Prácticas totales

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1

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

DIVISIN DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

DEPARTAMENTO DE QUMICA, CAMPUS GUANAJUATO

MANUAL DE PRCTICAS DE QUMICA INORGNICA

Dr. Csar A. Contreras Soto

Agosto de 2012

INDICE

Contenido

Pgina

Introduccin

2

La bitcora

4

El reporte de laboratorio

6

Diagramas de flujo

9

Prctica 1. Tipos de enlace y propiedades caractersticas

13

Prctica 2. Propiedades de elementos del grupo IA.19

Prctica 3. Propiedades de elementos del grupo IIA

25

Prctica 4. Propiedades de elementos del grupo IIIA

31

Prctica 5. Propiedades de elementos del grupo IVA

40

Prctica 6. Propiedades de elementos del grupo VA

47

Prctica 7. Propiedades de elementos del grupo VIA

55

Prctica 8. Propiedades de elementos del grupo VIIA

64

Prctica 9. Propiedades de elementos d:Formacin de complejos y propiedades de oxido-reduccin.

71

Bibliografa

81

Apndice

82

INTRODUCCINLas prcticas que se proponen en este manual corresponden a la asignatura de Laboratorio de Qumica Inorgnica que se imparte a los alumnos del tercer semestre de las licenciaturas de Qumico, Qumico Farmacutico Bilogo, Ingeniera Qumica y Bilogo, del Departamento de Qumica, del rea de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad de Guanajuato. El objetivo que se persigue con este curso de laboratorio es que el estudiante de familiarice con las propiedades qumicas de los elementos ms representativos de la tabla peridica, as como de sus compuestos. Adems, que aplique los conceptos aprendidos en el curso terico de qumica inorgnica en la explicacin de los fenmenos que ocurren en cada una de las prcticas, que aprenda los fundamentos en los que se basan las tcnicas de preparacin de compuestos inorgnicos y que adquiera destreza en el manejo del equipo de laboratorio.

El curso se ha dividido en dos partes. La primera parte, enfocada en el conocimiento de las caractersticas qumicas de los elementos, contiene nueve sesiones que corresponden al estudio de las familias de elementos de los bloques s, p y d de la tabla peridica. La segunda parte se aboca a la sntesis de compuestos de las diferentes familias de elementos, en la que se incluyen dos sesiones, en las que se incluyen la sntesis de compuestos de los elementos de los bloques s, p y d. Las sesiones de esta segunda parte, se realizarn intercaladamente despus de haber realizado las prcticas correspondientes a los elementos de los bloques s, p y d, respectivamente.

Cada prctica inicia con la enumeracin de los objetivos que se desean alcanzar una vez finalizada la prctica. Se incluye una seccin de conceptos previos, cuya descripcin deben investigar los alumnos para lograr un pleno aprovechamiento de los conceptos implicados en cada una de las prcticas. Adems, se exponen las medidas de seguridad que deben observarse para evitar accidentes que pongan en peligro la integridad fsica de los alumnos. Al final de la parte experimental, se incluye la seccin de disposicin de residuos, donde se indica a los alumnos la manera de almacenar o tratar los residuos generados en cada una de las prcticas, para evitar que los residuos peligrosos sean vertidos indiscriminadamente al medio ambiente. Finalmente, en la seccin de anlisis y discusin de resultados, se formulan una serie de preguntas relacionadas con los resultados obtenidos en el prctica de laboratorio, para inducir al estudiante a reflexionar sobre los datos obtenidos y auxiliarlo en la interpretacin y anlisis de los mismos. Esto ayudar al estudiante en la discusin de sus resultados experimentales. En la mayora de los casos, se incluye un cuestionario, que deber ser contestado y entregado junto con el reporte de la prctica correspondiente.

Adicionalmente, se propone la realizacin de una prctica a manera de examen final. El propsito de esta prctica consiste en que el estudiante seleccione el tema de la misma, la cual deber estar relacionada con los temas que se trabajaron en el curso de laboratorio. Adems, que investigue la tcnica experimental para llevarla a cabo, realice el experimento y elabore el reporte correspondiente, todo de manera autnoma y supervisado por el asesor. Mediante esta prctica, se pretende que el estudiante adquiera confianza en el manejo de las herramientas para llevar a cabo una investigacin bibliogrfica, que sea capaz de aplicar los conceptos tericos a la resolucin de problemas concretos y que adquiera destreza en el manejo de aparatos y equipo de laboratorio. Aparte de contribuir al desarrollo de la creatividad de los estudiantes, esta prctica permitir evaluar los conocimientos y destrezas adquiridos por los mismos en el curso de laboratorio de qumica inorgnica.

LA BITCORAEn su significado original, la bitcora era un armario o caja de madera, por lo general de forma cilndrica o prismtica, fija a la cubierta de un barco, junto a la rueda del timn en la que va montada una aguja nutica, que propicia que el barco se mantenga siempre en posicin horizontal. Antiguamente, cuando los buques carecan de puente de mando cubierto, se sola guardar en el interior la bitcora el llamado cuaderno de bitcora, para preservarlo de las inclemencias del tiempo. Para la marina mercante el cuaderno bitcora era sumamente importante, puesto que de ella dependa que los viajeros llegaran a puerto seguro. En el cuaderno de bitcora, los marinos anotan el estado de la atmsfera, los vientos que reinan, la fuerza de las mquinas con que se navega, la velocidad del buque, as como cuantos acaecimientos de importancia ocurran durante la navegacin.Si bien es cierto que la gran mayora de los estudiantes y cientficos ya no realizan largos y peligrosos viajes marinos, el trmino bitcora an se sigue utilizando, aunque en un sentido algo diferente. En el mbito acadmico el trmino bitcora es utilizado para nombrar un registro escrito de las acciones que se llevaron a cabo en cierto trabajo o tarea. Esta bitcora incluye todos los sucesos que tuvieron lugar durante la realizacin de dicha tarea, las fallas que se tuvieron, los cambios que se hicieron y los costos que ocasionaron. Obviamente y conservando la esencia del significado de bitcora, para el estudiante de qumica la bitcora es el libro donde se registran los mtodos y los resultados obtenidos en los experimentos. En la bitcora se registra todo lo que ocurre durante el experimento. Es importante mencionar, que nada es ms valioso para un estudiante o investigador que los datos obtenidos en el laboratorio. Con stos, se puede escribir un artculo y planear nuevos experimentos. Ellos constituyen la prueba fehaciente de nuestro trabajo en el laboratorio.Dada la importancia de conservar el registro de los datos obtenidos en el laboratorio, no est por dems sealar que todo lo que se registre en la bitcora deber ser escrito clara y meticulosamente. Si algo sali mal en el experimento, mediante el anlisis de los datos y las observaciones, se debe ser capaz deducir la causa de lo ocurrido. Adems, en la bitcora se deben registrar las claves que ayudaron a resolver el problema. Ms an, cualquier otro colega deber ser capaz de interpretar las anotaciones. Finalmente, una bitcora bien escrita y estructurada reflejar fielmente la personalidad del autor.

En cuanto a las caractersticas fsicas de la bitcora, la mayora de los cientficos recomiendan el uso de un libro encuadernado de pasta dura, no obstante que en los laboratorios acadmicos se concede ms libertad en cuanto a los requerimientos que debe cumplir la bitcora, e incluso en muchos no se tienen reglas establecidas.

Las caractersticas fsicas que se recomiendan para una bitcora son: Grande, de 21.6 por 27.9 centmetros. Una bitcora con estas dimensiones tiene espacio suficiente para pegar fotografas y para incluir anotaciones. Pginas encuadernadas (cosidas). Para evitar arrancar pginas sin destruir la integridad del libro. Con pginas numeradas. Pginas cuadriculadas y de color blanco.

Por lo que respecta al registro de los experimentos, es importante anotar: La fecha de inicio del experimento. El ttulo del experimento. Cuanto ms breve mejor. Un breve enunciado del propsito del experimento. Debe ser una extensin del ttulo, pero con un poco ms de detalle. La descripcin del experimento. En esta seccin debe incluirse el protocolo del experimento, el cual debe ser escrito antes de iniciar el experimento y puede ser corregido a medida que se realiza el experimento. Tambin es conveniente incluir un diagrama de bloques que bosqueje el procedimiento seguido en el experimento. Se recomienda que los clculos realizados sean registrados en una pgina adjunta, de tal manera que puedan ser revisados fcilmente. Adems, se debern incluir los clculos realizados en la preparacin de soluciones, como concentraciones, diluciones, pesos moleculares y molaridades.

Debern anotarse claramente todos los datos, puesto que constituyen la parte ms importante del registro. Como datos se puede considerar todo lo que ocurre (y lo que no ocurre) durante un experimento.

Con respecto al registro de fotografas y figuras, stas debern pegarse con cinta adhesiva en las pginas de la bitcora. Es muy importante mantener todos los datos de las figuras juntos, bien descritos, de tal manera que el origen de las figuras se pueda determinar fcilmente, an cuando fueran separadas del resto del escrito.

Al final de todos los datos acumulados, es conveniente escribir brevemente un resumen de los resultados del experimento. Procure anotar cualquier cosa rara o aberracin que haya sucedido, y no olvide agregar un comentario a cerca del por qu el experimento pudo o no haber funcionado. Registre todo, no existe nada, por trivial que parezca, que no merezca ser reportado. Escriba de tal manera,