramas, una larga y otra corta, que giran sobre un resorte. Se utilizan para sostener tubos de ensayos al calentarlos.6. Gradilla: Soporte espacial de madera o metlico empleado para colocar tubos de ensayo.7. Mechero: Generador de energa calorfica; el de Bunsen (ver figura 1.3) es el ms corriente.

En los dibujos siguientes se muestran algunos de los instrumentos tpicos de un laboratorio de qumica. (Ver apndice de este manual)

Figura 1.1.(Tomada de Qumica una Ciencia Experimental Manual de Laboratorio, Reverte)

Figura 1.2(Tomada de Qumica una Ciencia Experimental Manual de Laboratorio, Reverte)

MATERIAL DE VIDRIO

El instrumental de vidrio usado para realizar investigaciones o reacciones qumicas debe ser fabricado con materiales resistentes a la accin de los agentes qumicos; son construidos de vidrio y con menos frecuencia de porcelana (hoy se fabrican tambin numerosos recipientes de plstico).El vidrio corriente no sirve para la fabricacin de instrumentos de laboratorio por ser muy frgil y vulnerable a los agentes qumicos y fsicos. Por tal razn se construyen decristal de vidrio,pudiendo ser este de vidrio grueso o de vidrio delgado.Los instrumentos construidos de vidrio gruesoslo son apropiados para contener, transvasar o medir, si se intenta calentarlos se pueden romper con mucha facilidad. Ej: embudos, cilindros graduados, mediadas cnicas y agitadores.Los instrumentos construidos con vidrio delgado son muy resistentes al calor, pero slo cuando son calentados gradualmente y, enfriados de la misma manera, por eso se recomienda interponer una rejilla metlica entre el fondo del recipiente y el mechero cuando va a realizarse un calentamiento del instrumento. Hay tiles de este tipo construido de un vidrio especial muy resistente al calor (Pyrex, Vycor, Kimble, etc.). Ej: balones, matraces, vasos de precipitados, tubos de ensayo, etc.Los aparatos volumtricos de vidrio delgado se caracterizan por su gran precisin, a diferencia de los de vidrio grueso que son menos precisos.A continuacin se describen algunos de los instrumentos de uso rutinario fabricados con vidrio.

1. Vasos de precipitados: Son recipientes cilndricos de vidrio delgado, con o sin pico en el borde. Se conocen tambin como breakersy vienen en diferentes tamaos (10, 25, 50, 100, 125, 250 ml etc.), se utilizanpara calentar lquidos, preparar soluciones, obtener precipitados, llenar buretas y realizar titulaciones.2. Matraz Erlenmeyer: Es una variedad especial de matraz conocido tambin comofiola.Son recipientes de forma cnica y fondo plano de gran superficie, adaptados para calentar lquidos con granrapidez, usados ampliamente en titulaciones y valoraciones.3. Tubos de ensayo: Son tubos de vidrio de paredes delgadas, cerrados en uno de sus extremos, apropiados para calentar directamente a la llama.4. Embudos:Son instrumentos de forma cnica, con tallo inferior hueco y fabricados en vidrio grueso. Se utilizan para transvasar y filtrar lquidos. Se clasifican segn la inclinacin de sus paredes o eldimetro del cono, as como tambin de acuerdo al tipo de tallo que posean, sea ste corto o largo. Lo ms usados tienen una inclinacin de 60 y tallo corto. Pueden ser de superficie lisa o acanalada, presentando esta ltima mayor superficie lisa o acanalada, presentando esta ltima mayor superficie de filtracin.Otra variedad de embudo es elembudo de separacin, instrumento generalmente de forma cnica, con o sin tapa y provisto de una llave de paso que permite la separacin de lquidos de diferente densidad.5. Cilindros graduados: Llamadostambinprobetas graduadas, son recipientes de vidrio grueso, forma cilndrica y dimetro uniforme, provistos de pi para darles mayor estabilidad. Graduados en mililitros o mltiplos o submltiplos de ste. No son aptos para calentar ni para realizar reacciones qumicas. Se usan para medir lquidos con una incertidumbre de a 1/5 de la menor graduacin que tengan. Los hay de 10, 25, 50, 100, 125, 250, 500 mL y de uno o ms litros.6. Pipetas: Son tubos de vidrio de dimetro uniforme y capacidad determinada, destinadas a medir o transvasar cantidades exactas de lquidos. Su extremidad superior termina en un borde romo para poder obturar con el dedo;su extremidad inferior, estrechada y afilada permite la salida de pequeas gotas. Podemos considerar dos tipos generales de pipetas:a) Pipetas volumtricas: Sirven para transvasar o contener un determinado volumen de lquido. Su parte central est ensanchada en forma de bulbo, no poseen graduacin y generalmente son de un solo aforo.b) Pipetas graduadas: Capaces de contener un volumen de lquido comprendido entre cero y el mximo de la capacidad del instrumento, que puede ser 50,25,20,10,5,2,1,0,5, 0,2y0,1 ml. Para anlisis especiales existen pipetas de 5,2 y 1 ml divididas en centsimas, reciben el nombre demicropipetas. Existen a su vez dos tipos de pipetas graduadas: las de un solo aforo y las de dobleaforo. En las primeras (pipetas terminales) el volumen total indicado por la pipeta est comprendido entre cero y la punta. En las de doble aforo (pipetas no terminales), el aforo inicial corresponde a cero y el inferior a la divisin que indica la capacidad total de la pipeta.7. Buretas:Son tubos largos de vidrio que se emplea siempre en forma fija y vertical, perfectamente graduadas, de dimetro inferior uniforme y pequeo, abiertas por su extremidad superior y terminadas en punta afilada en su extremo inferior, con un dispositivo en forma de llave que regula la salida del lquido y se utilizan sobre todo en las titulaciones. Las buretas se pueden considerar como pipetas graduadas con una llave de paso para poder medir los volmenes con mayor exactitud que estas. Las capacidades ms frecuentes de las buretas son de 50,25 y 10 ml.Sean las buretasde una u otra clase, el tubo de salida debe estrecharsegradualmente en su extremo y tener un dimetro tal que permita la salida de una gota de lquido de volumen mucho menor del que se pueda apreciar entre las divisiones ms finas marcadas en la escala de la bureta.

MATERIAL DE PORCELANA

Tambin se fabrica instrumental de porcelana, por ser ms resistenteque el vidrio, y se usa, por lo general, cuando se van a someter sustancias a elevadas temperaturas (crisoles), cuando es necesario triturarlas (morteros) o evaporarlas completamente (cpsulas.1. Cpsulas:Son recipientes de forma cnica muy resistentes a las altas temperaturas. Se presentan en diferentes tamaos, pueden ser hondas o llanas y se utilizan para verificar reacciones qumicas, calentar sustancias y evaporar lquidos. Tambin las hay de vidrio.2. Crisoles:Son recipientes en forma de vaso, por lo general provistos de tapa, y estn especialmentediseados y adaptados para soportar altas temperaturas. Se emplean muy especialmente en la calcinacin e incineracin de sustancias qumicas. Se fabrican tambin de platino y de vidrio.3. Morteros: Instrumento de paredes gruesas y en forma de taza que se complementa con un mango o vstago. Se emplean para triturar y pulverizar sustancias. Las hay tambin de vidrio y metlica.

FUNDAMENTO TERICO

Se dar una breve descripcin de algunos de los equipos que van a emplearse en esta prctica.

1. El mechero: Es un generador de energa calorfica que emplea gas como combustible. El funcionamiento de losdistintos tipos de mecheros (Bunsen, Meker, Tirrill, Fisher, etc.) se basa en el mismo principio: el gas penetra al mechero por un pequeo orificio que se encuentra en la base, y la entrada de aire se regula mediante un dispositivo que tambin se ubica en la base del mechero.

Elmechero de Bunsen(Figura 1.3) es el ms empleado en los trabajos de laboratorio, consta de un tubo metlico vertical, que mediante rosca va unido a un pi por donde sale un pequeo tubo que permite la entrada de gas. Un anillo metlico horadado y mvil, prximo a la rosca, regula la entrada deaire. Con un mechero de Bunsen puede calentarse un crisol pequeo hasta unos 899C, pero la zona ms caliente de la llama puede llegar a tener 1500C de temperatura. El mechero funciona correctamente cuando el gas y el aire se mezclan en proporciones adecuadas. En ausencia del aire la llama del mechero ser amarilla, brillante y despedir mucho humo debido a la combustin incompleta del gas (mezcla de hidrocarburos). Si la entrada de aire est muy abierta y es grande la presin del gas la llama tender a separarse del extremo del mechero y se podr apagar. La llama ms intensa y el calentamiento ms efectivo se logran ajustando simultneamente la vlvula del gas y la entrada del aire hasta que la llama tenga un color azul intenso y carezca de una punta amarillo-anaranjada, y simultneamente se escuche un sonido grave y la llama alcance una altura de 12 a 15 cm.Al obtenerse una llama correcta en el mechero se podrn distinguir claramente tres zonas diferentes en coloracin, temperatura y comportamiento.

Caractersticas de las zonas en llama:a) Zona Oxidante:Regin ms caliente de la llama, de coloracin azul intenso y temperaturas entre 500C y 800C. Ocurre una combustin completa.CH4+2O2CO2+2H2O

b) Zona Reductora:De coloracin azul claro y temperaturas comprendidas entre 300C y 500C. Ocurre una combustin incompleta.CH4+3/2 O2CO+2H2O

c) Zona Fra:De coloracin blanca, no ocurre ninguna reaccin debido a la sustancia de O2.En la figura 1.3 se muestraun mechero Bunsen as como las zonas de las llamas en el mismo.

Figura 1.3a) Mechero Bunsen.b) Zonas de la llamas

2. Uso de las Probetas:Para medir el volumen deseado se vierte el lquido en la probeta (cilindro graduado) hasta que su nivel coincida con la marca de graduacin correspondiente. La probeta no es un instrumento de mucha precisin, y sta disminuye a medida que aumenta la capacidad de la misma, por esta razn, dependiendo de la situacin, se usa entonces la probeta ms pequea posible.3. Uso de las Pipetas: Las pipetas estn diseadas para permitir el transvase de volmenes exactamente conocidos de un recipiente a otro. UnaPipeta aforada o volumtricaverterun volumen nico y fijo entre 0,5 y 200 ml; muchas de estas pipetas tienen un cdigo de color que indica el volumen y permiten su identificacin y clasificacin. Laspipetas graduadas estn calibradas en unidades adecuadas que permitan el vertido de cualquier volumen inferior al de sucapacidad mxima; los tamaos oscilan entre 0,1 y 25 ml.Al usar las pipetas aforadas y graduadas se llenan hasta una marca inicialse calibracin; la forma en que se realizael vertido depende del modelo. Debido a las fuerzas de adhesin entre el vidrio y la mayora de los lquidos, tiende a quedar una gota a la salida de la pipeta, esta gota se tiene en cuenta en algunas pipetas pero en otras no (aforadas).La puntade la pipetadebe mantenerse sumergida en el lquido durante la operacin de llenado, despus que se ha succionado el lquido se coloca rpidamente el dedo ndice en la abertura superior de la pipeta y se deja salir lquido hasta que la parte inferior del menisco coincida con la marca de aforo.

En la Figura 1.4 se muestra algunos de los tipos ms comunes de pipetas, tanto de tipo volumtricas como graduadas.

Figura 1.4.Pipetas tpicas: a) Volumtricab) Mohrc) serolgica

4. Uso de las buretas:Las buretas, al igual que las pipetas graduadas permiten verter cualquier volumen inferior a su mxima capacidad. La precisin que se puede alcanzar con una bureta, es notablemente mayor que la conseguida con una pipeta. La principal diferencia entre las buretas estriba en el tipo de llave. Las buretas con llave de vidrio necesitan un lubricante entre la superficie esmerilada de la llave y la de la base para conseguir un buen cierre. Algunas soluciones, principalmente las alcalinas, producirn despus de algn tiempo la obturacin y atasque de la llave, por lo tanto es necesario una limpieza a fondo despus de cada uso.Para su uso, la bureta limpia securatres veces con el reactivo que se va a usar y luego se llena con el mismo, utilizando frecuentemente un embudo. Como el volumen transferido se determina por diferencia, no es necesario que el nivel inicial del lquido est en cero.Hay que tener cuidado en que no queden burbujas de aire en el interior del lquido, y adems de ajustar el nivel inicial del menisco el pico de la bureta debe estar completamente lleno de lquido. El uso de la bureta es ms eficiente si se maneja la llave con la mano izquierda. No se deben dejar jotas de lquido suspendida en la punta de la bureta contra la pared interna del recipiente al cual se est transfiriendo el lquido.

Figura 1.5.a) Buretab) manera correcta de tomar la llave(Tomado de Day. Underwood Qumica Analtica Cuantitativa Prentice Hall)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: (Se le recomienda al estudiante que antes de iniciar la parte experimental relativa al uso del mechero y a la transferencia y medida de lquidos y slidos, lea y estudie de manera completa y cuidadosa toda la informacin referente ainstrucciones generales para los trabajos prcticos especialmente las que ataendirectamente a los dos puntos anteriores).1) Mechero: Para el encendido del mechero siga los siguientes pasos:a. Conecte el mechero con la llave de la tubera de suministro gas por medio de la manguera de goma que est adaptada a la base del mechero.b. Mantenga cerrada la llave que da paso al gas, as como tambin la vlvula del mechero y la entrada de aire.c. Abra la llave de gas de la tubera.d. Encienda un fsforo y mantngalo sobre la boca del mechero.e. Con la mano libre abra poco la vlvula del mechero, conservando el fsforo encendido sobre el borde de la boca hasta que aparezca una llama.f. Apague el fsforo y colquelo en el depsito de los desperdicios.g. Regule la entrada de aire al mechero moviendo cuidadosamente el regulador de aire hasta obtener una llama de color azul plido.Realice las siguientes experiencias:1. Observe la llama con poca entrada de aire: anote luminosidad, coloracin,podercalrico, etc.2. Observe la llama con abundante entrada de gas y de aire.3. Observe lo que sucede cuando hay poca entrada de gas. Percibe algn olor?4. Con un alfiler atraviese una cerilla de fsforo junto a la cabeza del mismo.Apague el mechero y coloque la cerilla por medio del alfiler, en el centro del tubo del mechero. Abra la vlvula del mechero y encindalo, observe lo sucedido.

2) Transferencia y medida de slidos y lquidos:1. Despus de la explicacin del manejo y uso de las balanzas granatarias se realizarn varias pesadas utilizando sal comn y papel parafinado.2. Se determinar la densidad de una solucin de Vinagre Comn (traerlo el da de la prctica), para lo cual se mide con una bureta tres volmenes diferentes de solucin (10,20 y 30 ml) que se descarganen tres breakers previamente limpios, secos y pesados. Los beakers anteriores se pesan de nuevo con la solucin de Vinagre Comercial; con los valores ya determinados de masa y volumen de solucin, se realizan los clculos correspondientespara obtener la densidad, as como la desviacin absoluta de la medida realizada.3. Se calcular el volumen de una gota de agua, para lo cual se recoge en un beakerlimpio, seco y previamente pesado un volumen determinado de agua descargado gota a gota desde una bureta. Conocidoel nmero total de gotas recogidas en el beaker y el peso de las mismas, podr determinarse entonces el volumende una gota.Para el Informe de la Prctica el Grupo debe entregarEl grupo de laboratorio deber llevar un registro de las siguientes anotaciones y determinaciones experimentales realizadas en la prctica.1. Apariencia de la llama del mechero con poca entrada de airey con abundante entrada de gas y aire. Anote luminosidad, coloracin poder calrico, etc.2. Volumen en ml de solucin de Vinagre Comercial para cada una de las tres (3) determinaciones a realizar.3. Masa en gramos de cada una de las tres soluciones anteriores de Vinagre Comercial4. Densidad en g/ml para cada una de las experiencias anteriores (del Vinagre Comercial).5. Densidad promedio de la solucin de Vinagre Comercial en g/ml.6. Masa en gramos y volumen en ml de una cierta cantidad de agua descargada con la bureta.7. Nmero de gotas de agua contenidas en la medicin anterior.8. Volumen en ml de una gota de agua.9. Observaciones, discusin de resultados y conclusiones tanto para la parte del mechero como la determinacin de la densidad de Vinagre Comercial y el Volumen de una gota de agua.TRABAJO PERSONAL Busque los mltiples y submltiplos de las unidades de volumen en el Sistema Internacional. Describa pormenorizadamente las tcnicas empleadas para manipular los diferentes elementos de cristalera y metal utilizados en esta prctica. Esquematice la forma correcta de lectura en la bureta y la probeta. Enumere 5 compuestos en los cuales la formacin del menisco es convexa y no cncava. Por qu razn los lquidos enumerados anteriormente forman el menisco convexo?NOTA: REVISE EL APENDICE DE ESTE MANUALPRACTICA No. 2DENSIDAD Y USO DEL TERMOMETRO

INTRODUCCION

Las propiedades fsicas pueden ser una herramienta til en la identificacin de materiales desconocidos. Ciertas propiedades como la masa y el tamao varan de acuerdo al material presente, stas son llamadas propiedades extensivas. Otras propiedades como el color no vara con la cantidad de material presente, stas son llamadas propiedades intensivas. En esta prctica, investigaremos otra propiedad intensiva, la densidad de una muestra.

La densidad de una muestra se define como la relacin de su masa con respecto a su volumen; en otras palabras, su masa por unidad de volumen. La medida de la masa se hace directamente en la balanza. La medida del volumen se puede hacer utilizando cristalera calibrada, como probetas, para los lquidos; por la medida de largo, ancho, etc., para objetos slidos de forma regular, o por el desplazamiento de un volumen de lquido para slidos irregulares. Estos tres mtodos se utilizarn en la prctica de hoy.

El concepto de temperatura nos es familiar ya que nuestro cuerpo es muy sensible a los cambios de temperatura. Al tomar un trozo de hielo, sentimos fro, debido a que su temperatura es ms baja que la de nuestra mano. Cuando bebemos una taza de caf, podemos decir si est fro, tibio, caliente o hirviendo, indicando de esta forma que su temperatura excede a la nuestra por defecto o por exceso.

Es importante recordar que la temperatura y el calor son dos conceptos diferentes. Se puede definir a la temperatura como la propiedad de un cuerpo que determina el flujo espontneo de calor.

Para medir temperaturas se puede utilizar un termmetro de mercurio, los termmetros aprovechan la propiedad del mercurio que al aumentar la temperatura ste se dilata. Cuando la temperatura aumenta, el mercurio del termmetro aumenta de volumen, expandindose en el tubo. El volumen total de un tubo de termmetro es solo un 2% del volumen del bulbo. De esta forma, es posible visualizar un pequeo cambio de volumen.

Los termmetros usados en el laboratorio estn divididos en grados Celsius o centgrados, nombre en honor al astrnomo Sueco Anders Celsius. En esta escala el punto de fusin del agua se hace igual a 0oC, y el punto de ebullicin a una atmsfera de presin a 100oC.

Otras escalas de temperatura son la escala Fahrenheit y la escala absoluta o escala Kelvin.

OBJETIVOS1. Aplicar los conceptos de masa y volumen para el clculo de la densidad de algunas sustancias.2. Desarrollar destreza en el manejo de la balanza, la probeta, la bureta y la pipeta.3. Utilizar adecuadamente el concepto de tara.4. Medir el volumen de sustancias en estado de slidos compactos regulares, irregulares y pulverizados.5. Calcular la densidad de las sustancias sealadas en el objetivo anterior y la del agua.6. Comparar la densidad del agua midiendo volmenes con distintos instrumentos.7. Identificar que instrumento volumtrico es ms exacto en base de la densidad del agua.8. Aprender el uso y manejo del termmetro.9. Verificar experimentalmente el punto de fusin y el punto de ebullicin del agua.10. Obtener la curva de calibracin del termmetro.

HOJA DE TRABAJO1.Qu interpretacin debe darse a los trminos?1.1.Densidad absoluta1.2.Densidad relativa

2.Qu unidad de volumen tiene cada sistema?2.1.MD ___________________________2.2.SI ___________________________2.3.cgs ___________________________

3.En qu unidades se mide y reporta la densidad de en el sistema SI de:3.1.Lquidos________________________3.2.Slidos_________________________3.3.Gases_________________________4.Qu relacin/es tiene la densidad con el principio de Arqumedes?5.Cmo se despeja por transposicin de trminos la frmula de la densidad?6.Cul de los instrumentos probeta, bureta, pipeta; opera con ms exactitud. Razonar la respuesta.7.Cul es la densidad del agua, del hierro, del aluminio, del cobre, el cinc?8.Cul es la ecuacin de la recta?9.Cul es el factor de conversin de oC a oF y de oC a K?

PRIMERA PARTE: DENSIDADProblema 1: 1. Mida la masa de 5 beakers de 100ml (limpios y secos)2. Preparacin previa: Prepare disoluciones de cloruro de sodio puro que contengan 1,0 g, 2,0 g, 4,0 g, 6.0 g, 8,0 g y 10,0 g de la sal en 50,0 g de disolucin acuosa.3. Llene los beakers con la disolucin que contiene 1,0 g de NaCl en 50,0 g de disolucin acuosa.4. Mida nuevamente los beakers con la disolucin, uno a la vez, y registre las masas.5. Repita los pasos 2 a 4 con las dems disoluciones preparadas.6. Tabule los datos obtenidos7. Registre todos sus datos en la Tabla No. 1

Cuestionario1. Cul es el objetivo de medir la masa de los beakers antes de llenarlos con las disoluciones de cloruro de sodio?2. Por qu la temperatura debe ser constante?3. Con los datos obtenidos en los pasos 2 y 4, calcule la relacin masa/volumen (en g/ml) de las disoluciones con las que se est trabajando.4. Trace una grfica de la densidad de las disoluciones (ordenadas) en funcin de su concentracin (abscisas).5. Cul es el comportamiento de la densidad de las disoluciones respecto a su concentracin?6. Sera posible suponer que cualquier disolucin exhiba el mismo comportamiento, respecto a su concentracin, sin importar el tipo de soluto disuelto?7. Qu relacin se encuentra en los resultados obtenidos?8. Interprete la grfica obtenida.9. Qu valor tiene la pendiente? Qu significado fsico tiene este valor?

Tabla No. 1

La temperatura inicial de la disolucin es:

Volumen (ml)2550100

m1 (g)

m2 (g)

m3 (g)

m4 (g)

m5 (g)

m6 (g)

m promedio (g)

(m/v) promedio (g/ml)

Problema 2: Cul es la relacin masa/volumen (densidad), en g/ml, de cada una de las disoluciones problema?

Procedimiento experimental

1. Mida la temperatura inicial de la disolucin en cada volumen que utilice; si existe alguna diferencia, trate de estandarizarla.2. Registre todos los datos en la Tabla No. 2.3. Numere nueve vasos de precipitados de 100 ml.4. Determine la masa de cada vaso perfectamente seco.5. En cada vaso vierta 50 ml de cada una de las disoluciones problema.6. Determine la masa de cada vaso con la disolucin correspondiente.7. Calcule la masa correspondiente a los 50 ml de cada una de las disoluciones.8. Calcule el valor de la relacin masa/volumen para cada una de las disoluciones.9. Los vasos con las disoluciones se utilizarn para resolver el problema 3.

Tabla No. 2

La temperatura inicial de las disoluciones es:

DisolucinABCDEFGHI

Volumen (ml)505050505050505050

Masa de ladilucin (g)

Masa/Volumen(g/ml)

Cuestionario 21. Tienen la misma masa los 50 ml de cada una de las disoluciones?2. Es igual la relacin masa/volumen en cada caso?3. Cmo vara la relacin masa/volumen de las disoluciones problema?4. Tiene algn significado esta variacin con respecto a la concentracin de las disoluciones? Justifique su respuesta.

Problema 3Cul es la concentracin, expresada en porcentaje en peso (% p/p), de cada una de las disoluciones problema?Procedimiento experimental1. Registre todos sus datos en la tabla 3.2. Evapore a sequedad el contenido de cada uno de los vasos utilizados para resolver el problema 2. Caliente con cuidado para evitar que se proyecte el slido.3. Deje enfriar a temperatura ambiente y registre la masa de cada vaso con el residuo slido.4. Determine por diferencia la masa del residuo slido de cada uno de los vasos.5. Calcule el valor de la relacin masa del residuo/masa inicial de la disolucin.6. Multiplique por 100 para obtener el porcentaje de soluto en cada una de las disoluciones.7. Calcule la concentracin, en gramos de soluto por mililitro de disolucin, de cada una de las disoluciones utilizadas.

Tabla No. 3DisolucinABCDEFGHI

Volumen (ml)

Densidad (g/ml)obtenida del problema 2

M asa disolucin (g)

M asa residuo slido (g)

(M asa residuo/M asa de la disolucin)

Concentracin (% peso)

Concentracin (g soluto/V disolucin)

Cuestionario 31. Tienen la misma cantidad de sal los 50 ml de cada una de las disoluciones?2. Cul de las disoluciones tiene mayor concentracin?3. Tiene sal la disolucin A? De qu sustancia se trata?4. Trace el grfico de densidad (ordenadas) en funcin de la concentracin expresada como % p/p (abscisas).5. Interprete la grfica obtenida.6. Son similares para una misma disolucin los valores de densidad (g/ml) y concentracin (g/ml)? Qu diferencia hay entre las unidades de densidad (g/ml) y las unidades de concentracin (g/ml)?

Problema 4Cul es la densidad de cada una de las disoluciones problema a las siguientes temperaturas: 10oC, 20oC, 30oC, 40oC, 50oC, 60oC y 70oC?Procedimiento experimental1. Utilice un pignmetro para determinar el valor de la densidad de cada una de las disoluciones a las temperaturas indicadas.2. Registre sus resultados en la tabla No. 4.

Tabla No. 4

Densidad

DisolucinConcentracin % en peso10C20C30C40C50C60C70C

A

B

C

D

E

F

G

H

I

Cuestionario 41. Trace en la misma hoja de papel milimetrado las curvas de densidad (ordenadas) en funcin de la temperatura (abscisas), para cada una de las disoluciones utilizadas. Anxela.2. Interprete la familia de curvas obtenidas.3. Trace en la misma hoja de papel milimetrado las curvas de densidad (ordenadas) en funcin de la concentracin (abscisas) para los diferentes valores de temperatura. Anxela.4. Interprete la familia de curvas obtenidas.

SEGUNDA PARTE: Punto de fusin y de ebullicin del agua:1. Observar el termmetro por algunos minutos. Reconocer el bulbo, el tubo capilar, la escala en grados y las dcimas de grado. Sin tocar el bulbo, observar la temperatura que marca. Esta ser la temperatura del ambiente.2. En un beaker de 250 ml, colocar aproximadamente 100 ml de hielo triturado. Cubrir con agua destilada.3. Colocar el bulbo del termmetro en el seno de la mezcla agua-hielo. Tomar la lectura, hasta tener una lectura estable. Este ser el punto de fusin.4. En un erlenmeyer de 250 ml, colocar aproximadamente 100 ml de agua destilada. Agregar de 2 a 3 ncleos de ebullicin. Tapar el erlenmeyer con un tapn con tubo de escape. En el otro orificio del tapn, colocar el termmetro, observando que el bulbo quede en el seno del agua.5. En un soporte, colocar a una altura adecuada el anillo, de manera, que se pueda colocar bajo ste el mechero. Sobre el anillo, colocar una rejilla con asbesto y sobre sta, el erlenmeyer.6. Calentar el agua hasta ebullicin. La temperatura de ebullicin del agua ser cuando se alcance una lectura constante.Cuestionario1. Con las tres temperaturas experimentales (punto de fusin, punto de ebullicin y temperatura ambiente) y con las temperaturas tericas dadas por el instructor, construir una grfica con los datos experimentales, en el eje horizontal (x) y los datos tericos en el eje vertical (y).2. Encontrar la pendiente (m) y el intercepto (b) y escribir la ecuacin de la recta obtenida.Cuestionario final1. Existe alguna diferencia en los valores de la densidad obtenidos para cada una de las disoluciones, mediante los mtodos propuestos en los problemas 2 y 4? (Compare los valores de densidad correspondientes a la temperatura de trabajo del problema 2). Se justifican estas diferencias?2. Es la densidad una propiedad extensiva o intensiva? Justifique su respuesta.3. Cmo vara la densidad de una disolucin en funcin de la concentracin?4. Cmo vara la densidad de una disolucin en funcin de la temperatura?5. Indique el uso de un picnmetro haciendo un diagrama del mismo.6. Seale las diferencias entre una propiedad extensiva y una propiedad intensiva. Incluya un listado de ejemplos de ambas propiedades.7. Al medir la densidad de un slido irregular, un estudiante perdi parte del volumen inicial de agua. Este error, dar como resultado un valor de la densidad mayor o menor del dato real? Explique su respuesta.8. Por qu es importante que la probeta usada en la primera parte est completamente seca?9. Indicar el punto de ebullicin y congelacin del agua en las escalas Kelvin y Fahrenheit.10. Expresar en grados Fahrenheit y grados Kelvin el punto de ebullicin del etanol que es de 78.5oC.

PRACTICA No. 3AGUA Y SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS QUMICAS

I. INTRODUCCIN

Una Mezcla es una combinacin de dos o ms sustancias puras en proporciones variables. La mezcla puede ser homognea o heterognea.En la mezcla homognea las sustancias individuales a menudo cambian de forma despus de mezclarse. Ejemplo: solucin de cloruro de sodio en agua.En una mezcla heterognea las sustancias individuales permanecen esencialmente iguales como eran antes de mezclarse. Ejemplo: arena en agua.Una sustancias es soluble en otra dependiendo de la cantidad de SOLUTO (sustancia que se encuentra en menor cantidad) que se disuelve en una cantidad especfica de otra denominado SOLVENTE (sustancia que se encuentra en mayor cantidad) en condiciones determinadas.

El agua es el solvente ms importante, llamada solvente universal, debido a que es una sustancia polar que permite solubilizar a sustancias de similar naturaleza. Entre sus caractersticas estn que a temperatura ambiente es lquida, inodora, inspida e incolora.

En nuestro organismo y en la naturaleza en general, constantemente ocurren procesos en los cuales se disuelven solutos en solventes, para estudiar y entender dichos procesos, el primer paso es comprender el proceso de solubilidad y los factores que lo influyen.

Los principales Factores que afectan la solubilidad son:

a. Naturaleza del soluto y el solvente: De una forma muy general puede decirse que un soluto se disuelve en un solvente cuando ambos poseen la misma naturaleza:a. soluto y solvente polares b. soluto y solvente no polares

b. Temperatura: Podra decirse que a medida que se aumenta la temperatura, la solubilidad aumenta, es decir que al aumentar la temperatura, la cantidad de soluto slido disuelto puede aumentar hasta el punto de sobresaturar una solucin.Por otro lado, la temperatura tambin es un factor que afecta la velocidad con que un soluto se pueda disolver. Por ejemplo, el azcar se disuelve ms rpido en agua caliente que en agua fra donde es ms lento dicho proceso. Por el contrario, cuando se disuelve un gas en un lquido y se calienta la solucin, el gas (soluto) no se disuelve sino ms bien se separa. Por ejemplo, al calentar un agua gaseosa se elimina el CO2 que est en forma gaseosa y el sabor de la misma cambia.

c. Presin: La solubilidad de un gas en un lquido aumenta al aumentar la presin del gas sobre el solvente, es decir que a presiones mayores se disuelve ms gas en una cantidad de agua determinada. Este efecto no es notable para la solubilidad de los slidos y lquidos.En la fabricacin de bebidas como Champaa, aguas gaseosas etc., se aprovecha el efecto de la presin sobre la solubilidad para disolver el gas (CO2). Se embotellan las bebidas a una presin de CO2 superior a 1 atm y cuando se abren estos envases, la presin parcial de CO2 sobre la solucin disminuye y salen burbujas de gas escapndose el mismo de la solucin.

En este laboratorio se identificar, si una mezcla es homognea o heterognea, se comprobaran los factores que afectan la solubilidad, as como se analizaran tres muestras de agua, para establecer si se trata de agua dura o blanda.

II. OBJETIVOS:

1. Identificar entre una mezcla homognea y una heterognea.2. Reconocer los diferentes factores que intervienen en la solubilidad.3. Explicar los factores que afectan a la solubilidad, de acuerdo con los resultados obtenidos en la parte experimental.4. Identificar el agua como dura o blanda por medio de reacciones qumicas.

III. MATERIAL (REACTIVOS Y EQUIPO)

1.Gradilla para tubos de ensayo8.AgNO3 1% p/v

2.Beakers de 100 mL9. Na2CO3 5% p/v

3.Balanza10.ter

4.Termmetro11.Agua desmineralizada (agua blanda)

5.Estufa12.Agua dura

6.Papel para pesar el KNO313.KNO3 (slido)

7.Bao de Mara14.Agua destilada para pisetas

MATERIAL APORTADO POR LOS ESTUDIANTES 2 sobres de bicarbonato de sodio (NaHCO3) 2 ml Aceite de cocina Una muestra de agua (50ml), del chorro de SU CASA recolectada en un frasco limpio. Una pizca de jabn de tocador (Dove) 2 gaseosas (Coca Cola, botellas plsticas): Una al tiempo y una fria (asegurarse que este fra en el momento de utilizarla en el laboratorio, traerla con hielo en una lonchera) 2 vejigas (globos) del mismo tamao Cinta adhesiva Vidrio de reloj Varilla de vidrio Una esptula Tubos de ensayo Pinza Probeta de 10mL Beacker 150 mL

IV. PROCEDIMIENTO

1. IDENTIFICACION DE UNA MEZCLA HOMOGENA DE UNA HETEROGENEA TUBOAGREGUE

AGREGUE3 ml de aguaAGITARDejar reposar 1 minutoOBSERVACION(1 FASE/ 2FASES)MEZCLA(HOMOGENEA/ HETEROGENEA)

1Una pizca de SAL

2Una pizca de AZUCAR

3Una pizca de NaHCO3

41ml de ACEITE

2. NATURALEZA DEL SOLUTO Y EL SOLVENTE

En este procedimiento necesitar identificar la polaridad de cada una de las sustancias utilizadas como soluto y solvente. De manera que se pueda predecir antes de mezclar el soluto con el solvente, si estos sern solubles o insolubles.

OBSERVE LA SERIE DE TUBOS PREPARADOS DE LA SIGUIENTE FORMA:

TUBO No.AGREGARAGREGAR AGITANDOOBSERVACIN*(Una Fase o Dos Fases)RESULTADO*(+) / (-)

11 ml Agua6-8 gotas de aceite

21 ml Aguapizca de NaHCO3

31 ml ter6-8 gotas de aceite

41 ml terpizca de NaHCO3

* Una fase, (+) = SOLUBLE; Dos fases, (-) = INSOLUBLE3. TEMPERATURA:En este procedimiento se observar como el aumento de la temperatura favorece la solubilidad de un soluto slido en un lquido.

TUBOAGREGUE5 ml de H2O a0,3 g de KNO3Tiempo en solubilizarse en segundos

1 25C

2 60C

3100C

4. PRESION

En este procedimiento se observar el efecto de la presin sobre la solubilidad de un gas en un lquido. Al destapar ambas botellas la presin disminuir provocando que el gas se libere al ambiente. Al no tener en el laboratorio ningn instrumento para medir este cambio de presin, se atrapar el CO2 que se libera al ambiente por medio de las vejigas las cuales se inflarn ms o menos de acuerdo a la temperatura a la que se encuentren este gas disuelto en la Coca Cola.

COCA COLADESTAPAR LAS 2 BOTELLAS AL MISMO TIEMPO E INMEDIATAMENTE COLOCAR UNA VEJIGA EN CADA BOCA DE LA BOTELLAAGITAR AMBAS BOTELLAS HACIA LA IZQUIERDA Y LA DERECHA POR 30 SEGUNDOS (CUIDAR QUE NO INGRESE AGUA A LA VEJIGA) Y DEJAR REPOSARPOR 2 MINUTOS.OBSERVACIN(INDICAR QUE VEJIGA SE INFLO MAS O MENOS)

AL TIEMPO

FRIA

5. IDENTIFICACIN DE AGUA DURA Y BLANDA MEDIANTE LA DETERMINACIN DEL ION CLORURO (Cl-) Y ION CALCIO (Ca+2)

Se identificarn las muestras de agua de diferentes fuentes como AGUA DURA O BLANDA. Esto se realizar de manera cualitativa a travs de las siguientes reacciones qumicas por lo que se dir que el agua es blanda cuando el resultado sea negativo para las dos reacciones qumicas y se dir que es dura cuando el resultado sea positivo para uno o las dos reacciones.

A. DETECCION DE ION CLORURO, Cl -

Una solucin de AgNO3 al 1% p/v determina la presencia de Cl-, in cloruro. La siguiente reaccin se lleva a cabo,

Cl- + Ag+ AgCl(s) (Turbidez)

B. DETECCION DE ION CALCIO, Ca+2

Una solucin de Na2CO3 al 5% p/v determina la presencia de Ca+2, in calcio. La siguiente reaccin se lleva a cabo,

Ca+2 (ac) + CO3-2 (ac) CaCO3(s) (Turbidez)a. Preparar 6 tubos de ensayo y proceder as:

TUBO No.AGREGARA.DETECCIN DE IN CLORURO

AGREGAROBSERVACION(turbidez blanca)B.DETECCIN DE IN CALCIO

AGREGAROBSERVACION(turbidez blanca)MANIFESTACIONRESULTADO*(+) / (-)

11 ml de Agua desmineralizada2 gotas de AgNO31% p/v

21 ml de Agua desmineralizada2 gotas de Na2CO35% p/v

31 ml de Agua de la Casa2 gotas de AgNO31% p/v

41 ml de Agua de la Casa2 gotas de Na2CO35% p/v

51 ml de Agua Dura2 gotas de AgNO31% p/v

61 ml de Agua Dura2 gotas de Na2CO35% p/v

*Ion cloruro (-) y in calcio (-) = AGUA BLANDAIon cloruro (+) y in calcio (-) Ion cloruro (-) y in calcio (+) = AGUA DURAIon cloruro (+) y in calcio (+) = AGUA DURA

b. Preparar tres tubos de ensayo y proceder as:

Tubo No.AGREGARAGREGAR UNA PIZCA DE JABNY AGITEFORMACIN DE ESPUMASI o NO

11 ml Agua desmineralizada

21 ml Agua de la Casa

31 ml Agua Dura

V. CUESTIONARIO:1. Cul es la naturaleza, polar o apolar, de las siguientes sustancias: SUSTANCIAPOLAR O APOLAR

ETER

ACEITE

BICARBONATO DE SODIO

AGUA

Complete las siguientes oraciones empleando: AUMENTA O DISMINUYE.

2. Al aumentar la temperatura del agua ______________ la solubilidad del KNO3 .

3. Al destapar la Coca Cola fra y al tiempo, la presin ______________.

4. El globo se inflo ms en la botella de Coca cola al tiempo, porque la solubilidad del CO2 __________________.5. Se analizaron cuatro (4) muestras de agua para determinar los iones presentes en cada muestra, Podra usted ayudar en base a los resultados obtenidos a identificar de qu tipo de agua se trata?

MUESTRAIONES PRESENTESAGUA DURA O BLANDA

1Ca+2 ; Cl -

2Ca+2

3Cl -

4ninguno

PRACTICA No. 4PERIODICIDADTECNICA OPERATORIA

Parte I. Determinacin de Solubilidades:

1. Tome 4 tubos de ensayo y numrelos del No. 1 al 42. Agregue a cada tubo 1 ml de agua.3. Mida 0,10 g de las sales que se indica y agrguelos a los tubos de ensayo as:

Tubo No. 1:Na2CO3Tubo No. 2: K2CO3

Tubo No. 3: MgCO3Tubo No. 4: CaCO3

4. Escriba en los espacios en blanco si las sales son solubles.

Parte II. Reacciones:1. Tome 6 tubos de ensayo y numrelos del No. 1 al 6.2. Agregue a cada tubo de ensayo 1 ml de solucin de Na2CrO4.3. Agregue a los tubos 1 ml de las siguientes soluciones:

Tubo No. 1: Ba(NO3)2 + H2OTubo No. 4: Mg(NO3)2 + H2OTubo No. 2: Sr(NO3)2 + H2OTubo No. 5: NaNO3 + H2OTubo No. 3: Ca(NO3)2Tubo No. 6: KNO3

1. Observe sus resultados y antelos en el cuadro, indicando si el compuesto formado es soluble o insoluble (en este ltimo caso, anote tambin las caractersticas del precipitado, como color y si hay o no sedimentacin).

Na2CrO4

Ba(NO3)2Sr(NO3)2Ca(NO3)2Mg(NO3)2NaNO3KNO3

PERIODICIDAD (Segunda parte)TECNICA OPERATORIA:Parte I. Comparacin, elementos del grupo VII vr Elementos del mismo perodo.

1. Tome 6 tubos y numrelos del No. 1 al 6.2. Agregue a cada tubo de ensayo 1 ml. de CCl4 (Tetracloruro de Carbono).3. Agregue a los tubos de ensayo las siguientes sustancias.Tubo No. 1: 1 ml de Lugol (Sol. De I2 yodurada)Tubo No. 2: 0,1 g de azufreTubo No. 3. 0,1g de hierroTubo No. 4: 0,1g de SrCl24. Observe y anote lo siguiente:Las coloraciones y el comportamiento de las sustancias.

Parte II. Electronegatividad de los Halgenos.

1. Tome 6 tubos de ensayo, numrelos y agregue a cada uno 1 ml de CCl4.2. Agregue a los tubos lo siguiente:Tubo No. 1 y Tubo No. 2, 1 ml de solucin de KI a cada unoTubo No. 3 y tubo No. 4, 1 ml de solucin de KBr a cada uno.Tubo No. 5 y Tubo No. 6, 1 ml de solucin de KCl a cada uno.3. Ahora agregue lentamente con ayuda de una pipeta a los tubos lo siguiente:Tubo No. 1 y Tubo No. 3, 1 ml de agua de cloro a cada uno.Tubo No. 2 y tubo No. 5, 1 ml de agua de bromo a cada uno.Tubo No. 4 y Tubo No. 6, 1 ml de lugol a cada uno.4. Agite vigorosamente los tubos. NO TAPE EL TUBO CON EL DEDO.5. Observe y anote el color de ambas fases para cada tubo6. Compare las coloraciones de los tubos (ambas fases), con los colores en los tubos 1 a 4 de la Parte I de esta prctica. PRACTICA No. 5LAS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS:CONSECUENCIA DEL ENLACE QUIMICO

INTRODUCCION:Los enlaces qumicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los tomos. Cuando los tomos se enlazan entre s,ceden, aceptanocomparten electrones.Son loselectrones de valenciaquienes determinan de qu forma se unir un tomo con otro y las caractersticas del enlace.

Los tipos de enlaces entre los tomos son los siguientes: Enlace Inico o Electrovalente: Enlace formado por las atracciones electrostticas entre iones formados por una transferencia de electrones. Ejemplo: Na+Cl-Enlace Covalente: Enlace entre tomos por comparticin de un par de electrones. Ejemplo: Cl2 Cl:ClEnlace Metlico: Unin entre tomos en la cual stos estn dispuestos en estructuras compactas tridimensionales. Los electrones exteriores de estos tomos se pueden mover a lo largo de la estructura y la mantienen unida. Ejemplo: Fe. Dentro del Enlace Covalente se pueden citar tres subdivisiones: Enlace Covalente No Polar o Puro: El par de electrones se distribuye equitativamente entre los tomos. Ejemplo: I2 Enlace Covalente Polar: El par de electrones no se encuentra distribuido equitativamente entre los tomos. Ejemplo: H:F Enlace Covalente Coordinado: Uno de los dona el par de electrones para formar el enlace. Ejemplo: Amonaco que se protona para formar in amonio. NH3 + H+ [H:NH3]+Basado en la diferencia de electronegatividad entre los tomos que forman el enlace puede predecirse el tipo de enlace que se formar: Si la diferencia de electronegatividades es mayor que 2, se formar un enlace inico Si la diferencia de electronegatividades es mayor que 0,5 y menor a 2,0, el enlace formado ser covalente polar. Si la diferencia de electronegatividades es menor a 0,5 el enlace ser covalente puro (o no polar). OBJETIVOS: Al finalizar la prctica, el estudiante deber estar en capacidad de: Diferenciar el comportamiento de los compuestos inicos, covalentes y metlicos con el agua. Diferenciar el comportamiento de los compuestos inicos, covalentes y metlicos al calor. Diferenciar el comportamiento de los compuestos inicos, covalentes y metlicos a la conductividad.

1. EQUIPO, MATERIALES Y REACTIVOS* Soporte* Lminas de metal* Agua destilada* Anillo de metal* Malla de asbesto* Benceno* Mechero de bunsen * Parafina* Sacarosa* Beackers* NaOH* NaCl* Bombilla de 6 V* Alambre de cobre* Ciclohexano* Batera de 6 V* Tubos de ensayo* Etanol al 95 %* Gradillas * Pipeta de 5 ml.2. PROCEDIMIENTOSolubilidad en agua y en compuestos orgnicos:

1. Prepare 4 juegos de tubos de ensayo de 5 tubos cada serie, en su gradilla. En cada serie coloque pequeas cantidades de NaCl, KOH, Parafina, Sacarosa y Cobre. Agrgueles a todos los tubos, 5 ml de agua destilada. Solubilice con agitacin. Anote sus resultados.2. Repita el paso anterior utilizando ahora, benceno en lugar de agua destilada. Anote sus resultados.3. Repita nuevamente, sustituyendo al benceno con ciclohexano. Anote sus resultados.4. Finalmente, sustituya al ciclohexano por etanol al 95 por ciento. Anote sus resultados.

Reaccin al calor:1. En la plancha de metal, coloque separadamente, pequeas cantidades de benceno, ciclohexano, etanol, sacarosa, parafina, NaCl, KOH, y cobre, cuidando que no se mezclen entre s.2. Coloque la lmina de metal con los compuestos sobre la malla de asbesto. Encienda su mechero y observe. Anote sus resultados.Conductividad elctrica:1. Coloque dentro de un beacker agua destilada y una pequea cantidad de NaCl. Solubilice. Introduzca dentro de l los alambres de la conexin que se le proporcionar. Observe y anote.2. Repita el inciso anterior, colocando nicamente dentro del beacker, una cantidad de ciclohexano o benceno. Solubilice un poco de parafina. Observe y anote sus resultados.3. Una la conexin a un pedazo de cobre. Observe y anote sus resultados.

PRACTICA No. 6GEOMETRIA MOLECULAR

I.INTRODUCCION:

Todas las molculas y los iones poliatmicos ocupan un espacio TRIDIMENSIONAL con una FORMA, bien definida, la cual los caracteriza y puede servir de base para separar uno de otros. Esta forma espacial de las partculas mencionadas, constituye su GEOMETRIA MOLECULAR.

Conociendo tericamente los ngulos de enlace, el tipo enlace, la clase de partculas que se enlazan, la frmula global de la sustancia que se forma, es posible construir un modelo que represente la configuracin espacial de la sustancia formada, es decir, su geometra molecular.

El conocimiento terico de esta geometra, es una herramienta ms, que el qumico puede usar para predecir las propiedades fsicas y las cualidades qumicas de una sustancia particular. Esta sustancia hoy en da, puede ser proporcionada por la naturaleza, pero tambin puede ser un proyecto que el qumico tiene. Es decir, la idea de una sustancia hasta hoy inexistente que es necesario construir para un determinado uso, en base del cual dicha sustancia debe contar con cualidades especficas previamente consideradas. De manera que en base al conocimiento de enlace qumico y de geometra molecular, el qumico tiene este reto.

Si en base a los conocimientos tericos se logra la sustancia deseada, las teoras hasta hoy conocidas estn cumpliendo una funcin prctica. En caso contrario, habr que revisarles para encontrar su falla despus de ello, reformarlas, o bien, sustituirlas por otras de mayor eficiencia.

La composicin, frmula emprica, frmula molecular y estructura de Lewis de una sustancia proporcionan informacin importante, pero no bastan para predecir ni explicar las propiedades de la mayor parte de los compuestos moleculares. La disposicin de los tomos y la forma en que ocupan el espacio tridimensional -la forma de la molcula- tambin son muy importantes.Las molculas son conjuntos tridimensionales de tomos y son demasiado pequeas para examinarse directamente. Por ello, recurrimos a modelos para representar la forma de las molculas:

Modelo de la repulsin de los pares electrnicos de la capa de valencia (RPECV)Este modelo explica la distribucin geomtrica de los pares electrnicos que rodean un tomo central en trminos de repulsin electrosttica entre dichos. Los enlaces doble y triples se pueden considerar como un en lace sencillo, sin embargo, nosotros conocemos que en enlaces mltiples hay mayor densidad electrnica y esto genera mayor repulsin. Se dividen las molculas en dos grupos: aquellas que no tienes pares electrnicos libres y las que si lo poseen.

Molculas en las que el tomo central no tiene pares libres de electronesConsideremos que las molculas estn solo formadas por dos tomos, donde A se considera como el tomo central y B quien se enlaza a el en diferentes proporciones (AB1, AB2, B3...). Nosotros debemos diferenciar entre estos dos conceptos: la geometra de los pares de electrones totales que rodean el tomo central y la geometra que realmente adoptan los tomos alrededor de el.

Molculas en las que el tomo central tiene uno o ms pares de electrones libres.La geometra de este tipo de molculas es mas compleja ya que se presentan diferentes tipos de repulsin entre los pares enlazante, entre pares libres y entre un par enlazante y uno libre. De acuerdo con la teora de RPECV, las fuerzas de repulsin disminuyen segn el siguiente orden.

Par libre/par libre > par libre/par enlazante > par enlazante/par enlazante

Teora de la Hibridacin.Mezcla de 2 o ms orbitales atmicos para formar nuevos orbitales hbridos que formarn los enlaces.1. Al mezclar al menos 2 orbitales diferentes se forman los orbitales hbridos.1. Estos tienen forma y orientacin distinta a los originales.1. El nmero de orbitales hbridos es igual al nmero de orbitales puros usados en la hibridacin.1. Los enlaces covalentes estn formados por:La superposicin de orbitales hbridos con orbitales atmicos.La superposicin de orbitales hbridos con orbitales hbridos.II. OBJETIVOS Representar estructuras moleculares planas y tridimensionales. Predecir la forma de molculas utilizando la teora del modelo de repulsin de pares de electrones del nivel de valencia. Proporcionar al estudiante un medio para que tericamente relacione la hibridacin de orbitales, los ngulos de enlace, los pares de electrones del tomo central y los pares de electrones de no enlace con la forma geomtrica de la molcula correspondiente a un compuesto sealado por medio de su frmula global.MATERIAL. Bolas de unicel o plastilina, Varillas o palillos de dientes, Pintura o papel de colores y Pegamento.INDICACIONES.1.- Construir una estructura molecular de una especie qumica.Indique:a) Frmula molecularb) Tipos de enlacec) La estructura de Lewisd) La geometra de la molcula segn la teora RPECVe) La hibridacin que presenta el tomo central.f) ngulos de enlace

CUESTIONARIO.1.- Investigue las propiedades fsicas, qumicas y usos del modelo construido.2.- Mencione un ejemplo de cada tipo de geometra

III.HOJA DE TRABAJO:1. En qu consiste la repulsin de pares de electrones?2. Qu efectos y/o consecuencias tiene la repulsin de pares de electrones en la Geometra Molecular?3. Qu relacin hay entre los pares de electrones y los ngulos de enlace?4. Cmo se tipifica un tomo central?5. En qu consiste la POLARIDAD Y LA APOLARIDAD de las molculas?6. Cules son las cinco formas bsicas de Geometra Molecular.7. Qu es un orbital hbrido? Qu relacin hay entre los orbitales hbridos y los ngulos de enlace?8. Qu aportan las Estructuras de Lewis para la interpretacin de la Geometra Molecular?9. Qu clase o tipo de electrones contiene un orbital hbrido?10. Cmo se dan los enlaces Sigma y Pi?

IV. PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE1.En base a la informacin terica haciendo uso del libro de texto y las notas tomadas en clase y con el auxilio del Profesor de Laboratorio, en un tiempo de 30-45 minutos, completar el cuadro siguiente:ORDENFORMULAPares e- del No. EnlaceTipo de HibridacinAngulo/s de enlaceFORMA GEOMETRICA

1BeH2

2BF3

3SnCl2

4PCl5

5SF6

6CO2

7CO32-

8SF4

9H2O

10ICl3

11SO2

12CHCl3

13C2H2

14SO42-

15Cl03

2. Trasladar este cuadro al cuaderno de laboratorio.

SEGUNDA PARTE:1.Con palillos de dientes cortados de manera adecuada, representar las distancias de enlace.2.Con esferas de plastilina de diferente color, construir los tomos que se enlazan representando cada elemento con un color diferente as:Negro=carbono,azul=oxgeno,Verde=nitrgenoblanco=berilio,Rosado=fluor,amarillo=azufre,Rojo=hidrgenogris=boro,Naranja=iodocaf=fsforoMorado=cloro3.Construir los modelos correspondientes a las cinco primeras sustancias del cuadro y presentrselas al Profesor de Laboratorio.

V.CUESTIONARIO:1.Escribir la frmula global del TRIFLUORURO DE IODO y en base a ella indicar:1.1Cul es el tomo central?1.2Cul es la Estructura de Lewis que le corresponde?1.3Cuntos pares e- comparte el tomo central?1.4Cuntos pares e- no comparte el tomo central?1.5Qu tipo de hibridacin sufre el tomo central?1.6Qu ngulo/s de enlace existen en la molcula?1.7Qu geometra molecular corresponde al trifluoruro de iodo?2.Elegir a discrecin otras tres frmulas del cuadro, diferentes a las del inciso 3 de la segunda parte, construir el modelo que corresponde a cada una, mostrarlos al Profesor de Laboratorio en la prxima prctica.

Lineal angular trigonal piramidal T tetradrica Plana

Columpio cuadrangular trigonala cuadrangular cuadrangular pentagonal Plana bipiramidal piramidal bipiramidal bipiramidal

En los compuestos covalentes formados por 3 elementos o ms, siempre debe seleccionarse un tomo como central para hacer el esqueleto bsico del compuesto. Para esto se siguen las siguientes reglas: El tomo central es de un elemento unitario (o sea que solo hay un tomo de ese elemento en la molcula).

El oxigeno y el hidrogeno no pueden ser tomos centrales.

El carbono tiene preferencia como tomo central sobre el resto de los elementos.

En compuestos que contengan oxigeno e hidrogeno en la misma molcula, el hidrogeno nunca se enlaza al tomo central, sino que se enlaza al oxigeno, por ser este el segundo elemento ms electronegativo.

El hidrogeno no cumple la regla del octeto, sino que es estable al lograr la configuracin del gas noble helio con 2 electrones en su ltimo nivel.

Los tomos deben acomodarse de tal forma que la molcula resulte lo ms simtrica posible

PRACTICA No. 7REACCIONES QUMICAS I

Introduccin Una reaccin qumica o cambio qumico es todo proceso qumico en el cual dos o ms sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energtico, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reaccin qumica es la formacin de xido de hierro producida al reaccionar el oxgeno del aire con el hierro. A la representacin simblica de las reacciones se les llama ecuaciones qumicas. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reaccin qumica. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar segn cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reaccin qumica. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el nmero de cada tipo de tomo presente, la carga elctrica y la masa total. Los tipos de reacciones inorgnicas son: cido-base (Neutralizacin), combustin, solubilizacin, reacciones redox y precipitacin.

Desde un punto de vista de la fsica se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones qumicas: reacciones cido-base (sin cambios en los estados de oxidacin) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidacin). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser:

REACCIONES DE COMBINACION

Tambin conocida como reaccin de SNTESIS

A + Z AZDe donde: A = Elemento o compuesto Z = Elemento o compuesto AZ = CompuestoAZ puede ser:

1. metal + oxgeno xido metlico (xido bsico) 2. no metal + oxgeno xido no metlico (xido cido o anhdrido)3. metal + no metal MX (sal)

4. agua + xido metlico MOH (base)

5. Agua + xido no metlico HX o HXO (oxcido)

En los casos 1 y 2 por intervenir el gas oxgeno tambin se les llama REACCIONES DE COMBUSTIN. = calor

REACCIONES DE DESCOMPOSICIN

AZ A + Z (Muchas veces se necesita calor para realizar este proceso)Recordar: tanto en la COMBINACIN como en la DESCOMPOSICIN, es fundamental que en el transcurso de las mismas se LIBERE o ABSORBA energa, ya que, sino, ninguna de ellas se producir. Al final de cualquiera de las dos, tendremos SUSTANCIAS DISTINTAS a las originales. REACCIONES DE SUSTITUCIN SENCILLA

Tambin se llaman REACCIONES DE REEMPLAZO, DE SUSTITUCIN O DE DESPLAZAMIENTO.

1. A + BZ AZ + B A = metal sustituye a un in metlico en su sal o cido.B = Puede ser un in metlico o un in hidrgeno

2. X + BZ BX + Z

X = no metal sustituye a un in no metlico en su sal o cidoB = puede ser un in metlico o un in hidrgeno

REACCIONES DE DOBLE SUSTITUCIN

Tambin se llaman de DESCOMPOSICIN o de METATESIS (METATESIS significa un cambio en el estado, en la sustancia o en la forma)

AX + BZ AZ + BX

Participan dos compuestos en la reaccin (AX y BZ) el in positivo (catin) de un compuesto se INTERCAMBIA con el in positivo (catin) del otro compuesto (AZ y BX).Las reacciones de doble sustitucin por lo general se llevarn a cabo si se cumple una de las tres condiciones siguientes:- Si se forma un producto insoluble o ligeramente soluble (precipitado) IMPORTANTE: Utilizar las reglas para la solubilidad de las sustancias inorgnicas en agua.- Si se obtienen como productos especies dbilmente ionizadas. La especie ms comn de este tipo es el agua.- Si como producto se forma un gas

REACCIONES DE NEUTRALIZACIN

Es aquella en la cual reacciona un cido o un xido cido con una base o un xido bsico. En la mayor parte de estas reacciones, uno de los productos es el agua. La formacin de agua acta como la fuerza motriz de la neutralizacin. En esta formacin tambin se libera calor.HX + MOH MX + HOH

De donde:

HX = cidoMOH = base

1. cido + base sal + agua

2. xido metlico (xido bsico) + cido sal + agua

3. xido no metlico (xido cido) + base sal + agua

4. xido no metlico (xido cido) + xido metlico (xido bsico) Sal

NOTA: Es importante recordar las reglas de solubilidad

Se est en presencia de una reaccin qumica cuando es posible observar una o ms de las siguientes manifestaciones.

Formacin y/o desaparicin de un precipitado Liberacin de una o ms sustancias Aparicin, desaparicin o cambio de color Absorcin o liberacin de energa: luz, calor, sonidoAdems de reaccin qumica, las transformaciones de la materia, caracterizadas por el cambio en su estructura ntima se conocen como fenmeno qumico, cambio qumico o simplemente reaccin.

OBJETIVOS:

Proporcionar al estudiante las condiciones que le permitan:

Diferenciar un cambio fsico de un cambi qumico Observar cuales de las manifestaciones expuestas en la introduccin, ocurren en cada una de las reacciones qumicas propuestas en el procedimiento. Determinar a que tipo de reaccin pertenece cada una de las que llevarn a cabo en la prctica.

HOJA DE TRABAJO

NOTA: cada grupo de trabajo deber llevar al laboratorio el da de la prctica un imn.

1. Indicar con ejemplos los tipos de reacciones qumicas que existen2. Sealar la diferencia entre un fenmeno fsico y un fenmeno qumico3. Qu funciones desempea una ecuacin qumica?4. Qu informaciones puede proporcionar una ecuacin qumica?5. Qu es Estequiometria?6. Indicar que signos o smbolos se usan en una ecuacin qumica para sealar que una sustancia es gaseosa, slida, acuosa, precipitada.7. En qu parte de la ecuacin qumica se escriben las sustancias reactivas? Y los productos?8. Qu funcin desempean en las ecuaciones qumicas respectivamente los subndices y los coeficientes?

PROCEDIMIENTO:De todos los posibles tipos de las reacciones qumicas vamos a centrarnos en los siguientes tipos por su importancia terica o prctica. Ajusta las reacciones que se indican. a) Combinacin: dos o ms sustancias sencillas se combinan para formar otra ms compleja.1) Coloca en un tubo de ensayo una pequea cantidad (la punta de una cucharadita) de hierro, cbrelo con azufre en polvo y calienta. Observa lo que ocurre. Deja enfriar el tubo de ensayo. Para identificar la sustancia obtenida procedemos de la siguiente forma: aade unos 2 ml de HCl diluido. Reconoce el gas que se desprende por su olor. Para asegurarte prepara previamente un poco de papel filtro con una gota de Pb(NO3)2 0,1 M y colcalo en la boca del tubo. Observa cmo se ennegrece debido al PbS. Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultados.Fe(s) + S(s) FeS(s)Resultados: Escribe las dos ecuaciones de identificacin: Con HCl: Con Pb(NO3)2: 2) Hacer dos pelotitas de papel filtro y ponlas en un vidrio de reloj. Moja una de ellas con 1 gota de NH3 concentrado y la otra con una gota de HCl concentrado. Observa los humos blancos que se forman. Razona su origen y anota tus observaciones sobre el proceso y los resultados.NH3 (ac) + HCl (ac) NH4Cl (ac)

b) Descomposicin: Una sustancia compleja se divide en dos o ms sencillas. 1) Prepara pequeas bolitas de papel filtro (unas cinco). Calienta en un tubo de ensayo un poco de KClO3(s). Cuando est fundido echa en el tubo las bolitas de papel. Observa lo que ocurre. Razona y Anota tus observaciones sobre el procesoKClO3(s) KCl(s) + O2(g)

2) Coloca en un tubo de ensayo bien seco una cantidad muy pequea de (NH4)2Cr2O7(s). Calienta el tubo con cuidado. Observa las transformaciones que tienen lugar e identifica los productos obtenidos. (Recuerda las medidas de seguridad). Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultados.(NH4)2Cr2O7 (s) NH3(ac) + Cr2O3(s) + H2O(l) + O2(g)

c) Sustitucin: un elemento sustituye a otro en un compuesto qumico. 1) Coloca en un tubo de ensayo 5 ml de CuSO4 1 M. Aade un clavo de hierro limpio. Observa el color del clavo y de la disolucin unos minutos ms tarde. Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultadosCuSO4(ac) + Fe (s) Fe2(SO4)3(ac) + Cu(s)

2) Pon en un tubo de ensayo un clavo de hierro y aade 5 ml HCl diluido. Observa el desprendimiento gaseoso. Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultadosFe(s) + HCl(ac) FeCl3(ac) + H2(g)

d) Doble sustitucin: dos elementos que estn en sustancias diferentes intercambian sus posiciones. 1) Pon en dos tubos de ensayo 3 ml de KI y Pb(NO3)2 respectivamente. Mzclalos. Observa el precipitado que se forma. Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultados.KI(ac) + Pb(NO3)2(ac) KNO3(ac) + PbI2(s)

e) Exotrmicas: reacciones que liberan energa en forma de calor. 1) Anota la temperatura inicial del agua y despus de llevar a cabo la reaccin. En un tubo con 5 ml de agua destilada sostenido por las pinzas aade H2SO4 concentrado gota a gota y observa el calentamiento del tubo. Anota tus observaciones Resultados: Temperatura inicial: Temperatura final:

f) Endotrmicas: reacciones que absorben energa trmica al producirse. 1) Anota la temperatura inicial del agua y despus de llevar a cabo la reaccin. Disuelve en un tubo de ensayo con 5 ml de agua una media cucharadita de NaHCO3 y observa el enfriamiento del tubo. Anota tus observaciones sobre el proceso y los resultados Resultados: Temperatura inicial: Temperatura final:

g) cido-Base: un cido se combina con una base para dar una sal ms agua1) Llena de un tubo de ensayo con NaOH 0,1 M y aade 1 gota de fenolftaleina. Observa cmo cambia de color (rojo bsico), aade HCl 0,1 M gota a gota hasta que quede rosa (rosa-neutro) o incoloro (incoloro-cido)NaOH (ac) + HCl(ac) NaCl(ac) + H2O(l)

CUESTIONARIO:

1. Cul es la ecuacin qumica que representa a cada una de las siete reacciones qumicas efectuadas?

2. Qu manifestaciones tuvo el cambio qumico en cada una de las reacciones llevadas a cabo?

3. Cules de las reacciones efectuadas fueron de sntesis, cuales de anlisis, cules de desplazamiento simple y cules de doble desplazamiento?

4. En qu parte de la prctica se realiz solo un fenmeno fsico? Razonar la respuesta

5. Adems de los tipos de reacciones qumicas que se indican en la pregunta No. 3, existen otros? Explicar.

PRACTICA No 8REACCIONES QUMICAS II

INTRODUCCIN

Los cambios qumicos siempre tienen manifestaciones enrgicas entre las cuales destacan el desprendimiento y/o la absorcin de calor.

La termodinmica qumica revela cuando un proceso qumico puede producirse espontneamente, es decir, sin intervenciones externas. A la vez que seala cul va a ser la posicin de equilibrio cuando la reaccin se detenga. En consecuencia, la Termodinmica tiene que ver con el estudio de los cambios de energa que proceden y/o acompaan tanto a procesos fsicos como qumicos.

Una reaccin entre dos o ms sustancias es un universo particular sobre el cual la persona estudiosa enfoca su atencin. De esa cuenta, esta reaccin se constituye en un sistema qumico cuyos alrededores son los tubos de ensayo, beakers y dems recipientes donde intencionalmente, con el propsito de estudiarla, se realiza dicha reaccin.

En la introduccin al capitulo tres MONTIMER y dems autores, pgina 52, sealan que Termoqumica se relaciona con el estudio del calor liberado o absorbido por los cambios fsicos y qumicos. En el mismo texto, pgina 118 tambin se establece que: Cuando un sistema absorbe energa, al correspondiente trmico de energa se le da signo positivo (+). Un proceso de este tipo se llama endotrmico. Cuando un sistema desprende energa, al correspondiente trmino de esta energa se la asigna signo negativo (-). Un proceso de este tipo se llama exotrmico.

En sntesis, las reacciones qumicas que se inician absorbiendo calor u otra forma de energa, son endotrmicas y las que desprenden alguna forma de energa desde el arranque y/o a travs del proceso, son exotrmicas.

Sin embargo, algunas reacciones qumicas necesitan un punto de ignicin para arrancar. Pero, despus, se desarrollan desprendiendo alguna variedad de energa, de manera que durante el proceso son exotrmicas. Este tipo de reacciones solo se conocen como endo-exotrmicas.

OBJETIVOS: propiciar los medios para que el estudiante pueda:

1. Apreciar cualitativamente, cules de las reacciones propuestas en el procedimiento, son endotrmicas.

2. Diferenciar objetivamente, una reaccin exotrmica de una endotrmica.

3. Calcular el calor que se desprende cuando se opera una reaccin exotrmica.

4. Medir la baja de temperatura del sistema donde se opera una reaccin endotrmica.

5. Interpretar cualitativa y cuantitativamente, el calor de disolucin y el calor de reaccin,

6. Relacionar el desprendimiento de calor con el concepto de entalpa.

HOJA DE TRABAJO1. Cul es el significado de los trminos y/o smbolos:1.1. Entalpa1.2. Calor de disolucin1.3. H y H1.4. Escala Celsius1.5. Escala Fehrenheit1.6. Qu es un calormetro, como funciona, para qu se usa1.7. Que implican: H+ y H-1.8. Qu sustancia es el carburo de calcio, cul es su frmula y sus propiedades2. En un libro de Qumica Orgnica consultar:2.1. Qu sustancia es el Acetileno2.2. Cul es la frmula qumica del acetileno2.3. Qu propiedades y usos tiene el acetileno

PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE:REACCIONES EXOTRMICAS

1. En un vidrio de reloj pequeo, o bien en una cpsula de porcelana pequea, colocar una pizca de cinc en polvo y una de yodo, mezclar ambas, observar y anotar los cambios que pueden ocurrir durante el mezclado.

1.1. Con una pizeta colocar una o dos gotas de agua, a la orilla del vidrio de reloj o cpsula de porcelana. Hacer llegar el agua a las sustancias inclinando la cpsula o el vidrio. Cuidado, observar y anotar cambios y manifestaciones.

2. En un tubo de ensayo grueso, colocar 15 ml de agua. Sostener el tubo con una pinza universal y en posicin inclinada adherir pinza y tubo al soporte universal.

2.1. Tomar ms o menos 0,5 g de carburo de calcio en terrn y colocarlo en la boca del tubo sin que toque el agua. Cuidado.

2.2. Cerrar la boca del tubo con un tapn de hule que tiene al centro un tubo de desprendimiento. Con el impulso del tapn, hacer que el carburo de calcio entre en contacto con el agua del tubo. Observar cambios y manifestaciones, anotarlos, cuidado.

2.3. Tocar con la mano el fondo del tubo. Encender un cerillo o fsforo, acercarlos cuidadosamente a la boca del tubo de desprendimiento, observar cambios y manifestaciones. Anotarlos. Cuidado.Las lmparas de los espelelogos funcionan mediante una reaccin qumica que se produce entre el carburo de calcio (CaC2) y el agua (H2O): Se vierte el agua sobre el carburo y se desprende un gas llamado acetileno Si acercamos una llama o una chispa, el acetileno arder produciendo una llama brillante.

3. En una cpsula de porcelana colocar una pizca de permanganato de potasio en polvo. Con la cpsula colocarlo al centro a manera de un volcancito, adicionarle 3 gotas de glicerina, esperar unos instantes, observar cambios y manifestaciones. Anotarlos.

4. En una cpsula de porcelana colocar una pizca de permanganato de potasio en polvo. Con la cpsula colocarlo al centro a manera de un volcancito, adicionarle 3 gotas de glicerina, esperar unos instantes, observar cambios y manifestaciones. Anotarlos.

SEGUNDA PARTEMEDIDA DEL CALOR EN UN CAMBIO QUMICO

1. Medir con bureta 15 ml de agua destilada, colocarlos en un tubo grueso, colocar un termmetro dentro del tubo sin que su bulbo toque paredes ni fondo.

1.1. Pesar ms o menos 0,5 g de calcio metlico usando para ello un vidrio de reloj previamente tarado.

1.2. Con una pinza universal sostener el tubo que contiene el agua y el termmetro. Colocarlo en posicin vertical adherido al soporte universal. Tomar la temperatura del agua. Esta ser la temperatura inicial.

1.3. Dejar caer el calcio dentro del tubo de manera que toque el agua. Esperar, observar cambios y manifestaciones dejando el termmetro dentro del tubo sin que su bulbo toque paredes ni fondo. Anotar todo lo observado.

1.4. Establecer el cambio de temperatura por diferencia entre la inicial y la ms alta que se marque en el termmetro mientras ocurre la reaccin. Anotarla.

1.5. Con los valores del peso del calcio, la variacin de temperatura al calor especfico del agua y su respectivo peso, calcular la cantidad del calor. Suponer que sta representa solo el 80% del calor que se genera por la reaccin.

1.6. Con los datos obtenidos en el numeral anterior, calcular el calor de formacin del hidrxido de calcio en las condiciones del laboratorio.

1.7. Los clculos correspondientes a los numerales 1.5 y 1.6 deben hacerse en el laboratorio consultando con el profesor.

TERCERA PARTEMEDIDA DEL CALOR EN UN CAMBIO FISICO-QUIMICO

1. Medir con bureta 15 ml de agua destilada, colocarlos dentro de un tubo de ensayo grueso y tomarle temperatura. Esta ser la temperatura inicial.2. Colocar el tubo de ensayo adherido al soporte universal, sostenido con una pinza universal. Taparlo con el termmetro sostenido con un tapn de hule sin apretar. Cuidar que el bulbo no toque paredes ni fondo.3. Resbalando por las paredes el tubo, adicionar 1 ml de cido sulfrico = 1,84 g/ml y 90% en peso. Cuidado. Taparlo nuevamente sin apretar. Observar cual es la mayor temperatura que marca el termmetro. Agitando solamente su contenido, anotar la temperatura.4. Con los valores correspondientes al calor especfico del agua, la variacin de temperatura y el peso de cido sulfrico adicionarlo en un mililitro del mismo. Calcular el calor absorbido por el agua.5. Suponer que el calor obtenido en el numeral anterior, es solo el 80% del calor que se produce.6. Calcular el calor molar de disolucin del cido sulfrico. Estos clculos reportarlos en el cuestionario del cuaderno.

CUARTA PARTEREACCIONES ENDOTERMICAS

1.En cada tubo de ensayo, colocar y operar segn lo indica el cuadro siguiente:

Tubo No.Agua destiladacm3Nitrato de AmonioCloruro de AmonioTemperatura en 0CInicial Final

1234561515151515150,5 g

1,0g

1,5 g0,5 g

1,0g

1,5 g

2.La masa de cada sustancia del cuadro anterior debe tomarse sobre un vidrio de reloj u otro recipiente previamente tarado. El agua vertida en cada tubo debe medirse con bureta. El proceso de solubilizacin debe dejarse libre, es decir, NO hay que agitar. La temperatura deber tomarse sin sacar el termmetro del tubo, el bulbo del mismo no debe tocar ni paredes ni fondo de dicho recipiente. Al final de la solubilizacin palpar el tubo por fuera, anotar la sensacin que se tiene de l.

CUESTIONARIO

1. Escribir las ecuaciones qumicas que corresponden a las reacciones 1,2 de la primera parte y al nmero 1 de la segunda.

2. Sealar la forma cmo calcula el calor molar de disolucin del cido sulfrico.

3. Calcular el calor que se absorbe en la disolucin que se da en el tubo No. 6 de la cuarta parte.

PRACTICA No. 9ESTEQUIOMETRIA EN LAS REACCIONES QUMICASREACTIVO LIMITANTE Y RENDIMIENTO PORCENTUAL

INTRODUCCIN

Los cambios qumicos implican interacciones partcula con partcula y no gramo a gramo, como se demostrar en la primera parte de esta prctica.

Dentro de los clculos estequiomtricos, adems de dichas relaciones entre partculas o molculas deben tambin realizarse los clculos de reactivo limitante y el de porcentaje de rendimiento.

Si en una fiesta donde asisten 30 muchachos y 12 muchachas, en un momento dado todos quisieran bailar la misma pieza, nicamente se podran tomar 12 parejas, quedando as 18 muchachos sin bailar, podemos decir entonces que el nmero de muchachos ha sido una limitante en la formacin de parejas y los 18 muchachos estaran por as decirlo en exceso.

Este hecho puede resultar anlogo en algunas reacciones qumicas, en donde, la cantidad de uno de los reactivos es estequiomtricamente menor en relacin a los dems, permaneciendo stos en exceso al terminar la reaccin.

A este reactivo que limita la reaccin se le conoce como: reactivo limitante, este concepto se puede demostrar experimentalmente en los diversos tipos de reacciones. En la segunda parte de esta prctica, se aplicar para reacciones con formacin de un precipitado.

El porcentaje de rendimiento estar dado por la relacin del rendimiento real entre el rendimiento terico multiplicado por 100: x 100 = % de rendimiento

OBJETIVOS

Al finalizar la prctica el estudiante deber ser capaz de:

OBSERVAR la diferencia que existe entre la relacin mol-mol y la relacin gramo-gramo, de los reactivos en una ecuacin qumica balanceada. REALIZAR los clculos estequiomtricos para determinar tericamente el reactivo limitante. CONOCER claramente el concepto de reactivo limitante y porcentaje de rendimiento y poder explicarlo con sus propias palabras. EFECTUAR en forma correcta las operaciones de precipitacin, decantacin, filtracin, lavado, secado y determinacin de peso del precipitado. COMPARAR los resultados experimentales con los datos tericos y determinar el porcentaje de rendimiento de la reaccin dada. ANALIZAR las posibles fuentes de error.

HOJA DE TRABAJOCul es el significado de los trminos:Reactivo limitantePorcentaje de rendimientoRendimiento tericoRendimiento realPrecipitacin

Indicar la toxicidad y la reactividad de las sustancias colocando las caractersticas en el cuadro dado:

T O X I C I D A D

SUSTANCIACONTACTO CONINGESTINSOLUBILIDAD EN AGUAINFLAMABILIDAD

LA PIELLOS OJOS

K2CrO4

Pb(NO3)2

Ki

CuSO4

Acetato dePlomo

Zn

PROCEDIMIENTO:

PRIMERA PARTE:Medir 20 ml de solucin de acetato de plomo y colocarlos en un tubo de ensayo.

Pesar con exactitud de 0,1 g una tira de cinc (de 5 a 10 mm de ancho y 15 cm, de longitud) y luego, introducirla en la solucin de acetato de plomo.

Observar los cambios que ocurren en la superficie del metal y dejar reposar por una hora. Proceder con la segunda parte y continuar nuevamente al haber transcurrido el tiempo indicado.

Sacar con cuidado la tira de cinc que estar cubierta con los depsitos de plomo, sumergirla en un tubo de ensayo que contiene aproximadamente 20 ml de agua destilada durante 3 minutos, de manera que el agua penetra en el depsito esponjoso del plomo.

A continuacin retirar la tira del agua y sumergirla en un tubo de ensayo que contiene aproximadamente 20 ml de acetona, durante un minuto. Este tubo deber ser usado por todos los grupos de laboratorio, para evitar desperdicio del reactivo.

Tarar un papel filtro con exactitud de 0,1g con una esptula limpia raspar los depsitos de plomo, de modo que caigan encima del papel. Usar la superficie restante del papel para quitar de la tira todos los depsitos que se puedan.

Secar el papel filtro colocndolo sobre un vidrio de reloj, el cual deber colocarse sobre un beaker que contiene agua hirviendo.

Al estar seco el papel pesar con exactitud de 0,1 gramo el papel con los depsitos y por aparte, la tira de cinc.

Obtener los siguientes datos, asumiendo que la reaccin que tuvo lugar es:

Zn + Pb (C2H3O2)2 -----------Zn(C2H3O2)2 + Pb

Peso de la tira de cinc antes________________________________________Peso de la tira de cinc despus________________________________________Peso del cinc perdido________________________________________

Peso del papel + plomo________________________________________Peso del papel________________________________________Peso del plomo obtenido________________________________________

Moles de cinc perdido = = moles

Moles de plomo ganado = = moles Relacin de peso de plomo a cinc:Relacin =

= gramos de Pb por gramo de Zn = ___________________

Relacin molar de plomo a cinc:Relacin = = moles de Pb por mol de Zn = ______________________

SEGUNDA PARTE: REACCIONES DE PRECIPITACIN

A continuacin se sugieren las siguientes reacciones:

REACTIVOS A B1.1K2CrO4+Pb(NO3)22KNO3+PbCrO4(s)

1.22KI+Pb(NO3)22KNO3+PbI2(s)

1.3CuSO4+Pb(NO3)2Cu(NO3)2+PbSO4(s)

A partir de las reacciones ya propuestas, realizar los clculos estequiomtricos para obtener 2,0 g de precipitado.

TERCERA PARTE1. Realizar en forma cualitativa las reacciones propuestas con pequeas cantidades de reactivos.1.1. Tomar 6 tubos de ensayo del mismo volumen1.2. Colocar 1 ml de los reactivos (A) de cada reaccin1.3. Colocar 1 ml de los reactivos (B) de cada reaccin, hacer observaciones y anotar las de cada reactivo1.4. Agregar el reactivo (B), a los tubos que contienen los reactivos (A) de cada reaccin2. Colocar en distintos beakers los volmenes de solucin necesarios, segn los clculos efectuados3. Agregar la solucin del reactivo limitante, transvasndolo con la varilla de agitacin al beaker que contiene el otro reactivo4. Agitar la mezcla del beaker durante 3 minutos para permitir que la reaccin se lleve a cabo en su totalidad.5. Calentar suavemente la mezcla, con una llama muy pequea, hasta que desprenda vapor y dejar enfriar a temperatura ambiente para que el precipitado crezca.6. Tarar el papel filtro. Filtrar el precipitado formado en cada beaker.7. Lavar el precipitado con agua destilada y efectuar el ltimo lavado con alcohol etlico para facilitar el secado de los precipitados.8. Colocar el papel filtro con el precipitado en vidrio de reloj y ponerlos en bao de mara durante 30 minutos.

CUARTA PARTEREGISTRO Y ORGANIZACIN DE DATOS

Anotar en su cuaderno de laboratorio, los pesos de los precipitados formados y complete el siguiente:

REACCIONR E A C C I O N E S

1.11.21.3.

Reaccin A: Volumen (m)

Moles (n)

Reactivo B: Volumen (ml)

Moles (n)

Precipitado formado: (g) Terico Experimental

Moles Terico Experimental

% rendimiento

CUESTIONARIO

1. Cul de sus datos de aproxima ms a los coeficientes en esta ecuacin, su relacin peso a peso (A) o su relacin mol a mol (B)?2. Explique brevemente por qu la masa del plomo depositado fue mayor que el del cinc liberado de la tira:3. Cunto son ms msicos los tomos de plomo que los de zinc?4. Considere las posibles causas de error que a continuacin se enumeran y diga cmo cada error pudo haber afectado la relacin molar. Si usted considera que alguno de ellos no ha alterado la relacin, indquelo:4.1. Parte del plomo qued sobre la tira de cinc _________________________4.2. Los depsitos de plomo colocados sobre el papel filtro no estaban completamente secos cuando los pes _________________________4.3. la tira de cinc estaba hmeda cuando midi su masa al iniciar el experimento _____________________________4.4. la tira de cinc estaba hmeda cuando medio la masa al final del experimento _____________________________4.5. la tira de cinc no estuvo suficiente tiempo en contacto con la solucin ______________________________4.6. durante el secado de los depsitos de plomo, una parte del plomo se oxid de plomo ______________________________

5. cules de los reactivos propuestos, en cada reaccin fueron los limitantes?

APENDICE

EQUIPO BASICO DE LABORATORIO

En el laboratorio de qumica se utiliza una amplia variedad de instrumentos; es muy importante para el alumno conocerlos, identificarlos y saber cual es su uso de tal manera que ser capaz de llamarlos por su nombre, clasificarlos y utilizarlos adecuadamente. El