Unidad Educativa “República del Japón Mañana”

GUIA PRACTICA DE LABORATORIOCNAT: FISICA-QUIMICA: LABORATORIO N° 1 CUARTO DE SECUNDARIA “A” y “B”

MATERIALES DE LABORATORIO RECONOCIMIENTO Y TECNICAS DE

MANIPULACION

OBJETIVO GENERAL:

Conocer los instrumentos comúnmente utilizados en el laboratorio de química y física sus características y clasificación para su correcta técnica de manipulación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Aplicar las diversas normas de seguridad y el reglamento que existen dentro del laboratorio, ampliando el conocimiento teórico.Lograr utilizar correctamente los instrumentos básicos para llevar el conocimiento teórico a lo práctico.Manipular correctamente los materiales de vidrio y sus técnicas de tratado y mantenimiento.

MATERIALES, INSTRUMENTOS Y REACTIVOS:

MATERIALES REACTIVOS

Seis Tubos de ensayoGradillaPinzas de madera o metalMechero a alcoholCepillo para tubosEspátulaPapel filtroFrasco de vidrioVarilla de vidrioEnvase de suero

Flor de azufreCal sodadaAgua oxigenadaSoda causticaPermanganato de potasioBicarbonato de sodioAgua destiladaAlcohol etílico

FUNDAMENTO TEÓRICO:

MATERIALES DE USO GENERAL.

Tubo de ensayo: Recipiente de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan invertidos para que escurran. Si por algún experimento se quiere mantener el líquido, se utilizan con tapón de rosca o de goma.

Gradilla: Material de madera, plástico o metal (aluminio), con taladros en los cuales se introducen los tubos de ensayo.Vaso de Precipitado: Llamados también Beaker, pueden ser de dos formas: altos o bajos. Sin graduar o graduados y nos dan un volumen aproximado (los vasos al tener mucha anchura nunca dan volúmenes precisos). Se pueden calentar (pero no directamente a la llama) con ayuda de una rejilla.Erlenmeyer: Matraz de vidrio donde se pueden agitar disoluciones, calentarlas (usando rejillas), etc. Las graduaciones sirven para tener un volumen aproximado. En una valoración es el recipiente sobre el cual se vacía la bureta.Balón de vidrio: Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo, para contener y medir líquidos. Es un recipiente de vidrio de forma esférica o troncocónica con un cuello cilíndrico.Probeta: Recipiente de vidrio para medir volúmenes, su precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml.Mortero: Pueden ser de vidrio, ágata o porcelana. Se utilizan para triturar sólidos hasta volverlos polvo, también para triturar vegetales, añadir un disolvente adecuado y posteriormente extraer los pigmentos, etc.Vidrio reloj: Lámina de vidrio cóncavo-convexa que se emplea para pesar los sólidos y como recipiente para recoger un precipitado sólido de cualquier experiencia que se introducirá en un desecador o bien en una estufa.Piseta: Recipientes en general de plástico (también pueden ser de vidrio), con tapón y un tubo fino y doblado, que se emplea para contener agua destilada o desionizada. Se emplea para dar el último enjuague al material de vidrio después de lavado, y en la preparación de disoluciones. Estos frascos nunca deben contener otro tipo de líquidos. El frasco sólo se abre para rellenarlo.Soporte Universal: O pie universal es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, criba de decantación o embudos de decantación, etc. También se emplea para montar aparatos de destilación y otros equipos similares más complejos. El soporte universal es una herramienta que se utiliza en laboratorios para realizar montajes con los materiales presentes en el laboratorio y obtener sistemas de mediciones o de diversas funciones.Pinza de nuez: Son un tipo de sujeción ajustable, generalmente de metal, que forma parte del equipamiento de laboratorio, mediante la cual se pueden sujetar diferentes objetos de vidrio (embudos de laboratorio, buretas...) o realizar montajes más elaborados (aparato de destilación).

Lic. Prof. Gustavo Martinez Calderon

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Se sujetan mediante una doble nuez a un pie o soporte de laboratorio o, en caso de montajes más complejos (línea de Schlenk), a una armadura o rejilla fija.Varilla de vidrio: De diversos tamaños tanto en longitud y diámetro, los cuales nos sirven para agitar una solución a prepararse.Tapón de goma: Los cuales tienes una o dos perforaciones, se utilizan para tapar los balones o los matraces y realizar conexiones con las varillas de vidrio y con el termómetro.Tubo de conexión: De diferentes diámetros generalmente menores a 1 cm, los flexibles a la llama del fuego, en la cual con las técnicas indicadas podemos manipular diversas formas para nuestra utilidad en los experimentos.Cepillo: Material fabricado con mechón de pelo natural, según el diámetro se utilizan para lavar: tubos de ensayo, buretas, vasos de precipitado, erlenmeyer y otros.Espátula: Útil para utilizar medidas precisas de cantidad de los reactivos químicos sólidospapel por acción de la gravedad; el de pliegues presenta mayor superficie de contacto con la suspensión.

MATERIALES VOLUMETRICOS.

Matraz Aforado: Material de vidrio para medir volúmenes con gran precisión. Existen de capacidades muy variadas: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 mI. Sólo mide el volumen que se indica en el matraz. No se puede calentar ni echar líquidos calientes. El enrase debe hacerse con exactitud, procurando que sea la parte baja del menisco del líquido la que quede a ras de la señal de aforo. Se emplea en la preparación de disoluciones.Pipeta: Son utensilios que permiten medir volúmenes. Las hay en dos presentaciones:a) Pipetas graduadas: Es un elemento de vidrio que sirve para dar volúmenes exactos, con esta pipeta, se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada.b) Pipeta volumétrica: Es un elemento de vidrio, que posee un único valor de medida, por lo que sólo puede medir un volumen.Las pipetas graduadas permiten medir volúmenes intermedios, pues están graduadas, mientras que las pipetas volumétricas sólo miden el volumen que viene indicado en ellas.Bureta: Material de vidrio para medir volúmenes con toda precisión. Se emplea, especialmente, para valoraciones. La llave sirve para regular el líquido de salida. Manejo: 1) se llena con la ayuda de un embudo. 2) los líquidos han de estar a la temperatura ambiente.

3) el enrase debe hacerse con la bureta llena (aunque también se puede enrasar a cualquier división), tomando como indicador la parte baja del menisco. 4) la zona que hay entre la llave y la boca de salida debe quedar completamente llena de líquido.

MATERIALES DE CALENTAMIENTO.

Mechero a alcohol: Un encendedor, también llamado mechero o yesquero, es un dispositivo pirotécnico portátil usado para generar una llama, la mecha es tela de saquillo.Hornilla eléctrica: Aquel en que se produce calor por medio de la energía eléctrica. Puede ser de resistencia, de arco y de inducción.Mechero Bunsen: Es un utensilio metálico que permite calentar sustancias. Este mechero de gas que debe su nombre al químico alemán ROBERT W. BUNSEN. Puede proporciona una llama caliente (de hasta 1500 grados centígrados), constante y sin humo, por lo que se utiliza mucho en los laboratorios. Está formado por un tubo vertical metálico, con una base, cerca de la cual tiene la entrada de gas, el tubo también presenta un orificio para la entrada de aire que se regula mediante un anillo que gira. Al encender el mechero hay que mantener la entrada del aire cerrada; después se va abriendo poco a poco. Para apagar el mechero se cierra el gas. Con ayuda del collarín se regula la entrada de aire. Para lograr calentamientos adecuados hay que regular la flama del mechero a modo tal que ésta se observe bien oxigenada (flama azul).Capsula: Utensilio construido de porcelana, de forma semiesférica con un pico en su costado. Su función principal es llevar a cabo preparaciones, además muy útil para calentar algunas sustancias o carbonizar a altas temperaturas.Rejilla de amianto o asbesto: Es una tela de alambre de forma cuadrangular con la parte central recubierta de asbesto, con el objeto de lograr una mejor distribución del calor. Se utiliza para sostener utensilios que se van a someter a un calentamiento y con ayuda de este utensilio el calentamiento se hace uniforme.Pinza para tubos de ensayo: Son útiles para sujetar a los tubos de ensayo, también existen de manera metálica y así no tener directo contacto con el fuego.Trípode: Son utensilios de hierro que presentan tres patas y se utilizan para sostener materiales que van a ser sometidos a un calentamiento.Aro metálico: Se sujetan al soporte universal en la cual se pueden colocar suspendidas con la ayuda de la rejilla las soluciones preparadas en los matraces o balón de vidrio.

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MATERIALES DE PESADA.

Balanza Analítica: Es un aparato que está basado en métodos mecánicos tiene una sensibilidad de hasta una diezmilésima de gramo.Balanza: La balanza es un instrumento que sirve para medir masa y cuerpo. Es una palanca de primer género de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir masas. Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad.El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.Espátula: Es un utensilio que permite tomar sustancias químicas con ayuda de este utensilio evitamos que los reactivos se contaminen.

MATERIALES DE SEPARACION.

Embudo: Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de papel cónico o plegado.Kitasato: Es un matraz comprendido dentro del material de plástico de un laboratorio de física. Podría definírselo como un matraz de Erlenmeyer con un tubo de desprendimiento o tabuladora lateral. También sirve para realizar experimentos con peluche, como destilación, recolección de gases hidroneumática (desplazamiento de volúmenes), filtraciones al vacío.Tubo generador de gas: Un generador de gas por lo general se un dispositivo en el que dentro del mediante una reacción química una (o varias) sustancia en estado sólido o líquido desprende gas.Refrigerante: Es un refrigerante que también recibe el nombre de: Refrigerante de Graham. Su nombre se debe a la característica de su tubo interno en forma de serpentín. Se utiliza para condensar líquidos.

MATERIALES DE MEDIDA.

Vernier: También denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles), es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones

de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.Tornillo Micrométrico: que también es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición, su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm...Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión.Dinamómetro: Es más que un resorte dentro de un envase cilíndrico. Cuando conocemos la Constante elástica de un resorte (cuantas unidades de fuerza se necesitan para deformar una unidad de longitud. Por ejemplo: 20 newtons por cada metro 20N/m) al estirarse éste, podemos calibrar un sistema para saber cuánta fuerza se está haciendo en función de la lectura realizada (magnitud de estiramiento del resorte). El sistema dentro del que puede estar el resorte puede variar desde un envase cilíndrico a un envase circular a escala que conste de una manecilla adecuadamente calibrada (como un velocímetro).Cronometro: Es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificada por algún instituto o centro de control de precisión.Flexómetro: Una cinta métrica o un flexómetro es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. También se pueden medir líneas y superficies curvas.Calculadora: Es un dispositivo que se utiliza para realizar cálculos aritméticos. Aunque las calculadoras modernas incorporan a menudo un ordenador de propósito general, se diseñan para realizar ciertas operaciones más que para ser flexibles. Por ejemplo, existen calculadoras gráficas especializadas en campos matemáticos gráficos como la trigonometría y la estadística. También suelen ser más portátiles que la mayoría de los computadores.

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Termómetro: Es un utensilio que permite observar la temperatura que van alcanzando algunas sustancias que se están calentando. Si la temperatura es un factor que afecte a la reacción permite controlar el incremento o decremento de la temperatura.Densímetro: Es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical. El término utilizado en inglés es “hydrometer”; sin embargo, en español, un hidrómetro es un instrumento muy diferente que sirve para medir el caudal, la velocidad o la presión de un líquido en movimiento.Voltímetro: O Téster, es para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue el momento necesario para el desplazamiento de la aguja indicadora.En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento.

MATERIALES DE DISECCION.

Microscopio: El microscopio  es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene una o varias lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción.

La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.Lupa: Es una lente convexa, cuyo origen que, remota hasta el siglo XVI, Hay diferentes tipos y tamaños de lupas, pueden ser con aro y mango de metal o triple en forma de óvalo. Hoy en día perfeccionada en su aumento sirve para acercarnos más la imagen de lo visto (pueden ser animales o vegetales, etc.Cubreobjetos: Sirven para preparar soluciones o bien para colocar sobre ellos muestras de animales o plantas que serán observados al microscopioCharola de disección: Son de diversas medidas y tamaños. Utiles para colocar el instrumental que será utilizado en el experimento, también sirve para hacer disecciones de animales muy chicos.Bisturí: Es un instrumento con hoja de filo cortante, su mango puede ser de madera, plástico o metal. Se emplea para realizar cortes sobre la piel de los animales durante la disección. Viene a ser por sus dimensiones un instrumento en forma de cuchillo pequeño y que su uso se ha extendido para practicar incisiones en tejidos blandos.Agujas para disección; Pueden se con mango de plástico, de metal o de madera, hay de punta recta o curva. Se usan para abrir con notable facilidad aquellas partes de los tejidos (animales o vegetales) que tratan de ocultarse ante nuestra vista, con su punta tan fina, también ayuda a detener en la posición que se desee lo observado, así como para el proceso de preparación de diversas sustancias y disecciones.Estuche de disección: Está integrado por diversos utensilios como lupa, pinzas, agitador, etc; que son necesarios para la disección; el estuche los conserva en buen estado

PROCEDIMIENTOS:

Observar y manipular los materiales presentes del laboratorio.

Clasificar los materiales observados según sea conveniente.

Utilizar los materiales observados y montar técnicas de uso.

Aplicar las técnicas de laboratorio que se han estudiando. (Filtración, decantación, secado de fase solida, vaporización del filtrado y destilación fraccionada.)

ANEXO I: Algunos materiales del laboratorio

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ANEXO II: Reconocimiento de material básico

GUIA PRACTICA DE LABORATORIOCNAT: FISICA-QUIMICA: LABORATORIO N° 2 CUARTO DE SECUNDARIA “A” y “B”

REACCIONES QUIMICASEN LA MADRE TIERRA

OBJETIVO

Clasificar los tipos de reacciones que ocurren en la síntesis, análisis y desplazamiento de determinados elementos o compuestos que reaccionan con otros por vía experimental.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Reconocer cuales son los elementos de oxidación y de reducción en las reacciones químicas mediante ecuaciones químicas.

Identificar el resultado de la ecuación química mediante los cambios cualitativos de las reacciones (calor, olor, precipitación, desprendimiento…)

MATERIALES REACTIVOS

Tubos de ensayoGradillasEspátulaProbetasVasos de precipitaciónMatraz erlenmeyerVarilla de vidrioPipetaAlgodónFrasco de vidrio con tapa metálicaMechero a alcohol Papel filtroPapel pH

Clavo metálicoCobre metálicoZinc metálicoFlor de azufreÓxido de zincHidróxido de sodioÁcido clorhídricoÁcido nítricoÁcido etanoicoÁcido bóricoCloruro de sodioYoduro de potasioNitrato plúmbicoBicarbonato de sodioAgua destiladaAlcohol etílicoFenolftaleina

FUNDAMENTO TEÓRICO

Reacción química, proceso en el que una o más sustancias —los reactivos— se transforman en otras sustancias diferentes —los productos— de la reacción. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

La ecuación química proporciona mucha información de forma condensada. Aquí se muestra una muy sencilla. Dos sustancias, llamadas reactivos, reaccionan entre sí.

La primera de ellas es el magnesio, simbolizado por Mg; la ‘s’ indica que está en forma sólida. El símbolo HCl corresponde a la fórmula del ácido clorhídrico, que contiene números iguales de átomos de hidrógeno (H) y cloro (Cl) combinados. La ‘l’ significa que el ácido clorhídrico está en forma líquida. El 2 que hay delante de esta fórmula indica que dos moles (un mol es una medida de la cantidad de sustancia) reaccionan con un mol de magnesio (el 1 correspondiente delante del símbolo Mg suele omitirse).

La flecha muestra el sentido de la reacción. En el lado derecho, la ecuación muestra un sólido, el cloruro de magnesio, y un gas (indicado por la ‘g’), el hidrógeno. En el sólido, cada átomo de magnesio está combinado con dos átomos de cloro, como indica el subíndice 2. En el gas hidrógeno, los átomos están unidos por parejas, como también indica el subíndice 2. Las ecuaciones químicas pueden ser muchísimo más complejas que ésta.

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de

reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Fenómeno químico

Son los sucesos observables y posibles de ser medidos en los cuales las sustancias intervinientes cambian su composición química al combinarse entre sí.

A nivel subatómico las reacciones químicas implican una interacción que se produce a nivel de los electrones de los átomos (enlace químico) de las sustancias intervinientes.

En estos fenómenos, no se conserva la sustancia original, se transforma su materia, manifiesta energía, no se observa a simple vista y son irreversibles en su mayoría.

La sustancia sufre modificaciones irreversibles, por ejemplo: Un papel al ser quemado no se puede regresar a su estado original. Las cenizas resultantes fueron parte del papel original, y han sido alteradas químicamente.

Tipos de reacciones:

Reacciones de la química inorgánica

Desde un punto de vista de la química inorgánica se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos: reacciones ácido-base o de neutralización (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos clasificarlas de acuerdo con el mecanismo de reacción y tipo de productos que resulta de la reacción. En esta clasificación entran las reacciones de síntesis (combinación),

descomposición, de sustitución simple, de sustitución doble:

Tipo Descripción Representación Ejemplo

Rea

cció

n d

e sí

nte

sis

Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo.La siguiente es la forma general que presentan este tipo de reacciones:

A+B → ABDonde A y B representan cualquier sustancia química.Un ejemplo de este tipo de reacción es la síntesis del cloruro de sodio:

2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)

Rea

cció

n d

e d

esco

mp

osic

ión

Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos. En este tipo de reacción un solo reactivo se convierte en zonas o productos.

AB → A+BDonde A y B representan cualquier sustancia química.Un ejemplo de este tipo de reacción es la descomposición del agua:

2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)

Des

pla

zam

ien

to o

sim

ple

su

stit

uci

ónUn elemento reemplaza a otro en un compuesto.

A + BC → AC + BDonde A, B y C representan cualquier sustancia química.Un ejemplo de este tipo de reacción se evidencia cuando el hierro(Fe) desplaza al cobre(Cu) en el sulfato de cobre (CuSO4):

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Rea

cció

n d

e d

oble

d

esla

zam

ien

to o

d

oble

su

stit

uci

ón

Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.

AB + CD → AD + BCDonde A, B, C y D representan cualquier sustancia química.Veamos un ejemplo de este tipo de reacción:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Reacciones de la química orgánica 

Respecto a las reacciones de la química orgánica, nos referimos a ellas teniendo como base a diferentes tipos de compuestos como alcanos, alquenos, alquinos, alcoholes, aldehídos, cetonas, etc. Que encuentran su clasificación y reactividad o propiedades químicas en el grupo que contienen y este último será el responsable de los cambios en la estructura y composición de la materia. Entre los grupos funcionales más importantes tenemos a los dobles y triples enlaces y a los grupos hidroxilo, carbonilo y nitro.

PROCEDIMIENTOS:

- Lavar todo el material de vidrio con abundante agua potable, enjuagar las paredes internas del material de vidrio lavado, repitiendo la operación (2 veces).

- Toma un tubo de ensayo colocar 1 gramo de el compuesto si es sólido y si fuera liquido colocar 2 ml de compuesto, aplicando las técnicas de laboratorio.

- Observar los cambios realizados por los diferentes compuestos, tomar apuntes claros e identificar los productos.

- Escribir el resultado de cada una de las reacciones químicas experimentadas en el laboratorio, indicar que tipo de reacción química es.

- Indicar en cada una de las reacciones el proceso REDOX, es decir, quien es el que se oxida, quien se reduce, quien es el agente oxidante y el agente reductor, y cuantos electrones se ganan y cuantos se pierden.

- Infórmate sobre qué es el pH (la escala de acidez y basicidad). Y qué son reacciones de neutralización, citando ejemplos y sus aplicaciones.

- Terminada la experiencia de laboratorio limpiar el material de cristal, las mesas y el piso dejando en orden tal como se inició, para esta experiencia es necesario el guardapolvo blanco, guantes de goma color blanco y barbijo.

ANEXOS:

Las reacciones químicas a realizarse son las siguientes:

a) Hierro + Azufreb) Zinc + Ácido clorhídricoc) Hidróxido de sodio + Ácido nítricod) Azúcar + e) Hidróxido de sodio + Ácido Clorhídricof) Cobre + Ácido nítricog) Bicarbonato de sodio + Ácido acéticoh) Yoduro de potasio + Nitrato plúmbicoi) Ácido sulfúrico + Cloruro de sodioj) Ácido sulfúrico + Alcohol + Permanganato de

potasio

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GUIA PRACTICA DE LABORATORIOCNAT: FISICA-QUIMICA: LABORATORIO N° 3 CUARTO DE SECUNDARIA “A” y “B”

MOVIMIENTO EN LA MADRE TIERRA: CINEMÁTICA “I“

OBJETIVO GENERAL:

Conocer los instrumentos comúnmente utilizados en el laboratorio de química y física sus características y clasificación para su correcta técnica de manipulación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Aplicar las diversas normas de seguridad y el reglamento que existen dentro del laboratorio, ampliando el conocimiento teórico.Lograr utilizar correctamente los instrumentos básicos para llevar el conocimiento teórico a lo práctico.Manipular correctamente los materiales de vidrio y sus técnicas de tratado y mantenimiento.

MATERIALES, INSTRUMENTOS Y REACTIVOS:

Respecto a las reacciones de la química orgánica, nos referimos a ellas teniendo como base a diferentes tipos de compuestos como alcanos, alquenos, alquinos, alcoholes, aldehídos, cetonas, etc. que encuentran su clasificación y reactividad o propiedades químicas en el grupo funcional que contienen y este último será el responsable de los cambios en la estructura y composición de la materia. Entre los grupos funcionales más importantes tenemos a los dobles y triples enlaces y a los grupos hidroxilo, carbonilo y nitro.

MATERIALES REACTIVOS

Seis Tubos de ensayoGradillaPinzas de madera o metalMechero a alcoholCepillo para tubosEspátulaPapel filtroFrasco de vidrioVarilla de vidrioEnvase de suero

Flor de azufreCal sodadaAgua oxigenadaSoda causticaPermanganato de potasioBicarbonato de sodioAgua destiladaAlcohol etílico

FUNDAMENTO TEÓRICO:

MATERIALES DE USO GENERAL.

Tubo de ensayo: Recipiente de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan invertidos para que escurran. Si por algún experimento se quiere mantener el líquido, se utilizan con tapón de rosca o de goma.

GUIA PRACTICA DE LABORATORIOCNAT: FISICA-QUIMICA: LABORATORIO N° 4 CUARTO DE SECUNDARIA “A” y “B”

TRANSFORMACIONES GRAVIMÉTRICAS EN LA MADRE TIERRA: ESTEQUIOMETRIA BÁSICA

OBJETIVO.

Determinar las propiedades físicas que tiene la materia, como ser la presión que ejerce, la densidad y su peso específico por vía experimental utilizando diferentes técnicas de laboratorio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Calcular la presión que ejerce dichos cuerpos estudiados en un determinado lugar del espacio.Determinar la densidad de un cuerpo solido de forma geométrica y de un cuerpo amorfo y de sustancias liquidas.Analizar las relaciones que tiene el peso específico de un objeto con la presión y su densidad.

MATERIALES, INSTRUMENTOS Y REACTIVOS:

MATERIALES REACTIVOS

BalanzaRegla metálicaVernierCuerpos geométricosProbeta de 50 mlTermómetroDensímetroSoporte UniversalDinamómetro

Cubo de maderaCilindro de metalEsfera de vidrioTrozos de mármolAlcohol etílicoGasolinaVinagreGaseosa

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Propiedades de las sustancias.

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Reciben el nombre de cuerpos una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas.

Aunque todos los cuerpos están formados por materia, la materia que los forma no es igual, ya que hay distintas clases de materia: la materia que forma el papel es distinta de la que forma el agua que bebemos. Cada una de las distintas formas de materia

que constituyen los cuerpos recibe el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura... son distintos tipos de sustancias.

Las propiedades son las cualidades y atributos que se pueden utilizar para distinguir una muestra de sustancia de otra. En algunos casos pueden establecerse mediante los sentidos y se denominan organolépticas: olor, color, sabor, dureza, textura.

Las propiedades de la materia se agrupan generalmente en dos amplias categorías: propiedades físicas y propiedades químicas.

Propiedades y transformaciones químicas.

En una transformación o reacción química, una o más sustancias se convierten en sustancias nuevas con composiciones y estructura diferentes. La combustión del gas propano en el laboratorio para producir dióxido de carbono y agua es un buen ejemplo de un cambio químico.

Propiedades y transformaciones físicas.

Una propiedad física se puede medir y observar sin que la sustancia cambie su identidad o composición. Por ejemplo: la densidad, el punto de fusión y de ebullición, la dureza, la maleabilidad.

Algunas veces una muestra cambia de estado físico, es decir, experimenta una transformación física. En un cambio de estado pueden modificarse algunas de las propiedades físicas de la muestra pero su composición permanece inalterada. Cuando el agua líquida se congela formándose agua sólida (hielo), sin duda el agua parece diferente en muchos sentidos. Sin embargo permanece inalterada la composición en masa del agua de 11.9% de hidrógeno y 88.81% de oxígeno.

Propiedades extensivas e intensivas.

Las propiedades físicas de las sustancias pueden ser clasificadas como propiedades extensivas e intensivas.

Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad de materia.

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El color y el punto de fusión de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una muestra pequeña o para una muestra grande.

a) Densidad

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras. La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen

d = m / V ecuación (1)

Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.

b) Gravedad específica

La gravedad específica de una sustancia se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, medida esta última a 4 °C. Por ejemplo: la densidad del mercurio es 13.6 g/mL y la densidad del agua es 1.00 g/mL. La gravedad específica del mercurio será:

gr. esp. = ecuación (2)

La gravedad específica no tiene unidades, sirve para denotar cuántas veces es más pesada o más densa una sustancia con respecto al agua.

Principio de Arquímedes

Arquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya forma más común de expresarlo es:

“Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”.

La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido sumergido.

E = wdes = ws - wa = VdL                                             ecuación (3)

donde wdes es el peso de líquido desalojado, V el volumen del sólido y dL  la densidad del líquido.

Para la determinación de la densidad pueden emplearse instrumentos basados en el principio de Arquímedes como la balanza de Westphal y los aerómetros.

PROCEDIMIENTO

Determinación de la densidad por el método geométrico

Consiste en pesar el sólido (ws) y medir sus dimensiones (si tiene una forma geométrica regular). Si se trata de un paralelepípedo, el volumen corresponde al producto:

V = a x b x c                                                 ecuación (4)

Donde a, b, c corresponden a las dimensiones.

Si el objeto es cilíndrico V = r2h, siendo r el radio y h la altura o V = 4/3 r3 si el objeto es esférico.

Utilizar la regla y el Vernier para tomar los datos de las dimensiones de cada sólido. Con los datos obtenidos se puede calcular la densidad.

Tabla 1. Datos para determinar la densidad por el método geométrico

OBJETO DE ESTUDIO

DIMENSIONESH (cm) r (cm) a (cm) b (cm) V (cm3)

Determinación de la densidad por el método de la probeta

El sólido se sumerge con cuidado y completamente en una probeta que contiene un volumen exacto de agua (Vo ). Luego se lee cuidadosamente el volumen final (Vf

). El volumen del sólido corresponde a la diferencia:

Figura: 1 - Método de la probetaV = V = Vf - Vo                           ecuación (5)

con los datos obtenidos se puede determinar la densidad (figura 1).

Tabla 2. Datos para determinar la densidad por el método de la probeta

Sólido Vo(cm3) Vf (cm3) V = V (cm3)               

Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes

Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico) parcialmente lleno de agua (wb). Luego se ata el sólido con un hilo delgado y se suspende en el beaker con agua tal como se ilustra en la figura: 2. Asegurarse de que el sólido no toque las paredes del vaso. Se obtiene el peso del sistema y se anota su peso como wT.

Figura: 2 - Principio de Arquímedes

La cuerda sostiene el peso del sólido pero no anula el empuje, de tal manera que wT es igual al peso del recipiente con agua más el empuje (peso del agua desalojada por el sólido, wdes). Análogamente a la ecuación (3)

E = wdes = wT - wb = VdL                               ecuación (6)

Teniendo en cuenta la ecuación 2.6, la densidad se puede calcular a partir de la expresión:

              

         ecuación (7)

donde, si el líquido es agua, dL corresponde a 1.00 g/mL.

Tabla 3. Datos para determinar la densidad por el principio de Arquímedes

Sólido wT (g) wb (g) E = wT – wb (g)

Resultados. Con base en los datos obtenidos, preparar la tabla 4.

Tabla 4. Densidades obtenidas por los diferentes métodos

Sólido d reportada (g/cm3)

d geometría (g/cm3)

d probeta(g/cm3)

d Arquímedes(g/cm3)

Densidad de líquidos. Con la probeta y el densímetro determinar la densidad de:

Tabla 5. Datos para determinar la densidad de líquidos

Liquido V(cm3) m(g) d(calculada) d(densímetro)

Presión

Con la probeta y el densímetro determinar la presión de:

Tabla 6. Datos para determinar la presión

Objeto F(N) A (m2) P = Pa

Peso especifico

Existen dos fórmulas para hallar el peso específico de un material: la primera la relación del peso con el volumen, la otra del producto de la densidad con la gravedad.

Tabla 7. Datos para determinar el peso específico con el valor de peso

Objeto W(N) V(l) P.e. = N/l

Tabla 8. Datos para determinar el peso específico con el valor de densidad

Objeto d(g/cc) gravedad P.e. = dyn/cc