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COLEGIO DE BACHILLERES

DEL ESTADO DE CHIHUAHUA

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE CHIHUAHUA

Componente de Formación para el Trabajo

Capacitación de Analista Químico

M

Ó

D

U

L

O

1 Realizar Operaciones Básicas de Laboratorio

SUBMÓDULO 1 Manejar instrumentos y material de laboratorio con seguridad

1

PRÓLOGO 1.1 Usar adecuadamente las instalaciones en su área de trabajo con

seguridad e higiene y limpiar con la técnica conveniente el material de

uso diario.

PRÁCTICA No. 1

Tipos de fuego y sus formas de extinción

PROPÓSITO El alumno conocerá los tipos más comunes de fuegos que se presentan en un laboratorio y de qué forma los puede extinguir.

INTRODUCCIÓN:

Los centros de trabajo deben estar provistos de equipo para la extinción de incendios en función de la naturaleza y riesgos de la actividad debiendo cumplir con la NOM, así como capacitar al personal, con el fin de que sepan conducirse en una situación de riesgo.

FUNDAMENTO:

Los tres elementos que forman el fuego son: calor, combustible y oxígeno.

Los incendios se clasifican en:

Clase A Sólidos Combustibles.- Materiales sólidos tales como: hule, papel, trapos, etc. Clase B Líquidos y Gases inflamables: Gasolina, solventes, aceite, butano propano. Clase C Equipo Eléctrico: Motores eléctricos, tableros, cables, transformadores. Clase D Metales.- Metales combustibles como: fósforo, sodio, magnesio.

Causas de incendios

a. No poner la basura en su lugar b. Derrame de líquidos c. Fumar en áreas prohibidas. d. Anomalías del equipo eléctrico Lo primero para combatir un incendio o fuego es conocer de qué clase es: a. Combustibles b. Líquidos inflamables c. Equipos eléctricos d. Metales combustibles e. Vea su extintor que clase de fuego apaga.

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MATERIAL 2 Cápsulas de porcelana 1 Pinzas para crisol 1 Vaso de precipitados de 100 ml 1 Vidrio de reloj 1 Tripié 1 Tela de asbesto Hoja de papel Torundas de algodón

REACTIVOS Alcohol etílico Permanganato de potasio Glicerina

PROCEDIMIENTO:

NOTA: Todos los equipos trabajarán a un mismo tiempo coordinados por el maestro "SIN ADELANTARSE"

EXPERIMENTO 1

1. Prepara y selecciona el material adecuado para una combustión. 2. Coloca en una cápsula de porcelana un papel en trozos y quémalo. 3. Sofoca el incendio producido, colocando el vidrio de reloj sobre la cápsula de porcelana. 4. Toma el tiempo que tarda en apagarse el fuego. EXPERIMENTO 2

1. Sujeta la torunda que tiene alcohol con una pinza para crisol y realiza su combustión. 2. Deposita la torunda en un vaso de precipitado sofócala colocando un vidrio de reloj. Toma el tiempo del experimento. 3. Toma otra torunda con alcohol y realiza su combustión, colócala en la cápsula de porcelana y espera de manera tranquila hasta que se apague sola. Toma el tiempo que tarda en extinguirse. EXPERIMENTO 3

1.- Coloca en otra cápsula de porcelana un pedazo de algodón, luego coloca encima 1 gramo de permanganato de potasio y finalmente agrega 2 ml de glicerina.

Observa CON PRECAUCIÓN la reacción que se produce.

ELABORA UNA TABLA DE RESULTADOS.

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Introducción.- En un análisis confiable influyen factores como limpiar adecuadamente el material que se utiliza, con el fin de eliminar completamente el tipo de contaminante que contenga, por ello es importante distinguir la solución correcta para cada tipo de residuo.

Preparación de las soluciones limpiadoras: Mezcla crómica.- Pesar 5 gr. de K2Cr2O7 disolviendo en 15 ml. de agua y completándose a 250 ml, añadiendo lentamente y enfriando H2SO4 concentrado, trátese con las mismas precauciones que el ácido concentrado.

Potasa alcohólica.- Pese 56 gr. de KOH en un litro de alcohol industrial.

Permanganato de potasio.- Disuelva 2.5 gr. de KMnO4 y dilúyase a 250 ml.

Hidróxido de sodio 2M.- Disuelva 20 gr. del álcali en 100 ml de agua adicionando lentamente y enfriando, a continuación afore a 250 ml.

Solución detergente.- Agréguense 5 gr. de detergente sólido a 250 ml de agua y añádase un poco de HNO3 concentrado.

Agua regía.- 3 volúmenes de HCl y 1 volumen de HNO3.

Jabón.- Todo el material debe lavarse con agua corriente y detergente antes y después de la práctica.

Procedimiento: 1.- Observa el material que el maestro te proporcionó e identifica el tipo de residuo que presenta.

PRÁCTICA No. 2

Limpieza del material de laboratorio

PROPÓSITO El alumno identificará el tipo de contaminantes en el material de laboratorio y elegirá la solución adecuada para limpiarlo correctamente.

MATERIAL

Material de vidrio contaminado Material de Porcelana contaminado

REACTIVOS

K2Cr2O7 KOH KMnO4 NaOH

H2SO4 HNO3

HCl

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2.- Selecciona los instrumentos de limpieza correctos para el material que tienes, luego por favor lávalo con agua corriente y jabón, deja que seque un poco. 3.- Elige la solución que utilizarás para eliminar el residuo de tu material, colócala sobre el contaminante y deja actuar el tiempo necesario para eliminarlo. 4.- Enjuaga con agua corriente y lava con jabón, deja secar.

Cuestionario.

1. ¿Qué residuos observaste en tu material?

2. ¿Con cuál solución limpiadora se eliminaría?

3. ¿Cuál de los residuos tardó más tiempo en eliminarse?

4. ¿En qué material (vidrio o porcelana) es más sencillo limpiar residuos?

5. ¿Qué medidas de seguridad utilizaste para el manejo adecuado de las soluciones

limpiadoras?

6. ¿Cuál es la importancia de seleccionar correctamente una solución limpiadora?

7. Necesitas agua regia para limpiar un sarro (sales minerales) pegado a un material,

pero te das cuenta que no hay, ¿Qué harías?

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OBJETIVO

El alumno por medio de la experimentación podrá comprender y aplicar los parámetros de precisión, exactitud y/o sensibilidad en la medición de volúmenes.

Introducción

En las ciencias experimentales se reúnen datos, los cuales en su mayoría son datos cuantitativos, lo que significa que se derivan de mediciones. Cuando se realiza cualquier medición científica, es necesario considerar que se puede cometer un error, y es importante desarrollar la habilidad de evaluar los datos y aprender a sacar conclusiones justificadas a partir de los conceptos ya estudiados.

Fundamentación Determinación del error: Error: Es la diferencia existente entre el valor obtenido durante la práctica y el valor verdadero o real. Se conocen dos clases de errores. Error absoluto: Viene a ser la diferencia entre el valor medio (Vm), y el valor real (Vr), puede ser por exceso (error positivo) o puede ser por defecto (error negativo). Error relativo: Es el cociente de dividir el error absoluto (Eabs) entre el valor verdadero (Vr), que frecuentemente, se expresa en forma de porcentaje, denominándose porcentaje de error, siendo éste el que nos da la exactitud de la medida. Error absoluto: Eabs = | Vm - Vr | Error relativo: Eabs / Vr Porcentaje de error: % de error = error relativo x 100 El error relativo a diferencia del absoluto, es una magnitud adimensional. Exactitud y precisión: Exactitud indica cuan cercana esta una medición del valor real de la cantidad medida. Precisión: Se refiere a cuanto concuerdan dos o más mediciones del valor real de la cantidad medida.

PRÁCTICA No. 3

Determinación de errores en la medición

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Materiales Reactivo

Probeta de 25 ml.

2 vasos precipitados de 100 ml.

Pipeta de 10 ml.

Balanza analítica y granataria.

Etiquetas

Termómetro

Agua destilada. (H2O)

Procedimiento:

Primero, se pesan 2 vasos de precipitados, limpios y secos. Luego, se registran los valores 3 veces por cada vaso, indicando las lecturas en la tabla No.1.

Tabla No. 1

Datos Vaso 1 a precipitado

Vaso 2 b precipitado

Unidad de medida

Masa 1 Masa 2 Masa 3 Masa promedio Error relativo

DESARROLLO PRÁCTICO

Cálculos

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En segundo lugar, se miden 10 ml de agua destilada en la pipeta graduada y 10 ml de agua destilada en la probeta, a continuación se trasvasan los dos volúmenes medidos, en los vasos de precipitado y se procede a pesar 3 veces cada vaso, indicando las lecturas en la tabla No. 2.

Tabla No. 2

Datos Vaso 1 a

precipitado Vaso 2 b

precipitado Unidad de medida

Masa 1 Masa 2 Masa 3 Masa promedio Error relativo

Por último se analizan los datos, se realizan cálculos y se obtienen datos derivados, que se indican en la tabla No. 3.

Datos Vaso precipitado 1a pipeta graduada

Vaso precipitado 2b probeta

Masa del vaso Masa del vaso con agua destilada

Masa del agua Temperatura del agua Densidad del agua Volumen del agua

Cálculos

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Análisis de los resultados:

1. ¿Qué tipo de errores se presentaron en las mediciones?

2. ¿Qué significa el error relativo para los datos de volumen y masa obtenidos

Trasvasado de sustancias químicas líquidas y sólidas.

En las operaciones de trasvase de sustancias químicas, especialmente cuando se trasladan de un envase a otros productos o preparados peligrosos, es cuando se producen la mayoría de los accidentes: quemaduras, intoxicaciones, incendios, etc.

El origen de estos problemas suele ser, casi siempre, el desconocimiento de los efectos nocivos de las sustancias que se manipulan y la ausencia de prácticas de trabajo seguras. Cualquier acción preventiva del riesgo químico debe basarse en la información y señalización de la peligrosidad de los productos, en el diseño de los locales, los equipos y las instalaciones y en el establecimiento de sistemas seguros de trabajo.

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Propósito: El alumno será capaz de utilizar correctamente las balanzas analítica y granataria, así como el cuidado adecuado.

Introducción: La masa que tiene un cuerpo puede determinarse con una balanza de acuerdo a su cantidad, por ejemplo: para pesar 10 gramos de arroz, se utiliza la balanza granataria y para pesar 0.1 gramo de sal se utiliza la balanza analítica. Es de suma importancia seleccionar y saber usar la balanza correcta, para determinar masas exactas con el fin de realizar análisis confiables.

MATERIAL:

REACTIVOS:

Reloj de mano Bicarbonato de Sodio

Espátula Hidróxido de Sodio

Un lápiz Azúcar

Un vaso de precipitado 250 ml Ácido Clorhídrico diluido

Una pluma Nitrato de Plata

Vidrio de reloj Limadura de fierro

Procedimiento: 1.-Elige la balanza adecuada y pesa lo siguiente.

REACTIVOS: OBJETOS:

1 gr. de bicarbonato de sodio Un reloj de mano con décimas de gramo

0.2gr. de hidróxido de sodio Un borrador

20 gr. de azúcar Un lápiz

20gr. de ácido clorhídrico Una pluma

0.1 gr. de nitrato de plata Un vaso de precipitado 250 ml

200 gr. de limadura de fierro Una calculadora

2.- Completa el siguiente cuadro con los datos obtenidos en el desarrollo de la práctica:

OBJETO REACTIVO MASA(g) Balanza elegida

PRÁCTICA No. 4

Cuidado, uso y manejo de las balanzas analítica y granataria

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Propósito.

a).-Mediante el empleo de hidrómetros basados en el Principio de Arquímedes, determinar la densidad y el peso específico de distintos líquidos.

b).- Con la ayuda de la balanza analítica y del picnómetro, determinar la densidad de líquidos para comprobar sus resultados con los límites de registro o normas oficiales.

Introducción.

Uno de los métodos para determinar la densidad de líquidos es utilizando el picnómetro, el cual es un instrumento de vidrio con tapón esmerilado que hace un cierre hermético al introducirlo al cuello del picnómetro, este tapón cuenta con un capilar que nos permite el llenado exacto del volumen. Existen en el mercado de varias capacidades, pero los más usuales son los de 5,10 y 25 ml.

Picnómetro Hidrómetros

Otro método para medir la densidad en líquidos es el uso de hidrómetros y densímetros los cuales están formados por un tubo de vidrio delgado en la parte superior llamado vástago; en el interior se encuentra la escala, en la parte inferior del tubo se agranda el diámetro y en el interior se encuentran los perdigones o el mercurio; formando de esta manera el lastre que le permite flotar de manera vertical.

Los hidrómetros están basados en el principio de Arquímedes que dice “Todo cuerpo que flota o se encuentra sumergido en el seno de un líquido es empujado por una fuerza

PRÁCTICA No. 5

Determinación de la densidad de líquidos

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ascendente exactamente igual al peso del líquido que se desaloja”.

Cuando manejamos este principio nos da una pérdida aparente del peso en función de las densidades, es decir, el peso del cuerpo en el aire y el peso del cuerpo sumergido en el líquido (agua) a este tipo de fenómeno se le llama densidad relativa, la cual nos da la relación entre la densidad absoluta (masa por unidad de volumen) de un cuerpo y la del agua. Por tanto la densidad relativa la podemos calcular como:

Densidad relativa= Densidad de la sustancia/ Densidad del agua

Las escalas que se manejan en los hidrómetros son:

a).- Grados Baumé.- Esta escala se usa para líquidos más densos que el agua. b).- Grados Brix.- Se utilizan para aquellas soluciones que contengan azúcar y cada una de sus marcas equivalen al 1% de sacarosa, es decir, si tenemos una solución que nos marque el hidrómetro 20 grados brix ; entonces tenemos una solución al 20% de sacarosa.

Los hidrómetros manejan escalas de gravedad específica (SG); la cual es la relación de la densidad del líquido a 60 oF respecto a la densidad del agua destilada como unidad.

TABLA DE DENSIDADES DE ALGUNAS SUSTANCIAS

SUSTANCIA DENSIDAD A

20 oC SUSTANCIA

DENSIDAD A 20 oC

ALUMINIO 2.65 MADERA DE

PINO BLANCO 0.4 a 0.5

ORO 19.32 CORCHO 0.220 a 0.26

IRIDIO 22.41 VIDRIO DE VENTANA

2.5

HIERRO PURO 7.86 ACEITE DE PARAFINA

0.8

MERCURIO 13.546 GLICERINA 1.26

NÍQUEL 8.6 a 8.9 GASOLINA 0.68 a 0.72

PLATINO 21.5 AC. SULFÚRICO 1.84

PLATA 10.5 AIRE a 10 oC 1.293X10-3

ESTAÑO 7.30 HIDRÓGENO 0.0899X10-3

ZINC 7.1 OXÍGENO 1.429X10-3

LATÓN 8.4 a 8.7

MATERIALES Y REACTIVOS:

CANTIDAD MATERIAL

1 Picnómetro

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2 Vaso de precipitado de 100ml

2/Grupo Juegos de hidrómetros, con escala para líquidos menos densos que el agua

1 Termómetro de -10 a 100

REACTIVOS

500ml Aceite comestible

500ml Alcohol etílico

500ml Glicerina

1 Probeta 100 ml

EQUIPO

------ Balanzas

NOTA: Para la práctica de los hidrómetros, los reactivos serán preparados por un equipo para su lectura en dos probetas de 250 ml, identificándolos claramente.

ACTIVIDADES EXPERIMENTALES:

A).- PICNÓMETROS. Para determinar la densidad de líquidos con los picnómetros se empleará el siguiente procedimiento. 1.- Se lava el picnómetro y se seca con papel absorbente. 2.- Se determina la masa del picnómetro vacío (M1). 3.- Se procede a llenar con el líquido a analizar, obteniendo la masa del picnómetro lleno (M2). 4.- Se realizan los cálculos. Se debe tomar en cuenta que el volumen del picnómetro es constante y conocido, hay que tener cuidado de que el líquido deberá llenar completamente el tubo capilar del tapón sin que se forme una especie de gota en la parte superior, cuándo esto suceda deberá secarse con el papel absorbente.

Para realizar los cálculos se utiliza la siguiente fórmula de densidad:

D= Masa/ Volumen = M2-M1/V y las unidades en g/ml

Forma de llenar el picnómetro.

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La determinación de la densidad para fines de control de calidad se efectúa de acuerdo al siguiente procedimiento:

1.-Se lava y se seca el picnómetro por dentro y por fuera.

2.-En caso de que el picnómetro se encuentre muy sucio, lavarlo primeramente con solución crómica y posteriormente con agua y jabón y por último enjuagar con agua destilada.

3.-Determinar la masa del picnómetro vacío, la cual será M1.

4.-Llenar el picnómetro con agua destilada y pesar, la cual será M2.

5.-Vaciar el agua del picnómetro, secar su interior y llenarlo con el líquido a analizar esta pesada será M3.

Con las tres pesadas anteriores se obtienen:

M3- M1 = M = masa del líquido problema a una temperatura T.

M2- M1 = M’ = masa del agua destilada a la temperatura T.

Para el líquido problema: D = M/V, por lo que V= M/D

Donde: D es la densidad del líquido problema a la temperatura T.

M es la masa del líquido problema.

V es el volumen del líquido problema= volumen del picnómetro.

Al sustituir en esta ecuación los valores de M y M’, tenemos:

D = M3- M1/ M2- M1 donde D=densidad absoluta del líquido problema a la temperatura T.

B).- HIDRÓMETROS Para determinar la densidad de líquidos con los picnómetros se empleará el siguiente procedimiento. 1.- En una probeta de 250ml, colocar la muestra que se desea analizar, sin que se llene para evitar el derrame del líquido al introducir el densímetro, pero procurando poner la cantidad de líquido que permita efectuar la lectura. 2.- Cuidadosamente, sin soltar el densímetro introdúcelo en la probeta, pueden ocurrir tres cosas: a).- Que no pueda sumergirse en la solución y por ello no debe de soltarse, ya que puede ladearse y caerse con el riesgo de que se rompa; en este caso se prueba con otro tipo de

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densímetro. b).-Que se sumerja en solución y no flote sino que se hunda rápidamente; en este caso tampoco debe de soltarse, pues al chocar con el fondo de la probeta se puede romper. En este caso se prueba con otro densímetro.

En la siguiente tabla se muestran algunos valores de densidad absoluta del agua a diferentes temperaturas.

Realiza el diagrama de flujo

TEMPERATURA °C DENSIDAD (g/ml)

15 0.999099

16 0.998943

17 0.998744

18 0.998595

19 0.998405

20 0.998203

21 0.997992

22 0.997770

23 0.997538

24 0.997292

25 0.997044

26 0.996783

27 0.996512

28 0.996232

29 0.995944

30 0.995656

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CUESTIONARIO Contesta correctamente lo siguiente. a).- Cuando un cuerpo flota, el volumen sumergido depende de la ____________________ del líquido. b).- ¿En qué se basa el hidrómetro?

c).- ¿Para qué se emplean los hidrómetros?

d).- ¿Por qué es importante el conocimiento del peso específico de la leche?

e).- Si tienes una lectura de 66 °Baumé, ¿A cuánto equivale en la escala de gravedad específica? Utiliza la siguiente fórmula:

𝑫 = 𝟏𝟒𝟓

(𝟏𝟒𝟓−𝑿) Cálculos:

Donde: d.- Densidad x.- Lectura de grados Baumé.

Resultado:

f).- ¿Qué tipo de densidad es la que se determinó al emplear el picnómetro?

g).- ¿Cuál será la densidad de un líquido si 17.45 ml del mismo tienen un peso de 16.3 g? DATOS FÓRMULA CÁLCULOS RESULTADO

h) ¿Cuántos mililitros se encuentran en 500 g de mercurio, si la densidad del mercurio es

de 13.6 g/ml?

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DATOS FÓRMULA CÁLCULOS RESULTADO

i).- Al determinar la densidad a un vino empleando el método del picnómetro se obtuvieron los siguientes datos.

Peso del picnómetro vacío 22.06 g

Peso del picnómetro + vino 62.42 g

Peso del vino 40.36 g

Peso del picnómetro y el agua 70.95 g

Peso del mismo volumen del agua. 48.98 g

¿Cuál será la densidad relativa del vino?

DATOS FÓRMULA CÁLCULOS RESULTADO

REPORTE:

Temperatura de la determinación oC

MUESTRA DENSIDAD

PICNÓMETRO DENSIDAD

HIDRÓMETRO

CONTROL DE CALIDAD

CON PICNÓMETRO

NORMA OFICIAL

Agua potable

Alcohol etílico 0.789

Glicerina 1.260

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CÁLCULOS:

CONCLUSIONES:

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PROPÓSITO.

a).-Determinar la densidad en sólidos empleando la balanza y probeta. b).- Determinar la densidad en sólidos mediante el método del picnómetro para la comprobación de los resultados con los límites de registro o normas oficiales. INTRODUCCIÓN.

La importancia de la densidad, desde el punto de vista industrial, radica en el hecho de que es una propiedad física que nos proporciona información acerca de la pureza de una sustancia.

La densidad también se emplea como un criterio de identificación, ya que es una propiedad física de las sustancias; además nos proporciona la forma más sencilla de relacionar la masa al volumen en operaciones de compra o de transporte de las sustancias .en las que se tiene que calcular el costo en base al peso y no al volumen o viceversa.

MATERIAL Y REACTIVOS.

CANTIDAD MATERIAL REACTIVOS CANTIDAD

1 Balanza analítica Granalla de cobre 10g

1 Balanza

granataria

Granalla de zinc 10g

1 Probeta 100 ml

1 Picnómetro

1 Piseta

1 Termómetro -10 a 110 ºC

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL.

A).- Determinación de la densidad de sólidos empleando probeta y balanza. El método a utilizar emplea probeta de 100 ml, y se realizan los siguientes pasos:

PRÁCTICA No. 6

Determinación de densidad en sólidos

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DIAGRAMA DE FLUJO

1.- Llene la probeta con agua destilada hasta un volumen de 80ml.

2.- Pese la muestra a analizar.

3.- Introduzca la muestra en la probeta.

4.-Lea el volumen desalojado por la muestra lo más exactamente posible, esto es,

eliminando el error de paralaje.

5.- Calcule la densidad por la fórmula: D=M/V

B).- Para determinar la densidad de sólidos insolubles en el control de calidad se efectúa el siguiente procedimiento: 1.- Se lava perfectamente el picnómetro. 2.- Se llena el picnómetro con agua destilada, se seca exteriormente y se pesa junto con la muestra. Esta se denomina M1. 3.- Se quita la muestra del platillo y se pesa el picnómetro. Esta pesada será M2. 4.- Se introduce la muestra en el picnómetro. Al hacer esto, el cuerpo desalojará un volumen de agua igual al suyo. Se pesa el picnómetro, siendo esta pesada M3. Con estas tres pesadas se obtiene:

M1 – M2 = M = La masa del cuerpo

M1 – M3 = M = masa del agua desalojada por el cuerpo.

Se utiliza la siguiente fórmula: D= M1 – M2 / M1 – M3

CUESTIONARIO

1.- ¿Qué importancia tiene la densidad en la industria?

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2.- ¿Qué información nos proporcionan los valores de la densidad?

REPORTE.

Densidad con picnómetro

Muestra Masa de la muestra(g)

Masa del agua (g)

Densidad del agua a T(g/ml)

Densidad de la muestra

(g/ml)

Norma oficial

Cobre

Zinc

CÁLCULOS

CONCLUSIONES

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OBJETIVO

Comprender el concepto de calibración, su importancia y adquirir destrezas básicas relacionadas con la calibración del material de trabajo.

INTRODUCCIÓN

Cuando se quiere la máxima exactitud en un determinado análisis debemos empezar por la calibración, suele hacerse midiendo el agua vertida por el recipiente o contenida en él, también se puede utilizar la densidad de ese líquido para convertir la masa en volumen, tomando en cuenta que el líquido usado sea agua destilada, la cual se expande 0.02% por grado en la vecindad de los 20ºC.

El vidrio se expande o se contrae ya sea las condiciones de la temperatura, si sometemos el material de vidrio a temperaturas muy elevadas las moléculas del vidrio se expanden, mientras que si lo sometemos a muy bajas temperaturas las moléculas del vidrio se contraen, descalibrando de esta manera el material de vidrio. Es por eso que se debe trabajar a temperaturas relativas a la cual fue hecho el material. Es por eso que algunas piezas de vidrio vienen marcadas a la temperatura que se deben utilizar.

PRÁCTICA No. 7

CALIBRACIÓN DE MATERIAL VOLUMÉTRICO

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Realiza un ensayo acerca de la introducción de la práctica No. 7

CONCEPTOS ANTECEDENTES

Medida Volumétrica Es aquel recipiente o utensilio de vidrio con un cuerpo cilíndrico, uno cónico y un cuello cilíndrico graduado, destinado a contener o entregar volúmenes determinados de líquidos. VOLUMEN es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. AFORO: Es la manera o señal que delimita la capacidad o volumen de un recipiente. AFORAR: Es la acción de agregar a un líquido o un utensilio volumétrico hasta que su menisco coincida con el aforo. En líquidos transparentes la línea o marca del aforo debe quedar tangente al menisco en la parte inferior, en los líquidos obscuros se toma en la medida en la parte superior del menisco. Al aforar la vista del operador debe estar perpendicular y en la misma altura del aforo para evitar error de paralaje. EXACTITUD: Puntualidad y fidelidad en la ejecución de una cosa.

PRECISIÓN: Obligación o necesidad indispensable a ejecutar una cosa. REPRODUCIBILIDAD: se refiere a la capacidad que tenga una prueba o experimento de ser reproducido o replicado. MEDIR: Es comparar una magnitud con otra de la misma especie que convencionalmente se ha tomado como patrón. MENISCO: Curvatura que presentan los líquidos en su superficie y pueden ser cóncavos o convexos. Los matraces volumétricos se aforan para que contengan un volumen determinado cuando se llenan, de manera que la parte del menisco sea tangente al trazo circular que se ha grabado en el cuello del matraz, estando el ojo al nivel del trazo. La pipetas se aforan para que viertan un volumen determinado. Se utilizan de la

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siguiente manera: Se succiona el líquido hasta que sobrepasa la marca existente encima del ensanchamiento, cerrando rápidamente la boca de la pipeta con el dedo índice; se elimina mediante un papel filtro toda porción del líquido adherido externamente a las paredes y regulando la presión del dedo se deja descender lentamente el nivel del líquido hasta que la parte baja del menisco sea tangente a la marca de aforo. Una vez llenada la pipeta se vacía libremente en el vaso receptor, manteniendo el extremo de la pipeta en contacto con la pared del vaso después de la salida total del líquido durante uno o dos segundos. La pequeña porción del líquido que queda en el interior de la punta no se debe de pipetear. Las buretas se emplean para verter volúmenes variables de soluciones, son generalmente de 50 ml de capacidad, graduadas en décimas de ml. Al manipular una bureta deben tomarse en cuenta las siguientes reglas generales: una vez limpias no se deben secar sino que deben enjuagarse bien 2 o 3 veces con una pequeña cantidad de solución con la que se han de llenar.

El mejor método para leer una bureta consiste en colocar detrás de ella y en contacto con el vidrio una cartulina blanca. Cuando el líquido es coloreado, la lectura se verifica por enrase del borde superior del menisco. Las soluciones alcalinas no se deben dejar dentro de la bureta, ya que atacan al vidrio y la llave tiende a quedarse atorada. Antes de proceder a la calibración de materiales volumétricos deben tomarse en cuenta la limpieza, el llenado correcto, el aforo y la descarga de los mismos.

MATERIAL. 1 Piseta 1 vaso de precipitados de 250 ml. 1 pipeta de 10 ml. 1 bureta de 50 ml. 1 termómetro. 1 matraz volumétrico de 100 ml. PROCEDIMIENTO. Para realizar la calibración de los materiales volumétricos lleva a cabo los siguientes pasos: 1. Pesar o tarar un vaso de precipitados limpio y seco. Anotar la masa m1. 2. Llenar el material volumétrico a calibrar con agua destilada hasta la marca del aforo. Anotar el volumen V1. 3. Descargar el contenido del material volumétrico en el vaso de precipitados previamente tarado. 4. Pesar de nuevo el vaso de precipitados con el agua. Anotar la masa m2. 5. Medir la temperatura del agua con un termómetro, anotar la temperatura T. 6. Restar m1 de m2 para obtener la masa del agua destilada. 7. Obtener de la tabla el dato de densidad del agua a la temperatura medida T.

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8. Calcular el valor del volumen real usando el modelo matemático siguiente:

aguadelabsolutaDensidad

mmV 12

2

Obtener el error restando al volumen inicial V1 el volumen real V2

12 VVE

9. Si el error es positivo indica que el material volumétrico está vertiendo mayor cantidad de líquido que lo que marca el aforo y si el error es negativo está vertiendo menor cantidad de líquido. NOTA.- El procedimiento anterior se sigue para calibrar pipetas y buretas, tratándose de un matraz volumétrico no es necesario verter su contenido porque se puede pesar directamente. DATOS m1 = masa del vaso de precipitados vacío. m2 = masa del vaso de precipitados con agua destilada. V1 = Volumen registrado en el material por calibrar. V2 = Volumen real, D = Densidad absoluta del agua a la temperatura del experimento. E = Error del material volumétrico DIAGRAMA DE FLUJO

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CÁLCULOS

RESULTADOS

Material volumétrico m1 V1 m2 m2-m1 V2 V2 – V1

Bureta

Pipeta

Matraz

CONCLUSIONES.

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TABLA DE DENSIDAD ABSOLUTA DEL AGUA EN gr/ml.

Temperatura (ºC) Densidad

15 0.999099

16 0.998943

17 0.998744

18 0.998595

19 0.998405

20 0.998203

21 0.997992

22 0.997770

23 0.997538

24 0.997296

25 0.997044

26 0.996783

27 0.996512

28 0.996232

29 0.995944

30 0.995656

1. ¿Por qué es necesario calibrar el material volumétrico cuando se emplea a una temperatura diferente de 20ºC?

CUESTIONARIO

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2. Mencione las principales fuentes de error que se presentan al realizar una medición de volúmenes.

3. ¿Cómo se realiza la lectura de los materiales volumétricos?

TECNOLOGÍA PARA PRODUCIR ANTITRANSPIRANTE PROPÓSITO: Que el alumno pese y maneje material de vidrio correctamente en la elaboración de un antitranspirante.

MATERIAL.

REACTIVOS.

1 Vaso de precipitados de 100 ml

1 Vaso de precipitados de 250 ml

1 Espátula

1 Pipeta de 5 ml

1 Mechero de Bunsen

1 Baño María

1 Tripié

1 Tela de asbesto

1 Agitador

10 g Óxido de zinc.

10 g Almidón

30 g Cera Blanca.

40 g Vaselina.

3 ml Esencia

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PROCEDIMIENTO 1. Mezcle el óxido de zinc y el almidón en el vaso de 100 ml. 2. Derrita la cera a baño maría, en el vaso de 250 ml. 3. Agite la cera derretida durante 15 segundos para homogenizarla. 4. Incorpore los reactivos del paso 1 a la cera y agite durante 30 segundos, agregue la

esencia. 5. Pase el producto a un empaque adecuado y etiquete.

LÁPIZ PARA LABIOS RESECOS

PROPÓSITO. Que el alumno al producir un lápiz para labios resecos maneje adecuadamente el material de laboratorio y aplique correctamente la técnica.

MATERIAL.

REACTIVOS

1 Cuchara de acero inoxidable 1 Baño María 1 Vaso de precipitado 1 Embudo 1 Envase para lápiz labial limpio con

tapa.

10 ml Aceite de almendras.

5 gr Parafina rallada.

5 gr Cera de carnauba o cera de abeja rallada

* 3 gr Manteca vegetal.

* Proporcionado por el alumno

PROCEDIMIENTO: 1. Vierta En el vaso de precipitado la parafina, la cera de carnauba o cera de abeja y la

manteca vegetal.

2. Coloque el vaso con las sustancias en baño maría, hasta que se derritan. 3. Mezcle muy bien con ayuda del agitador, incorpore en el aceite de almendras sin dejar

de mover durante 10 minutos.

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4. Con ayuda del embudo vierta la mezcla en el recipiente vacío y limpio de un lápiz labial con tapa, deje enfriar a temperatura ambiente hasta que endurezca la mezcla (aproximadamente 1 hora) Consérvelo en un lugar fresco para evitar que se derrita.

5. Caducidad aproximadamente 1 año.

La cera de carnauba, obtenida de una especie de palma, la cera de abeja y la cera de

lanolina (cera de la lana), de los labios, forman una capa muy ligera que ayuda a que no

se evapore el agua de los mismos.

COMPOSICIÓN DE LAS MONEDAS DE 50 CENTAVOS.

Las monedas actuales que circulan de cincuenta centavos son acuñadas por el Banco de México de una aleación de cobre aluminio y níquel, esta proporción de los metales se ha ido modificando debido al incremento del precio del cobre, estos metales comparten muchas propiedades pero tienen diferente densidad. El cobre puro tiene una densidad de 9.0 g/ml. Al medir la densidad de los centavos de diferentes años se pueden determinar los cambios de composición de estas monedas.

PROBLEMA ¿Cuál es la composición aproximada de los centavos con diferentes fechas de acuñamiento? OBJETIVO Medir masa y volumen de los centavos para determinar su densidad. Interpretar los resultados para determinar de manera aproximada cuanto cambió su composición. MATERIAL

5 monedas de cincuenta centavos de diferente fecha de emisión.

1 probeta graduada de 20 ml

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1 Balanza con sensibilidad hasta 0.01 gr. PROCEDIMIENTO 1. Pesa cada una de las monedas con exactitud 2. Vierte agua a la probeta hasta la marca de 10 ml. 3. Agrega las cinco monedas a la probeta cuidando de no derramar el agua. 4. Agita la probeta suavemente para liberar las burbujas de aire que se hayan formado. 5. Lee y anota el volumen total del agua más las cinco monedas. DATOS Y RESULTADOS Volumen inicial de agua (ml) Volumen de agua + 5 monedas (ml) Volumen de 5 monedas (ml) Volumen promedio de una moneda

CÁLCULOS

Determina la densidad de cada moneda al dividir su masa entre el volumen promedio y completa el siguiente cuadro.

Fecha de emisión Masa (gr) Densidad (gr/ml)

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1. Observa tus resultados, relaciona la fecha de emisión y la densidad, comparte tus

datos obtenidos con tus compañeros. ¿En qué crees que cambió la composición de las monedas?

2. ¿Qué factores crees que podrían generar errores en tus mediciones?

LÍQUIDOS DE DIFERENTES DENSIDADES

La densidad de los líquidos es una propiedad que nos permite agrupar diferentes líquidos con distintas densidades en un mismo contenedor. Preparar diferentes bebidas muy coloridas. Densidad es la cantidad de materia contenida (masa) en una unidad de volumen. PROBLEMA Preparar una bebida de colores que no se mezclan. OBJETIVO Analizar el contenido de cada solución y ordenarla en el contenedor. PROCEDIMIENTO 1. Prepara una limonada con los 200 ml de agua potable, azúcar de mesa y jugo de

limón. Separa 100 ml de limonada en un vaso (1) y otros 100 ml en el vaso (2) 2. Agrega al vaso (1) lentamente resbalando por la pared del vaso el vino tinto. 3. Sin moverlo observarás que los líquidos quedan separados. 4. El vaso (2) agrega la granadina lentamente y sin mezclar.

MATERIAL SUSTANCIAS 3 Vasos transparentes 1 Agitador

15 ml. Granadina 200 ml de agua potable Zumo de limón 15 ml de vino tinto rojo 50 gr. de azúcar de mesa

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CONCLUSIONES 1. Dibuja la solución final que obtuviste en cada uno de los vasos.

2. ¿Por qué es necesario colocar los ingredientes en ese orden específico?

3. ¿Cuál es el secreto para que no se mezclen los colores?

4. ¿Cuáles son tus conclusiones?

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PROPÓSITO

El alumno será capaz de interpretar correctamente todas las

indicaciones presentes en la etiqueta de un reactivo.

INTRODUCCIÓN

La información obtenida en una etiqueta es de suma importancia ya que si sabemos leer adecuadamente las propiedades y características del reactivo, podremos hacer un uso correcto de él, así como evitaremos daños en nuestra persona y accidentes en nuestra área de trabajo.

MATERIAL

5 Frascos de reactivos por equipo

DATOS DE LA ETIQUETA DEL REACTIVO 1

INTERPRETACIÓN

1.3 Usar, almacenar y desechar productos químicos, vigilando los

riesgos químicos y ambientales.

PRÁCTICA No. 8

Interpretación de etiquetas

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DATOS DE LA ETIQUETA DEL REACTIVO 2

INTERPRETACIÓN

DATOS DE LA ETIQUETA DEL REACTIVO 3

INTERPRETACIÓN

DATOS DE LA ETIQUETA DEL REACTIVO 4

INTERPRETACIÓN

35

1.- ¿Qué información es la mínima necesaria que debe tener una etiqueta?

2.- ¿Por qué es importante el rombo de riesgos en la etiqueta?

3.- ¿Cuál es la importancia de que un reactivo esté debidamente etiquetado?

4.- Escribe los riesgos de tres de los reactivos mediante el rombo de riesgos.

DATOS DE LA ETIQUETA DEL REACTIVO 5

INTERPRETACIÓN

CUESTIONARIO

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Propósito:

El alumno comprobará mediante la experimentación cambios en la temperatura de fusión que presentan soluciones salinas a diferente concentraciones.

Introducción:

Propiedades coligativas: Son aquellas que dependen del número de partículas, moléculas, átomos o iones disueltos en una cantidad fija de solvente.

Las propiedades coligativas son:

Descenso de la presión de vapor Descenso del punto de congelación Aumento del punto de ebullición Presión osmótica

Concentración de soluciones salinas por preparar:

Equipo %P

Blanco Agua destilada

1 2%

2 6%

3 8%

4 10%

5 14%

6 18%

MATERIAL REACTIVOS

1 Vaso de precipitado de 100 ml. Agua Destilada

1 tubo de ensayo 25x200 Sal común

1 Termómetro de -15ºC a 110ºC

1.4 Preparar adecuadamente las soluciones más comunes en su

área de trabajo.

PRÁCTICA No. 9

Temperatura de fusión

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Procedimiento:

1. Cada equipo va a preparar una solución salina en determinada concentración (máximo 100 ml de solución) y coloque aproximadamente 50 ml de solución en un tubo de ensaye.

2. Etiquete la solución preparada (la etiqueta debe contener: Sustancia, concentración, fecha, grupo, equipo que prepara, nombre de un responsable).

3. Introduzca el tubo de ensaye que contiene la solución salina en el congelador (un tubo por equipo en una misma gradilla).

4. Verifique la temperatura de la solución cada 24 horas durante al menos 4 días.

Contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es una solución?

1 Agitador de vidrio

1 Espátula

1 Gradilla (por grupo)

Congelador

Registro de temperaturas de las soluciones salinas:

Equipo %P Temperatura

ºC

1 Blanco

1 2%

2 6%

3 8%

4 10%

5 12%

6 16%

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______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Qué tipo de soluciones existen de acuerdo a su concentración?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Qué es temperatura de fusión?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. ¿Por qué varía la temperatura de fusión según sea la concentración de la solución?

Conclusiones:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

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Propósito:

El alumno comprobará, mediante la experimentación, alguna de las propiedades coligativas de las soluciones, en este caso ósmosis.

Actividad:

Revisar la presión osmótica de diferentes soluciones.

Material:

- Un huevo - Un vaso - Vinagre

Procedimiento:

1. Coloca el huevo dentro del vaso 2. Agrega vinagre a modo de que tape el huevo 3. Dejar reposar por cinco días 4. Mide el diámetro del huevo diariamente

5. Diseña toda la práctica completa bajo los parámetros de reporte de una práctica de Laboratorio. (incluyendo el material y la cantidad que necesitas para realizarla).

MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

MATERIAL DE MEDICIÓN

¿Cómo preparamos una solución?

Esto es lo que queremos mostrarte a continuación intentando que sea lo más ilustrativo

posible, con este ejemplo.

Soluto sólido y disolvente líquido

Se pesa en la balanza la cantidad de soluto necesaria.

Se disuelve a continuación en un matraz.

Se agita homogenizar.

PRÁCTICA No. 10

Química en mi cocina (propiedades de soluciones)

Material a usar

40

Se añade agua hasta enrasar el matraz, obteniendo la cantidad necesaria de disolución

Soluto líquido y disolvente líquido

Tomamos con una pipeta el volumen de ácido necesario.

Lo introducimos en un matraz que

contiene un poco de agua destilada (cama de agua).

A continuación completamos el volumen

del matraz con agua destilada hasta el enrase y ya tenemos preparado un volumen de ácido de la concentración deseada.

Notas importantes al momento de preparar una solución

El matraz aforado nunca ha de calentarse.

Al enrasar ha de coincidir la tangente al menisco del líquido con la marca del aforo (evítese el error de paralaje). El ajuste final se logra con más facilidad y precisión si se emplea la pipeta o un gotero pequeño.

Toda disolución así preparada ha de ser posteriormente “valorada”, para determinar con exactitud su concentración.

Cuando el soluto es líquido, NO se pipeteará con la boca. Basta en estos casos con introducir la pipeta hasta la base del recipiente y esperar a que ascienda el líquido sin succión. O en caso de contar con una propipeta hacer uso de ésta.

Al succionar, se cuidará que la pipeta esté bien introducida en el líquido, y que seguirá estándolo aun cuando se vaya llenando con él: si quedase poco introducida, pueden penetrar burbujas de aire, junto con el líquido, ascenderían hasta la boca.

Material a usar

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Vamos a preparar una solución O.1 N de NaOH en un matraz aforado de 100 ml. Calcula la cantidad de Hidróxido que debes pesar para disolverlo en ese volumen de disolución.

ATENCIÓN:

Lee en el frasco de hidróxido de sodio los datos de la etiqueta, esta sustancia no es del todo pura, debes de tener en cuenta la riqueza en % que se indica, y los datos de las masas atómicas.

Datos: Peso Molecular Na = 23 O =16 H = 1

Para los cálculos necesarios debes consultar la página

referente a la CONCENTRACIÓN.

PROCEDIMIENTO:

1. Pesa un vidrio de reloj vacío y añade con la espátula dicha cantidad. 2. Puedes introducir directamente el sólido en el matraz a través de un embudo, ó

disolverlo antes en el vaso de precipitados, lavando con agua destilada el vidrio de reloj, y recogiendo el agua en el vaso de precipitados.

3. Se agita con una varilla y se comprueba que el vaso se calienta

¿Sabes por qué?

4. Agregar a través de un embudo poco a poco la disolución, lavando con agua el vaso de precipitados y añadiendo al matraz.

5. Repite la operación varias veces y completa con agua hasta la señal de enrase ayudándote de la pipeta para mayor precisión.

6. Almacena la solución de NaOH O.1 N en un frasco limpio correctamente etiquetado con todos los datos de la solución (Solución, concentración, fecha de elaboración, equipo y grupo que lo preparó)

7. Realiza el reporte de tu práctica, de acuerdo al formato ya establecido.

PRÁCTICA No. 11

Preparación de una disolución 0.1 de NaOH

Observa la etiqueta correspondiente, sobre los temas de peligrosidad de esta sustancia.

NO LO TOQUES CON LAS MANOS

NO LO TOQUES CON LAS MANOS

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REPORTE DE PRÁCTICA

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Calcula el volumen de HCl concentrado que se debe medir con la pipeta, para preparar 100 ml de ésta solución.

ATENCIÓN:

Es necesario mirar los datos de la etiqueta, conocer la riqueza en peso y la densidad, calcular el volumen necesario de ácido comercial que debemos tomar, pues lo mediremos con la pipeta.

Para los cálculos necesarios consultar la página referente a la CONCENTRACIÓN.

Datos: Peso Molecular Cl = 35.5 H = 1

1. Pon un poco de agua en el matraz aforado. 2. Toma con la pipeta el volumen calculado (NO PIPETEAR CON LA BOCA), Antes de

colocar el ácido en el matraz coloca una pequeña cantidad de agua (cama de agua), recuerda que la adición de agua al ácido es reactiva, pudiendo provocar daños a tu persona.

3. Por último adiciona el ácido y afora al volumen total con agua destilada. 4. En un recipiente limpio de 1 L color ámbar almacena la solución de HCl 0.1 N que

acabas de preparar y etiquétala correctamente. 5. Realiza tu reporte de práctica de acuerdo al formato establecido.

REPORTE DE PRÁCTICA

PRÁCTICA No. 12

Preparación de una solución de HCl 0.1 N

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45

Encuentra la concentración real del HCl y del NaOH (Titulación) anteriormente preparados (como te lo indique el maestro).

Elabora tu práctica completa (propósito, introducción, material, reactivos, cálculos, diagrama de flujo, reporte de resultados, cuestionario y conclusiones).

REPORTE DE PRÁCTICA