Guia Componente Practico Quimica General
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA GUIA COMPONENTE PRCTICO DEL CURSO: 201102 QUIMICA GENERAL
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
GUA COMPONENTE PRCTICO
201102 QUIMICA GENERAL
DANILO ARIZA RUA
Autor
STELLA DIAZ NEIRA
Directora Nacional
MILENA RAQUEL ALCOCER
Acreditadora
BOGOTA
Julio de 2011
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA GUIA COMPONENTE PRCTICO DEL CURSO: 201102 QUIMICA GENERAL
2. ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y
VERSIONAMIENTO
La presente Gua fue diseado en el ao 2006 por el Msc. Danilo Lusbn Ariza
Rua, docente de la UNAD, y ubicado en el CEAD de Barranquilla, actualmente se
desempea como tutor de la UNAD.
La primera actualizacin del mdulo fue realizada por la Qumica Stella
Daz Neira, quien ha sido tutora en el CEAD JAG, de la ciudad de Bogot desde el
ao 2001 y se desempea actualmente como directora y tutora del curso a nivel
nacional.
Para la presente actualizacin se recibieron observaciones, sugerencias y
aportes del Licenciado en Qumica Johny Roberto Rodrguez.
Este mismo ao La Ingeniera. Milena Raquel Alcocer, tutora del CEAD
Ibagu, apoy el proceso de revisin de estilo y dio aportes disciplinares,
didcticos y pedaggicos en el proceso de acreditacin de material didctico
desarrollado en el mes de Julio de 2009.
En Septiembre de 2010 a Qca Stella Daz Neira, hace una segunda actualizacin
de forma y contenidos.
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3. INDICE DE CONTENIDO
5. CARACTERSTICAS GENERALES ............................................................................... 5
PRACTICA No. 1 RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Y NORMAS DE
SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO ....................................................................... 8
PRACTICA No. 2 MEDICIN DE PROPIEDADES FSICAS DE LOS ESTADOS SLIDO Y
LQUIDO ............................................................................................................................ 15
PARTE I LQUIDOS ....................................................................................................................... 18
PARTE II - SLIDOS ......................................................................................................................... 19
PRACTICA No. 3 LEY DE CHARLES .............................................................................. 24
PRACTICA No. 4 SOLUCIONES ........................................................................................ 29
PRACTICA No. 5 PROPIEDADES COLIGATIVAS ................................................................... 35
PRACTICA No. 6 CARACTERIZACIN DE CIDOS Y BASES. MEDICIONES DE pH ................... 44
PRACTICA No. 7. REACCIONES Y ECUACIONES QUMICAS ................................................. 52
PRACTICA No. 8. ESTEQUIOMETRIA - REACTIVO LMITE ..................................................... 58
PRACTICA No. 9. ESTEQUIOMETRIA DE REACCIONES QUE INVOLUCRAN GASES Y SOLUCIONES
........................................................................................................................................ 64
7. FUENTES DOCUMENTALES ..................................................................................... 69
ANEXO 1 REQUISITOS PARA REALIZACIN DE LABORATORIO DE QUMICA GENERAL ........ 70
ANEXO 2 GUA PARA LA PRESENTACIN DE PREINFORME E INFORME DE LABORATORIO 72
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4. LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Resultados experimentales para la prctica 1
Tabla 2. Resultados obtenidos experimentalmente para lquidos
Tabla 3. Resultados obtenidos experimentalmente para slidos
Tabla 4. Resultados experimentales obtenidos en la prctica 3
Tabla 5. Resultados experimentales prctica 5
Tabla 6. Valor de pH de cambio de color de algunos indicadores.
Tabla 7. Reacciones con soluciones estndar
Tabla 8. Reacciones con soluciones caseras.
Tabla 9. Cantidades de reactivo por tubo
Tabla 10. Resultados experimentales prctica
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4.1. LISTADO DE GRFICOS Y FIGURAS
Figura 1. Posicin de los ojos para medir volmenes
Figura 2. Procedimiento para la determinacin de la densidad de un
slido irregular
Figura 3. Montaje prctica 3
Figura 4. Montaje necesario para la prctica 5
Figura 5. Montaje necesario para la prctica 9
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5. CARACTERSTICAS GENERALES
Introduccin
Actualmente vivimos maravillosos das de nuevos descubrimientos y avances en todos los campos del saber. La qumica no es la excepcin. El rpido desarrollo de los conocimientos sobre la estructura atmica y molecular de la materia, la qumica nuclear, qumica inorgnica y orgnica, bioqumica y otras reas de gran impacto, han dado una inmensurable importancia a las ciencias qumicas. La qumica como una ciencia con un alto componente experimental requiere del desarrollo de competencias orientadas al adecuado y eficaz reconocimiento y manejo de instrumental, sustancias y tcnicas propias de un laboratorio. En tal sentido, el presente protocolo esta diseado para servir como referencia a los eventos prcticos del curso Qumica General de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Escuela de ciencias bsicas, tecnologa e ingeniera, Unidad de ciencias bsicas. El documento presenta nueve prcticas de laboratorio, especialmente propuestas para complementar el avance terico del curso. El contenido de cada una de ellas fue seleccionado, teniendo en cuenta el tiempo y las competencias metodolgicas mnimas que se esperara debe alcanzar un estudiante de la Universidad en el campo de la Qumica General. Las prcticas de laboratorio pretenden servir como complemento de aprendizaje autnomo a los aspectos revisados en la parte terica. Sin embargo requieren de una preparacin y compromiso particular para garantizar el cumplimiento de los objetivos, en tal sentido es recomendable revisar antes de cada evento prctico, el presente documento y a partir de l elaborar un preinforme de laboratorio. Cada prctica debe conducir a un producto que se ver plasmado en un informe de laboratorio, el cual servir como referencia para determinar hasta que punto se logro avanzar en el desarrollo de los objetivos. Finalmente, se propone el uso de lecturas y libros especializados en Qumica, adems de ayudas audiovisuales y visitas a sitios web, que sirvan como complemento a las prcticas y como herramientas para la construccin de los informes de laboratorio.
Stella Daz Neira, Bogot, agosto 2009 Johny Roberto Rodrguez P.
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Justificacin Es requisito para los estudiantes de Ingenieras de Alimentos,
Industrial, Regencia de Farmacia, Agronoma y afines y Zootecnia y
afines que estn cursando el curso de Qumica General.
Intencionalidades
formativas
PROPSITOS:
Desarrollar el pensamiento cientfico en los estudiantes
Que el estudiante se apropie de habilidades de anlisis y
observacin a travs del desarrollo de actividades y experiencias
sobre los diferentes conceptos de la qumica.
Que el estudiante pueda relacionar y demostrar algunos de los
conceptos tericos en la parte experimental
OBJETIVOS:
Conocer el uso de diversos materiales de laboratorio
Desarrollar en los estudiantes destrezas para manejar datos
experimentales y aplicar conceptos tericos para explicar situaciones
y problemas concretos en el laboratorio.
Que el estudiante presente de manera clara, rigurosa y concisa
informes de laboratorio y reportes de trabajo sobre el tema o los
temas de la prctica
METAS:
Desarrollar habilidades relacionadas con las prcticas en un
laboratorio y el montaje y puesta en marcha de actividades
experimentales.
COMPETENCIAS:
Los estudiantes analizan, simulan, comprueban y dan solucin adecuada a
problemas de inters disciplinar para el desarrollo de habilidades de
pensamiento y destrezas instrumentales que puedan ser aplicadas en el
ejercicio de su profesin, su campo de inters y la vida diaria.
El estudiante reconoce la experimentacin y el mtodo cientfico
como herramientas vlidas dentro del proceso de construccin de
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nuevo conocimiento.
Denominacin de
practicas
Prctica 1: Reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de
seguridad de trabajo en el laboratorio
Practica 2: Medicin de densidad de los estados slido y lquido
Practica 3: Gases Ley de Charles
Practica 4: Soluciones
Practica 5: Propiedades Coligativas
Practica 6: Caracterizacin de cidos y bases. Medicin de pH
Practica 7. Reacciones y ecuaciones qumicas
PRACTICA 8. Estequiometria - Reactivo Lmite
PRACTICA 9. Clculos estequiomtricos que involucran gases y
soluciones
Nmero de horas 18
Porcentaje 30%
Curso Evaluado
por proyecto SI___ NO_X_
Seguridad
industrial
Blusa blanca de laboratorio
Gafas translucidas
Guantes de Vinilo
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6. DESCRIPCIN DE PRCTICAS
PRACTICA No. 1 RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Y
NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica Conocimiento de los materiales ms utilizados y las
normas de seguridad bsicas para trabajar en un
laboratorio qumico.
Intencionalidades
formativas
PROPSITO
El trabajo en el laboratorio es un componente
importante del curso acadmico de qumica. Es por
eso que se hace necesario no solo conocer los
diversos equipos y materiales que se utilizan en un
laboratorio de qumica, sino tambin las normas de
seguridad y de manejo de los mismos.
OBJETIVOS
Familiarizar al estudiante con los diversos
materiales, implementos y equipos usados en
el Laboratorio de Qumica
Instruir al estudiante en las reglas bsicas de
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comportamiento y seguridad dentro de un
laboratorio de Qumica.
META
Identificar y aplicar las normas de seguridad de
trabajo en el laboratorio de qumica, reconociendo a
su vez los smbolos de peligrosidad usados para
determinar las caractersticas de sustancias
peligrosas.
COMPETENCIA
Adquirir el hbito de trabajar de forma segura,
limpia y ordenada. para proteger su integridad
personal, grupal y el espacio fsico.
Fundamentacin Terica
PARTE I RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO
En el laboratorio se emplean una variedad de implementos para la realizacin de
las experiencias, algunos de ellos son denominados volumtricos, ya que se usan
para medir volmenes de fluidos, ya sean lquidos o gases,
Algunos se emplean para calentar, por lo que se emplean materiales refractarios
para su elaboracin.
Otros materiales se emplean para soporte, que son elaborados de metal, plstico
o madera.
PARTE II NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
Nunca trabaje solo en el laboratorio.
Experiencias no autorizadas no deben realizarse.
No consuma ni beba ningn tipo de alimento mientras est en el laboratorio.
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Siempre utilice los implementos de proteccin como gafas, guantes, batas
entre otros. Lea cuidadosamente las instrucciones de los reactivos antes de trabajar con
ellos. Conozca los smbolos de peligrosidad de las etiquetas.
Cuando trabaje con fuego tenga la precaucin de recogerse el pelo (si es largo).
No fume en el laboratorio.
Nunca apunte la boca de los tubos de ensayo haca usted o hacia un
compaero.
No exponga al fuego los reactivos inflamables.
Trabaje lejos de fuentes de agua cuando trabaje con reactivos que reaccionan violentamente con ella, por ejemplo con los metales alcalinos.
Prepare siempre un mapa de proceso para estar seguro de lo que est
haciendo.
Cuando termine de trabajar asegrese que las fuentes de gas, luz y agua queden cerradas.
Cuando mezcle cidos concentrados y agua, vierta el cido sobre el agua.
Primeros auxilios en el laboratorio
En caso de accidente siga las siguientes reglas bsicas de atencin inmediata.
Informe cualquier accidente, por pequeo que sea.
Si cae cido en sus ojos, lvelos con suficiente agua corriente durante unos
15 minutos. Inmediatamente enjuague con solucin diluida de bicarbonato de sodio, seguido nuevamente con agua.
Si cae lcali en sus ojos, lvelos con suficiente agua corriente durante unos
15 minutos. Inmediatamente enjuague con solucin diluida de cido brico y finalice nuevamente con agua.
Si cae otra sustancia qumica en sus ojos, lvelos con suficiente agua
corriente durante unos 15 minutos. Se recomienda la asistencia de un mdico.
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Si se derrama algn tipo de cido (excepto cido sulfrico concentrado) en su piel, lave el rea afectada con suficiente agua y aplique una pasta de bicarbonato de sodio durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua. En caso de que el cido derramado haya sido el sulfrico, seque la parte de piel afectada lo ms posible con una toalla o algn otro tipo de textil, antes de lavar con agua y luego siga el procedimiento ya indicado.
Si se derrama algn tipo de base en su piel, lave el rea afectada con
suficiente agua y aplique una solucin de cido brico durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua.
Utilice las instrucciones de un botiqun en caso de quemaduras y
cortaduras.
Descripcin de la prctica.
Esta prctica se dividir en dos partes:
La primera se dedicara para que el estudiante reconozca los diferentes materiales
y equipos y sus usos.
En la segunda, debe conocer las diferentes normas de seguridad, primeros
auxilios, tabla de seguridad de los reactivos qumicos, Reglamento de Laboratorio
y los sitios de disposicin final de residuos de laboratorio.
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
Los materiales y equipos utilizados en el laboratorio de Qumica General y las normas,
procedimientos y tablas de seguridad.
Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la
prctica
Un aula diferente
https://www.serina.es/empresas/cede_muestra/312/TEMA%20MUESTRA.p
df
Leer los primeros auxilios en pg. 10 del siguiente enlace :
http://ciencias.unizar.es/aux/seguridadSalud/SegLabQuimicoPanreac.pdf
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y seguridad
de los reactivos utilizados en el laboratorio.
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RECOMENDACIN
Es importante conocer las reglas de disposicin de materiales y reactivos qumicos
usados, con el propsito de no causar contaminacin. Lo ms recomendable es desechar
los diferentes reactivos en por lo menos tres recipientes separados que el ayudante o
encargado del laboratorio debe mantener: Uno para cidos, uno para bases y otro para
solventes.
Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Leer la gua de la prctica y teora sobre el tema; preparar un pre informe sobre los
mismos (ver anexo2).
FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
PARTE I. MATERIAL DE LABORATORIO
1. Investigue previamente sobre el material de laboratorio empleado en los laboratorios de
qumica, haga particular hincapi en sus especificaciones y uso. (Busque imgenes o
fotografas que muestren sus formas).
2. Examine cuidadosamente el material de laboratorio suministrado.
3. Complete la siguiente matriz de acuerdo a sus observaciones:
Tabla 1. Resultados experimentales para la prctica 1
Instrumento Uso Especificaciones Observaciones Imagen
1
2
n
4. Clasifique el material observado de acuerdo a las siguientes categoras:
Material volumtrico (utilizados para medir volmenes exactos)
Material de calentamiento (que puede calentarse)
Material de sostenimiento
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Otros usos (para medir temperatura, para medir variables fsicas, otros)
5. Qu puede concluir a partir de los resultados de los puntos 3 y 4?
PARTE II. NORMAS DE SEGURIDAD
1. Determine las principales normas de trabajo en el laboratorio de qumica, presntelas en un diagrama.
2. Consulte los pictogramas usados para identificar la peligrosidad de las sustancias
qumicas. Presntelos y explquelos.
3. Indague sobre las frases R y frases S, qu son? Escriba las frases S y R de tres reactivos que encuentre en el laboratorio.
4. En un diccionario de reactivos y productos qumicos (o en la web) busque una
sustancia peligrosa usada en el laboratorio, identifique sus smbolos de peligrosidad, caractersticas de manejo, primeros auxilios en caso de accidente y otro tipo de informacin que considere relevante.
5. Investigue como debe realizarse la disposicin final de sustancias qumicas
peligrosas, con el fin de mitigar la contaminacin medio ambiental.
CONCLUSIONES Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (entregarlo antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe (entregarlo despus de las prcticas, cuando lo determine el tutor de
laboratorio). Revisar anexo 2
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Rbrica de evaluacin
tem Valoracin baja Valoracin media Valoracin alta Puntaje Mximo
1. Objetivos No presenta
objetivos (0)
Presenta algunos objetivos
(0.15)
Presenta todos los objetivos
(0.3) (0.3)
2. Teora (Resumen, o mapa conceptual)
No presenta teora
(0)
Presenta parte de los conceptos
(0.3)
Presenta los suficientes
conceptos para realizar el informe
(0.6)
(0.6)
3. Procedimiento (diagrama de
flujo)
No presenta el procedimiento
para cada una de las partes de la
prctica (0)
Presenta el procedimiento para
algunas de las partes (0.3)
Presenta el procedimiento para
cada una de las partes. (0.6)
(0.6)
4. Diagramas o Grficos
No presenta grficos
(0)
Solo presenta grficos incompletos o
sin ceirse a las instrucciones
(0.4)
Presenta los grficos, de
acuerdo a las instrucciones
(0.8)
(0.8)
5. Cuestionarios
No responde las preguntas de los
cuestionarios (0)
Resolvi parcialmente los cuestionarios, o
los resolvi de forma incorrecta
(0.35)
Resolvi en su totalidad y
correctamente los cuestionarios
(07)
(1.5)
7. Conclusiones.
No presenta conclusiones o
estn mal elaboradas
(0)
Presenta solamente algunas conclusiones
(0.3)
Presenta las conclusiones
correspondientes a los objetivos (0.6)
(0.6)
8. Referencias No presenta referencias
(0)
Presenta solamente una o dos referencias
(0.15)
Presenta las referencias
suficientes para un buen informe (0.3)
(0.3)
9. Presentacin Desorden,
Mala ortografa y redaccin (0)
Buena
presentacin (0.3) (0.3)
TOTAL
5.0
Retroalimentacin.
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe y cuestionarios.
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PRACTICA No. 2 MEDICIN DE PROPIEDADES FSICAS DE LOS
ESTADOS SLIDO Y LQUIDO
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica Medir alguna propiedades fsicas de materiales
lquidos y slidos
Intencionalidades
formativas
PROPSITOS
Diferenciar propiedades fsicas generales y especficas
Adquirir destreza en medir volmenes y hacer pesadas
de diferentes lquidos y slidos y a partir de ellos
determinar densidades.
Aprender a realizar grficos y a interpretarlos.
OBJETIVO GENERAL
Medir el volumen, la masa y calcular la densidad de
algunos lquidos y slidos.
METAS
Que los estudiantes, se familiaricen con la medicin de
volmenes y pesadas
COMPETENCIAS
Adquirir destreza en mediciones de volmenes y de
pesos.
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Fundamentacin Terica
Las propiedades fsicas de la materia son aquellas que pueden medirse y observarse sin
que se afecten la naturaleza o composicin originales de las sustancias, porque sus
estructuras moleculares no cambian durante la medicin.
Toda propiedad que se puede medir es una magnitud. Las magnitudes que se miden
directamente con un patrn de referencia se denominan fundamentales, y las que se
miden a partir de las fundamentales se llaman derivadas.
El volumen y la masa son propiedades fsicas generales, que no son caractersticas de
un material porque varan con la cantidad de materia. Estas propiedades no nos permiten
diferenciar un material de otro.
La densidad e una propiedad fsica especfica que es propia de cada sustancia
En algunos aparatos el lquido se mide adicionndolo en el interior de este, mientras que
en otros como en el caso de las pipetas el liquido se mide llenndolo mediante succin (o
vaco) con peras de caucho.
Al medir un lquido con el uso de pipetas se debe tener la precaucin de que la punta
inferior quede muy por debajo de la superficie del lquido, ya que de lo contrario absorber
aire, el cual impulsara el liquido hasta hacer contacto con la boca o con la pera de caucho.
Cuando se mide un lquido, la superficie de este generalmente adopta una curvatura
denominada menisco, para efectos de una buena medicin la parte inferior del menisco
debe quedar tangente a la seal de referencia, Fig. 1.
Fig. 1. Posicin de los ojos para medir volmenes
Tomado de http://www.angelfire.com/hi/odeon/Laboratorio_1.PDF
Descripcin de la practica
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Medicin de masa y volumen para determinar densidad en lquidos y slidos,
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
2 Probetas (25 y 100mL)
2 Pipetas (1 y 5mL)
Vaso de precipitados 100mL
Balanza
Agua
Etanol
Glicerina ( u otro lquido ms denso que el agua)
Hierro
Zinc
Plomo
Metales conocidos en piezas pequeas
Software a utilizar en la practica
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htm#Medid
a%20de%20la%20densidad%20de%20un%20slido
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y seguridad
de los reactivos utilizados en el laboratorio.
RECOMENDACIN
Utilice una balanza digital si est disponible y revise la forma correcta de medir volmenes
en las probetas.
Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
El estudiante debe conocer:
el manejo del material bsico del laboratorio.
las normas de seguridad y el reglamento de trabajo en el laboratorio.
Ajustar una grfica por mnimos cuadrados y determinar la pendientes de una recta.
Principio de Arqumedes (determinacin de densidades de slidos irregulares)
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FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
PARTE I LQUIDOS
1. Pese una probeta limpia y seca en una balanza de precisin con aproximacin a 0.01g Registre la masa pesada.
2. Aada 5mL de agua usando una de las pipetas y vuelva a pesar la probeta (teniendo cuidado de no derramar el liquido por la parte exterior de las paredes). PRECAUCIN: Use siempre la misma pipeta para cada lquido con el fin de no contaminarlos entre s.
3. Repita el procedimiento incrementando el volumen en fracciones de 5mL cada vez hasta completar 25mL. Es necesario que a cada fraccin de volumen aadido, el conjunto sea pesado. El ltimo peso ser para el volumen de 25mL.
4. Vaci y limpie la probeta. Repita el procedimiento anterior con el etanol y la glicerina.
No olvide registrar cada uno de los pesos obtenidos.
5. Registre sus datos en una tabla como la siguiente para cada uno de los lquidos ensayados.
Tabla 2. Resultados obtenidos experimentalmente para lquidos
Lquido
Masa de la
Probeta
vaca
(g)
Masa de la
probeta +
liquido
(g)
Masa del
lquido
(g)
Volumen
del
lquido
(mL)
Relacin masa /
volumen
(g/mL)
(Densidad)
Densidad promedio
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6. Para cada lquido elabore en papel milimetrado una grfica: volumen (mL) vs. masa
(g) con el volumen en el eje de las X. Puede utilizar una sola grfica para los tres
lquidos, indicando una codificacin (Ej. Color) para cada uno de ellos.
7. Tome para cada lquido los valores de masa hallados a partir de las grficas para
varios volmenes y halle sus densidades dividiendo la masa por el volumen
correspondiente. Finalmente, para cada lquido halle su densidad promedio sumando
las densidades () halladas y dividiendo por el nmero de densidades.
8. El tutor le entregar a cada grupo un lquido desconocido (uno de los utilizados en el
experimento). Tome 5 mL del lquido en una probeta graduada. Determine la
densidad y comprela con la obtenida para los lquidos que se trabajaron. Grafique la
relacin 5mL vs. Masa, para ver a cual de los lquidos corresponde.
PARTE II - SLIDOS
Se medir el volumen de varios slidos irregulares por desplazamiento de un volumen de
agua tomado previamente.
1. Coloque 40mL de agua en una probeta graduada de 100mL. Registre el volumen de agua con precisin de 0,1mL
2. Pese la probeta con agua. Registre el peso. Deje la probeta en la balanza.
3. Con la probeta en la balanza agregue muestras del metal (de cada uno por separado) de tal forma que el volumen incremente en ms de 2 mL. Repita el procedimiento hasta completar cuatro pesadas y sus respectivos cuatro volmenes. Registre las masas y volmenes en la tabla 3, (figura 1).
4. Repita el procedimiento anterior para cada uno de los dems metales.
Diseo: LQ. Rodrguez, Johny 2009
Figura 2. Procedimiento para la determinacin de la densidad de un slido irregular
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5. Registre sus datos en una tabla como la siguiente para cada uno de los slidos
ensayados:
Tabla 3. Resultados obtenidos experimentalmente para slidos
Slido
Volumen
del agua
(cm3)
Masa
probeta
+ agua
(g)
Volumen
agua +
metal
(cm3)
Volumen
del
metal
(cm3)
Masa
probeta
+ agua
+ metal
(g)
Masa
del
metal
(g)
Masa/
Volumen
(g/ cm3)
Densidad
Metal
Densidad promedio
Pendiente del grfico = (Y/X)
6. Grafique los resultados: volumen vs. masa, de la misma manera como hizo para los
lquidos. Haga un grfico para cada slido.
7. Determine la pendiente de cada una de las grficas de los slidos. Compare la
pendiente del grfico de cada metal con la densidad promedio hallada por la relacin
masa / volumen.
8. El tutor le entregar a cada grupo un metal desconocido (uno de los utilizados en el
experimento). Repita el procedimiento. Determine la densidad y comprela con la
obtenida para algunos de los metales trabajados.
9. Grafique los resultados: volumen vs. masa, de la misma manera como hizo para los
lquidos. Haga un grfico para cada slido.
10. Determine la pendiente de cada una de las grficas de los slidos. Compare la
pendiente del grfico de cada metal con la densidad promedio hallada por la relacin
masa / volumen.
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11. El tutor le entregar a cada grupo un metal desconocido (uno de los utilizados en el
experimento). Repita el procedimiento. Determine la densidad y comprela con la
obtenida para algunos de los metales trabajados.
CLCULOS
1. Busque las densidades tericas de las sustancias trabajadas, comprelas con la
densidad promedio obtenida en la tabla y con la densidad experimental obtenida en
la grfica (pendiente del grfico), para cada una de las sustancias ensayadas
(lquidos y slidos). Aplique las formulas para hallar error absoluto y relativo.
2. Qu puede concluir de lo anterior, si se presenta una variacin muy amplia entre
los datos experimentales y los tericos?
LABORATORIO VIRTUAL (OPCIONAL)
Entre al siguiente link y realice la actividad para los metales, hierro y plomo.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htm#Medid
a%20de%20la%20densidad%20de%20un%20slido.
Compare los resultados, con los obtenidos en el laboratorio
ANLISIS DE RESULTADOS:
Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos
realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.
PREGUNTAS
1. Qu representa la pendiente para cada lnea de las grficas?
2. Qu valor ser mejor para 10mL de cada lquido: la relacin masa / volumen o el
valor obtenido del grfico?
3. Cmo determinara la relacin masa / volumen de un slido que flote en el agua?
4. Investigue sobre otras propiedades fsicas especficas de la materia, nmbrelas.
CONCLUSIONES
Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
RECOMENDACIN
Utilice una balanza digital si est disponible y revise la forma correcta de medir volmenes
en las probetas.
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Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar anexo 2
respuestas a las preguntas (cuestionarios)
Rbrica de evaluacin del Informe
tem Valoracin baja Valoracin media Valoracin alta Puntaje
Mximo
1. Objetivos
No presenta
objetivos
(0)
Presenta algunos
objetivos
(0.2)
Presenta todos los
objetivos
(0.4)
(0.4)
2. Teora
(Resumen, o
mapa
conceptual)
No presenta
teora
(0)
Presenta parte de
los conceptos
(0.2)
Presenta los
suficientes
conceptos para
realizar el informe
(0.4)
(0.4)
3.
Procedimiento
(diagrama de
flujo)
No presenta el
procedimiento
para cada una
de las partes de
la prctica (0)
Presenta el
procedimiento para
algunas de las
partes
(0.2)
Presenta el
procedimiento para
cada una de las
partes.
(0.4)
(0.4)
4. Datos
experimentales
No presenta
datos
experimentales o
estn
Presenta
solamente algunos
datos
experimentales, o
Presenta
correctamente los
datos
experimentales
(0.6)
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equivocados(0) estn en desorden
(0.2)
(0.6)
5. Clculos y
grficos
(cuando se
requiere)
No presenta
clculos, ni
grficos
(0)
Solo presenta
clculos parciales
y/o grficos
incompletos o sin
ceirse a las
instrucciones
(0.3)
Presenta todos los
clculos o un
ejemplo de cada uno
de ellos.
Presenta los
grficos, de acuerdo
a las instrucciones
(0.6)
(0.6)
6. Resultados.
No presenta
resultados o
estn muy
equivocados
(0)
Presenta
solamente algunos
resultados
(0.3)
Presenta
correctamente todos
los resultados
pedidos.
(0.6)
(0.6)
7. Anlisis de
Resultados.
No hace anlisis
de resultados o
est mal
enfocado (0)
Analiza solamente
algunos aspectos
(0.3)
Hace un anlisis de
resultados correcto
(0.6)
(0.6)
8.
Cuestionarios
No responde las
preguntas de los
cuestionarios
(0)
Resolvi
parcialmente los
cuestionarios, o los
resolvi de forma
incorrecta (0.5)
Resolvi en su
totalidad y
correctamente los
cuestionarios
(0.5)
(0.5)
9.
Conclusiones.
No presenta
conclusiones o
estn mal
elaboradas
(0)
Presenta solamente
algunas conclusiones
(0.5)
Presenta las
conclusiones
correspondientes a
los objetivos (0.5)
(0.5)
10. Referencias
No presenta
referencias
(0)
Presenta
solamente una o
dos referencias
(0.1)
Presenta las
referencias
suficientes para un
buen informe
(0.2)
(0.2)
11.
Presentacin
Desorden, sucio,
Mala ortografa y
redaccin (0)
Buena presentacin
(0.2) (0.2)
TOTAL
5.0
Retroalimentacin
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.
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PRACTICA No. 3 LEY DE CHARLES
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica Comprobar la ley de Charles
Intencionalidades
formativas
PROPSITO
Comprobar experimentalmente la ley de Charles
OBJETIVO GENERAL
Observar el efecto del aumento de la temperatura sobre
el volumen de un gas confinado en un recipiente,
deduciendo la relacin grfica temperatura absoluta
volumen a partir de los datos obtenidos.
METAS
Que el estudiante compruebe experimentalmente la
relacin de proporcionalidad directa entre el Volumen y la
Temperatura absoluta
COMPETENCIAS
Qu el estudiante adquiera habilidad de observacin,
anlisis y deduccin.
Fundamentacin Terica
En el ao 1987, Jacques Charles observ la relacin entre el volumen de un gas y su
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temperatura, en condiciones de presin constante. Encontr que cuando una muestra de
gas se calienta, su volumen aumenta.
En trminos de la teora cintica esto significa que al aumentar la temperatura, la
velocidad de las molculas aumenta y el volumen ocupado por el gas es mayor. La Ley
de Charles se cumple si la temperatura se expresa en una escala absoluta. En resumen,
la Ley de Charles enuncia la relacin de proporcionalidad directa entre el volumen de una
muestra de gas y su temperatura absoluta, si la presin permanece constante.
Descripcin de la practica
Se realiza el montaje mostrado en la figura 2. Para observar la relacin entre la
temperatura y el volumen de un gas a presin y cantidad de moles contantes.
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
Soporte universal
Aro
Malla de asbesto
Vaso de precipitados de 250mL
Vaso de precipitados de 500mL
Termmetro de laboratorio.
Mechero
2 Pinzas
2 Nueces
Tubo con desprendimiento lateral
Tapn de caucho para tubo de ensayo
Manguera de caucho
Probeta de 100mL
Pipeta de 5mL
Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de
la prctica
Gases Ideales
http://www.educaplus.org/gases/gasideal.html
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y seguridad
de los reactivos utilizados en el laboratorio.
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Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Teora sobre gases ideales y las leyes de los gases
FORMA DE TRABAJO. En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
1. Realice el siguiente montaje de la figura 2.
2. Llene en partes con agua el vaso de precipitados de 250 y a la mitad el de 500mL 3. Tape hermticamente el tubo de ensayo, verifique que no queden escapes en la
manguera de lo contrario el experimento no tendr resultados positivos
4. Llene una probeta de 100mL con agua casi hasta su totalidad, invirtala sobre el vaso de precipitados de 500mL, registre la cantidad de aire atrapado
5. Inicie el calentamiento, controle las variables: temperatura y volumen de aire en la
probeta.
6. Complete la tabla 5, con los datos que recoja.
7. Finalice la experiencia cuando llegue a temperatura constante (punto de ebullicin del agua).
Diseo: LQ. Rodrguez, Johny 2008
Figura 3. Montaje prctica 3
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Tabla 4. Resultados experimentales obtenidos en la prctica 3
Lectura Temperatura Volumen de
aire en la probeta
C K
1
2
n
PRECAUCIN El termmetro solo debe tocar el liquido (agua), de lo contrario la lectura de la temperatura ser errnea.
CLCULOS
1. Construya en un grfico que presente la relacin temperatura absoluta (K) vs. Volumen (cm3), con los datos de temperatura en el eje de las X.
2. Calcule por extrapolacin el volumen del gas a una temperatura de cero absoluto.
LABORATORIO VIRTUAL Realice la prctica virtual y compare con lo realizado en el laboratorio Procedimiento: 1. Abra la pgina
http://www.educaplus.org/play-118-Ley-de-Charles.html
2. Coloque el cursor en el extremo ms izquierdo (73,15K), deslice el cursor hacia la izquierda, aumentando de 40 en 40 K, hasta aproximadamente 380 K.
3. Haga clic en tabla de datos. Anote los datos de volumen. Realice un grfico con los
datos de T (K) vs V (cm3). Extrapole hasta 0 Kelvin. 4. Qu volumen se obtiene a 0 Kelvin?
ANLISIS DE RESULTADOS:
Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.
PREGUNTAS
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1. Por qu no se cumple la ley de Charles si la temperatura se expresa en (C)?
2. Existe el estado gaseoso en cero absoluto? Explique su respuesta 3. Cul es la temperatura de ebullicin del agua en su laboratorio (a nivel del mar es 100C) ? Si le da diferente a 100C, a qu se debe?
CONCLUSIONES Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar anexo 2
respuestas a las preguntas (cuestionarios)
Rbrica de evaluacin del Informe
Se utiliza la misma rbrica colocada en la prctica 2
Retroalimentacin
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.
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PRACTICA No. 4 SOLUCIONES
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de
evaluacin
3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la
prctica
Preparar soluciones de diferentes concentraciones
PROPSITO
Familiarizarse con la preparacin de soluciones de
diferentes concentraciones
OBJETIVO GENERAL
Aprender a calcular y preparar soluciones y diluciones de
diferentes concentraciones
METAS
Que el estudiante comprenda las diferentes formas de
expresar las concentraciones y cmo calcularlas.
COMPETENCIAS
Adquirir destreza en el manejo de materiales volumetricos
del laboratorio para la preparacin de diferentes soluciones.
Adquirir habilidad de deduccin para comprender la diferncia
entre las formas de expresar las concentraciones.
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Fundamentacin Terica
Las soluciones son mezclas homogneas de dos o ms componentes. El ser
homogneas significa que las propiedades fsicas y qumicas son iguales en cualquier
parte de la solucin. Adems, cuando se observa una solucin a simple vista solo se
distingue una fase, sea lquida, slida o gaseosa.
Los componentes de la solucin se denominan soluto y solvente. Soluto es el
componente que se disuelve. Solvente es el componente en el cual el soluto se disuelve.
Distinguir en una solucin, cual es el soluto y el solvente, a veces se dificulta. Por regla
general, el solvente es el componente cuyo estado de la materia es igual al de la solucin
final. Por ejemplo, si mezclamos slidos y lquidos y la solucin resultante es slida,
entonces el solvente es el slido. Cuando los componentes se encuentran en el mismo
estado de la materia, el solvente ser el que se encuentra en mayor proporcin.
Las unidades de concentracin expresan la relacin de las cantidades de soluto y
solvente que se tomaron para preparar la solucin. Las principales unidades de
concentracin son: porcentaje en peso (o porcentaje en masa) % w/w; porcentaje en
volumen, % v/v; porcentaje peso volumen; % p/v; concentracin molar o molaridad (M);
concentracin molal o molalidad (m) y concentracin normal o normalidad (N).
Descripcin de la practica
En Esta prctica se preparan soluciones de diferente concentracin utilizando unidades
de concentracin fsicas y qumicas.
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
Baln aforado de 50mL
Baln aforado de 100mL
Baln aforado de 250mL
Vaso de precipitados de 200mL
Vaso de precipitados de 100mL
Embudo
Frasco lavador
Pipeta 5mL
Pipeta 10mL
Pipeteador
Esptula
Agitador de vidrio
Balanza
NaCl (slido)
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Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de
la prctica
Video sobre preparacin de soluciones
http://www.youtube.com/watch?v=ev3wTXmL-l8
(Enlace suministrado por la tutora Nira Daz del CEAD de Acacas).
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y
seguridad de los reactivos utilizados en el laboratorio.
Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Clculos para determinar concentracin de una solucin utilizando diferentes
unidades.
Clculos para diluir una solucin.
FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
1. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/p (peso/peso)
El tutor indica el peso y la concentracin de la solucin que debe prepara cada
grupo.
Ejemplo. Preparar 100 g de una solucin al 10% p/p
En un vaso de precipitados seco tome 10g de NaCl. Retrelo de la balanza y
agregue 90 g de agua (90 Ml). Homogenice con un agitador de vidrio. Registre
sus observaciones.
Por qu 90 g de agua son igual a 90 Ml de agua?
2. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/v (peso-volumen)
El tutor indicael volumen y la concentracin de la solucin que debe prepara
cada grupo.
Ejemplo. Preparar 100 mL de una solucin al 5% p/v
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En un vaso de precipitados seco de 100mL pese 5g de NaCl. Retrelo de la
balanza y agregue una cantidad de agua inferior a 50mL para disolver la sal.
Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 100mL
ayudndose con un embudo y enjuagando con agua destilada y la ayuda de un
frasco lavador.
Complete con agua el volumen del baln aforado. Agite y tape la solucin.
Registre sus observaciones.
3. Preparacin de una solucin Molar de NaCl
El tutor indica el volumen y la concentracin en Molaridad de la solucin que
debe prepara cada grupo.
Ejemplo. Preparar 250 mL de una solucin al 2M
Calcular la masa de NaCl que se debe pesar.
Pese en un vaso de precipitados la masa de NaCl necesaria para preparar 250
mL de una solucin 2M de NaCl.
Agregue agua de tal forma que se disuelva preliminarmente la sal.
Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 250 mLy
complete a volumen con agua destilada, en la misma forma que lo hizo en el
apartado 2.
Agite, tape el baln aforado y guarde la solucin para las dos prximas
experiencias.
Guarde la solucin preparada.
Realice los clculos y registre sus observaciones.
4. Diluciones
Calcule el volumen que se debe tomar de la solucin anterior (punto 3) para
preparar las siguientes soluciones y prepare alguna de las tres.:
50mL - 0.5M
100mL - 0.2M
250mL 0.1M
Procedimiento:
Tome el volumen calculado de la solucin del punto tres con una pipeta y
trasldelo al baln aforado correspondiente al volumen a preparar (indicado por
su tutor).
Complete con agua el volumen del baln, tape, agite y conserve la solucin.
Realice los clculos y registre sus observaciones.
5. Determinar concentracin de una solucin salina
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Tome una cpsula de porcelana limpia y seca, psela con precisin de 0,01g.
Tome una alcuota (volumen) de 10mL de la solucin del punto 3, virtala en una
cpsula de porcelana.
Pese la cpsula con la solucin y evapore en bao de Mara hasta sequedad.
Deje enfriar y vuelva a pesar.
Registre sus observaciones.
Nota: para la realizacin de los clculos, debe determinar
Peso de la cpsula vacia: _______ g
Peso de la cpsula + 10 mL de la solucin 2M : ________ g
Peso de la solucin (Los 10 mL): _______ g
Peso de la cpsula + el soluto (el residuo despus de la evaporacin): ______ g
Peso del soluto: ______ g
CLCULOS
1. Determine la cantidad terica de soluto que debe obtener en el punto 5, realice los
clculos de error absoluto y relativo, al comparar con el valor experimental.
2. Calcule la concentracin de la solucin del numeral cinco y exprsela en %p/v, %p/p,
ppm, g/L, molaridad (mol/L), molalidad (mol/Kg), normalidad (equi/L), y XSoluto,
XSolvente.
3. Calcule la masa de NaCl necesaria para preparar 200mL de una solucin 2.5M
4. Calcule el volumen que se debe tomar de una solucin 2.5M para preparar 100ml de
una solucin 1M
ANLISIS DE RESULTADOS:
Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos
realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.
PREGUNTAS
1. Cuando se prepara una solucin, en donde el solvente y el soluto son lquidos, se
puede considerar el volumen total de la solucin como la suma de los volmenes del
soluto y solvente?
2. Se pueden expresar las concentraciones de soluciones de gases en
concentraciones molares? Explique su respuesta
3. Qu puede inferir de la experiencia realizada?
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CONCLUSIONES
Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
PRECAUCIN:
Cuando se preparan soluciones lquidas deben conservarse bien tapadas para prevenir
la evaporacin del solvente y as evitar el cambio de concentracin.
Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar anexo 2
respuestas a las preguntas (cuestionarios)
Rbrica de evaluacin del Informe
Se utiliza la misma rbrica colocada en la prctica 2
Retroalimentacin
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.
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PRACTICA No. 5 PROPIEDADES COLIGATIVAS
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica
Intencionalidades
formativas
PROPSITO
Medir la temperatura de congelacin (fusin) de un
solvente y la temperatura de congelacin (fusin) de una
solucin hecha con el mismo solvente, para comprobar
que al adicionar un soluto a un solvente, su temperatura
de congelacin (fusin) disminuye
OBJETIVO GENERAL
Qu los estudiantes apliquen una de las propiedades
coligativas de las soluciones, el descenso crioscpico,
para determinar la masa molar de un soluto
METAS
Comprobar la propiedad coligativa conocida como
descenso crioscpico, que es: al adicionar un soluto no
voltil a un solvente, su temperatura de congelacin,
disminuye.
COMPETENCIAS
Que el estudiante adquiera la habilidad de analizar,
registrar los datos experimentales observados as
parezcan absurdos.
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Fundamentacin Terica
Las propiedades Coligativas de las soluciones son aquellas que slo dependen del
nmero de partculas del soluto disueltas y no de su naturaleza. Las propiedades
Coligativas son: aumento ebulloscpico, descenso crioscpico, presin osmtica y
descenso de la presin de vapor.
MARCO REFERENCIAL
La adicin de un soluto a un solvente disminuye la temperatura de fusin de ste. Para
un dado solvente, la disminucin del punto de fusin es directamente proporcional a la
concentracin de partculas disueltas en l. Para el naftaleno, la relacin existente entre
el descenso de la temperatura de fusin y la molalidad de la solucin es 6,9 Kg/mol,
valor que representa la constante crioscpica (Kf).
En este experimento se determinar la masa molecular del azufre (soluto) disuelto en
naftaleno (solvente), determinando la temperatura de fusin de una solucin que contiene
masas conocidas de ambos constituyentes. A partir del punto de fusin observado y
conociendo el punto de fusin del solvente puro y la constante crioscpica de ste, es
posible determinar la masa molecular del soluto.
Por lo tanto, para determinar masas moleculares mediante la disminucin del punto de
congelacin del solvente, es necesario primero "calibrar" ste, midiendo su constante
crioscpica. Para ello, se prepara una solucin con masas conocidas de un soluto
conocido y el solvente elegido y se determina la temperatura de fusin de la solucin. En
este trabajo prctico se emplear azufre como soluto de masa molecular conocida y
naftaleno como solvente.
Determinacin de la masa molar a partir del descenso del punto de solidificacin
El agregado de un soluto a un solvente, en general, desciende el punto de solidificacin
(o cristalizacin) del solvente.
Si T0f (temperatura en K o C) es el punto de solidificacin del solvente puro, y Tf
(temperatura en K o C) es el punto de solidificacin de la solucin, entonces la variacin
de las temperaturas Tf es:
Tf = T0f Tf
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El signo de Tf es siempre positivo. El hecho de que el punto de solidificacin de la
solucin sea ms bajo que el del solvente puro es en realidad una consecuencia ms del
descenso de la presin de vapor del solvente en la solucin. Como con algunas
limitaciones puede aceptarse que para estas soluciones el descenso del punto de
solidificacin Tf ser proporcional al descenso relativo de la presin de vapor.
En soluciones diluidas, puede aceptarse que la fraccin molar del soluto es proporcional
a la molalidad de la solucin, en consecuencia:
Tf = Kf m
Donde m es la molalidad de la solucin y Kf es la constante crioscpica molal. De la
ecuacin anterior se deduce que el significado fsico de Kf es equivalente al descenso
del punto de solidificacin para una solucin de molalidad igual a la unidad; como en
general una solucin de molalidad igual a 1 no sera lo suficientemente diluida como para
que la ecuacin fuese vlida, Kf debe ser considerada como el descenso de solidificacin
para una solucin de molalidad unitaria supuestamente ideal.
Los valores de Kf se hallan tabulados: para el agua es 1,86, para el benceno 5,12, para el
alcanfor 40, etc. Cuanto mayor sea el valor numrico de Kf tanto mayor ser el salto del
Tf observado experimentalmente para una determinada molalidad; de all que presenten
particular inters aquellos solventes de elevado Kf. Para el naftaleno, que es el solvente a
utilizarse en esta experiencia, el Kf equivale a 7,0 C/m, donde m es la molalidad.
En este experimento se determinar la masa molar de un soluto por medio del descenso
crioscpico.
Tf = Kf m
Tf = T0f (congelacin del solvente) Tf (congelacin de la solucin)
Kf = Constante crioscpica molal del solvente
m = Concentracin molal o molalidad.
La concentracin molal a su vez es igual
n(soluto) mol m(soluto) g
m = ------------------ = -----------------------------------
m(solvente) Kg (M(soluto) g/mol)(m(solvente) Kg)
m(soluto) g
Tf = Kf ------------------------------------
(M(soluto) g/mol)(m(solvente) Kg)
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Donde:
m(soluto) = masa del soluto (g)
m(solvente) = masa del solvente (Kg)
M(soluto) = masa molar del soluto (g/mol)
De la ltima ecuacin se calcula la constante crioscpica del solvente
Investigue sobre el Naftaleno y el Azufre, sus propiedades, estructura molecular, la
forma y cantidad de tomos de la molcula del Azufre en su estado cristalino.
Descripcin de la practica
Se determinar la temperatura de congelacin (T. de fusin) de un solvente y de una
solucin.
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
1 Tubo de ensayo grande
Termmetro de laboratorio
Pinzas
Agitador de alambre de cobre
Mechero
Soporte universal
Trpode o aro metlico
Malla de asbesto
Esptula
Balanza
Naftaleno
Azufre
Beaker de 250mL
Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de
la prctica
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y
seguridad de los reactivos utilizados en el laboratorio.
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Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Definicin de solucin y componentes de una solucin
Propiedades coligativas de las soluciones
FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
Adaptado de: http://www.fi.uba.ar/materias/6302/TP4.pdf
1. Arme el aparato necesario para la experiencia (figura 3). Considere que la escala del
termmetro comprendida en el rango de 70-100C, quede perfectamente visible.
Diseo: LQ. Rodrguez,
Figura4. Montaje necesario para la prctica 5 Johny 2008
2. Pesar aproximadamente 5g de naftaleno con una aproximacin 0,1 g. Verter con
sumo cuidado la masa de naftaleno en el tubo.
3. Colocar el tubo en un bao de agua caliente hasta que el naftaleno funda totalmente
(controlar que el nivel de agua quede por encima del nivel del naftaleno contenido en
el interior del tubo).
4. Luego de observar la fusin, retirar el tubo del bao y dejar que el naftaleno se enfre
gradualmente, mientras se agita continuamente.
-
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5. Leer la temperatura cada 15 segundos, comenzando alrededor de los 85C.
6. Observar el inicio de la cristalizacin y medir la temperatura a los intervalos
preestablecidos, hasta que el naftaleno solidifique.
7. Colocar nuevamente el mechero bajo el vaso de precipitados y ajustar la llama de
manera tal que conserve la temperatura del bao Mara caliente.
8. Pesar aproximadamente 0,5 g de azufre finamente pulverizado (la presencia de
partculas grandes dificulta la disolucin posterior del azufre).
9. Cuando el naftaleno este completamente fundido, quitar con precaucin el conjunto
tapn - termmetro - agitador, y cuidadosamente verter todo el azufre en el naftaleno
fundido.
10. Colocar nuevamente el conjunto tapn termmetro - agitador y agitar
vigorosamente hasta que el azufre se haya disuelto. Esta operacin se realiza rpida
y fcilmente si el azufre usado est finamente pulverizado, de lo contrario, puede
resultar dificultosa.
11. Una vez lograda la disolucin del azufre por completo, retirar el tubo del bao. Con
agitacin continua medir la temperatura, a partir de 83C, a intervalos de 15
segundos hasta que aparezcan los primeros cristales de naftaleno y que la solucin
quede totalmente solidificada.
Limpieza del dispositivo empleado
a. Para proceder a la limpieza del aparato, colocar el tubo con tapn incluido en
el bao de agua caliente nuevamente hasta lograr la fusin de la solucin.
b. Quitar con cuidado el conjunto tapn termmetro - agitador y volcar la
solucin fundida sobre un papel. No arrojar la solucin fundida a la pileta del
laboratorio!
c. Para eliminar los restos de solucin adheridos al tubo, termmetro, etc.,
colocar stos en un bao de agua a 90C. No calentar directamente; en primer
lugar, tener en cuenta que los vapores de naftaleno son inflamables; en
segundo lugar, recordar que si se eleva la temperatura del termmetro por
encima de los 100C, este se rompe.
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CLCULOS
I. Determinar la masa molar del azufre
En primera instancia se mide el punto de solidificacin del solvente (naftaleno) puro.
Luego, se disuelve una determinada masa de azufre en una determinada cantidad de
naftaleno.
Experimentalmente se mide el punto de solidificacin de la solucin formada.
Como Kf es 7,0C/m, a partir del valor experimental hallado para Tf se calcular m
(molalidad).
Por definicin, molalidad es: m = moles de soluto / Kg de solvente
m = 1000 x g2
g1 x M2
Donde:
g2 = masa de soluto (azufre).
g1 = masa de solvente (naftaleno).
M2 = masa molar del azufre, es decir:
M2 = (1000 x g2) / (m x g1)
Dado que g2, g1 y m se conocen, se puede calcular M2
La ATOMICIDAD DEL AZUFRE ser:
Atomicidad = M2/A2 = M2/32,06
Siendo A2 la masa atmica del azufre (32,06)
Masa de naftaleno (g1) ____________
Masa de azufre (g2) _______________
Temperatura de solidificacin del naftaleno (T0f) ______________
Temperatura de solidificacin de la solucin (Tf) ____________________
Descenso del punto de solidificacin ATf = (T0f Tf) __________________
Molalidad de la solucin m = (Tf / Kf) ______________________
Masa molar del azufre = 1000 x g2 / m x g1 = ________________
Masa atmica del azufre (tabla peridica) = __________________
Atomicidad del azufre en solucin = M2 / A2 = ____________________
Error absoluto = Atomicidad del azufre - 8 = _______________________
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Error relativo porcentual = (Error absoluto / 8) x 100 = ______________
II. Grficas de enfriamiento
Complete la siguiente tabla con los datos que haya tomado:
Tabla 5. Resultados experimentales prctica 5
Tiempo
(s)
Temperatura
Naftaleno
(C)
Temperatura solucin
naftaleno - azufre
(C)
1. Grafique las curvas de enfriamiento del naftaleno y de la solucin (temperatura vs.
tiempo). T (eje Y), t (eje X) Las dos curvas en la misma grfica utilizando diferente
color.
ANLISIS DE RESULTADOS:
Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos
realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.
PREGUNTAS
1. Mencionar otro mtodo similar al empleado en la prctica que permita determinar
la masa molar de un soluto en solucin diluida. Ampliar y explicar.
2. Resolver los siguientes problemas
a. Cuando se disuelve 15,0 g de etanol (CH3CH2OH) en 750 g de cido frmico,
el punto de congelamiento de la solucin es 7,20C. Sabiendo que el punto de
congelamiento del cido frmico es 8,40C, calcular Kc para el cido frmico.
Rta: 2,76 C/m
b. Cul es el punto de ebullicin normal de una solucin de sacarosa
C12H22O11, 1,25 m sabiendo que Ke del agua pura es 0,512 C/mol?
Rta: 100,64C
CONCLUSIONES
Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
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Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar anexo 2
respuestas a las preguntas (cuestionarios)
Rbrica de evaluacin del Informe
Se utiliza la misma rbrica colocada en la prctica 2
Retroalimentacin
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.
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PRACTICA No. 6 CARACTERIZACIN DE CIDOS Y BASES. MEDICIONES DE
pH
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica
Intencionalidades
formativas
PROPSITO
Qu los estudiantes apliquen los conocimientos sobre pH
y sobre cido y base y puedan diferenciarlos y
determinarlos utilizando diferentes soluciones
indicadoras, equipos y materiales
OBJETIVO GENERAL
Caracterizar soluciones como cidas o bsicas
utilizando un indicador cido-bsico, estimando su pH.
METAS
Que los estudiantes comprendan la diferencia entre
soluciones cidas y bsicas y asociarlas con los
electrolitos fuertes y dbiles.
COMPETENCIAS
Adquirir habilidad de anlisis e interpretacin de
diferentes tipos de cidos y bases
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Fundamentacin Terica
La teora de Brnsted - Lowry define los cidos como las sustancias que donan iones
hidronios, H30+ (protones) y las bases como las sustancias que reciben iones hidronios.
De esta manera, solo existe el cido, si la base est presente y viceversa.
MARCO REFERENCIAL
Segn la teora de Brnsted - Lowry la ecuacin general para una reaccin cido base,
se puede escribir as:
HA + H2O H3O+ + A-
cido I Base II cido II Base I
En esta ecuacin A- es la base conjugada de HA. Por otro lado H30+ es el cido
conjugado de H2O.
Los cidos y bases se clasifican en fuertes y dbiles. Los cidos y bases fuertes son
aquellas sustancias que se disocian (ionizan) totalmente. Para los cidos fuertes, la
concentracin de iones hidronios es muy grande.
Los cidos y bases dbiles son las sustancias que en soluciones acuosas se disocian
(ionizan) parcialmente. Para los cidos dbiles la concentracin de iones hidronios (H3O+)
es muy pequea. Un cido de Brnsted-Lowry donar iones hidronios (H3O+) a cualquier
base cuyo cido conjugado sea ms dbil que el cido donante.
Se define el pH como el logaritmo decimal negativo de la concentracin de los iones
hidronios.
pH = - log H3O+
Las soluciones acuosas de cidos tienen un pH 7 y las soluciones bsicas un pH 7 y
las soluciones neutras pH = 7
Un indicador cido-bsico es un cido dbil que cambia de color cuando pierde iones
hidronios. Por ejemplo, la fenolftalena, que representaremos como HPhth, es un
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indicador que cambia de incolora (en medio cido) a rosado intenso (en medio bsico).
HPhth + OH- Phth- + H2O
Incoloro Rosado
En una solucin neutra las dos formas de la fenolftalena HPhth (incolora) y Phth-
(rosada) se encuentran en equilibrio y predomina la incolora. El pH en el cual un
indicador cambia de color depende de su fuerza cida.
En esta experiencia se pretende observar el comportamiento de los cidos, bases, y
productos caseros, utilizando una serie de indicadores.
El cambio de color ser la evidencia de la presencia de un medio cido o bsico. Para
medir el valor exacto del pH de una solucin o producto, se utiliza un pH-metro.
INVESTIGAR sobre:
- Qu es pH y pOH, como se relacionan
- Electrolitos fuertes y dbiles
- Clculos de pH de cidos y bases fuertes y cidos y bases dbiles.
Descripcin de la practica
Determinar pH a diferentes soluciones, algunos reactivos cidos y bases y otras
soluciones caseras.
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
20 tubos de ensayos
Gradilla
Frasco lavador
pH metro (opcional)
cido clorhdrico (HCl) 0,1 M
cido actico (CH3C00H) 0,1 M
Amoniaco (NH3) 0.1 M
Hidrxido de sodio (Na0H) 0.1 M
Agua destilada
INDICADORES
Rojo de metilo
Azul de bromotimol
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Fenolftalena
Azul de timol
Papel indicador universal
Materiales caseros (Uno por cada grupo)
Jugo de limn
Vinagre
Caf
Leche
Aspirina o alka-seltzer
Anticido (leche de Magnsia)
Gaseosa
Blanqueador
Otros
Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de
la prctica
No se emplea
Seguridad Industrial
PRECAUCIONES
Cumpla las normas de seguridad cuando trabaje con cidos y bases.
No inhale el amoniaco.
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y
seguridad de los reactivos utilizados en el laboratorio.
Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Teora sobre cidos, bases, qu es pH, cmo se calcula.
Diferenciar electrolitos fuertes y electrolitos dbiles.
Diferenciar cidos fuertes y cidos dbiles
FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.
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PROCEDIMIENTO.
1. En cinco tubos de ensayos limpios y marcados vierta por separado 2mL de cada una
de las siguientes soluciones: cido clorhdrico 0.1 M; cido actico 0.1 M; amoniaco
0.1 M, hidrxido de sodio 0,1; agua destilada.
2. Agregue una gota de rojo de metilo a cada uno de los 5 tubos de ensayo. Agite.
Registre el color final de la solucin y estime el pH de la solucin.
3. Repite para nuevas muestras de solucin los procedimientos anteriores para cada
uno de los indicadores.
4. Utilice cada uno de los indicadores para estimar el pH de cada una de las sustancias
de uso domiciliario; para ello tenga en cuenta la siguiente tabla en la que se da una
lista de algunos indicadores cidos bsicos y el intervalo de pH en el cual cambia de
color.
Tabla 6. Valor de pH de cambio de color de algunos indicadores.
Indicador Color 1 Color 2
Intervalo de cambio
de color
(pH)
Azul de timol
(Primer cambio) Rojo Amarillo 1,2 - 2,8
Azul de timol
(Segundo cambio) Amarillo Azul 8,0 - 9,6
Azul de bromofenol Amarillo Azul 3,1 - 4,4
Rojo de clorofenol Amarillo Rojo 4,8 - 6,4
Rojo de cresol Amarillo Rojo 7,2 - 3,8
Fenolftalena Incoloro Rojo 8,3 10
Alizarina amarilla Amarillo Rojo 10 12,1
Anaranjado de metilo Rojo Amarillo 3,1 4,4
Rojo de metilo Rojo Amarillo 4, 2 6,3
Azul de bromotimol Amarillo Azul 6 7,6
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5. Compruebe el pH de todas las soluciones utilizando el pH-metro (OPCIONAL)
RESULTADOS
1. Registre sus datos en tablas similares a las nmeros 7 y 8.
Tabla 7. Reacciones con soluciones estndar
Solucin
pH utilizando Indicador pH
Rojo
de
metilo
Fenolfta
lena
Azul de
Bromoti
mol
Azul de
timol Estimado
Papel
indicador
universal
pHmetr
o
(OPCI
ONAL)
HCl
0.1 M
cido
actico
0.1M
Amoniaco
0.1M
Hidrxido
de sodio
0.1M
Agua
destilada
Tabla 8. Reacciones con soluciones caseras
Soluci
n
casera
pH utilizando Indicador pH medido
Rojo
de
metil
o
Fenolftale
na
Azul de
Bromotimol
Azul
de
timol
Estima
do
Papel
indicador
universal
pHmetro
(OPCIONAL)
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2. Compare el pH del cido clorhdrico y el del cido actico y compare el pH del
amoniaco con el del hidrxido de sodio
3. Compare el valor del pH de las diferentes soluciones caseras
ANLISIS DE RESULTADOS:
Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos
realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.
PREGUNTAS
1. Explique la diferencia del valor del pH entre el cido clorhdrico y el cido actico,
entre el amoniaco y el hidrxido de sodio y entre las soluciones caseras. Qu
puede concluir?
2. De los reactivos registrados en la tabla 7 identifique los cidos y bases fuertes,
por qu reciben ese nombre?
3. Clasifique las soluciones de la tabla 8 en cidos o bases fuertes dbiles o neutras
4. Calcule el pH de la solucin de HCl 0,1 M (cido fuerte)
5. Calcule el pH de la solucin 0,1M de cido actico (Ka = 1,8x10-5)
6. Calcule el pH de la solucin de NaOH 0.1 M (base fuerte)
7. Calcule el pH de la solucin de NH4OH 0.1 M (Ka = 1,75x 10-5)
CONCLUSIONES
Qu conclusiones se derivan de esta prctica.
Sistema de Evaluacin
Se evaluar por lo menos
Desempeo durante la prctica.
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
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Informe. Revisar (segn rbrica)
Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la
prctica.
Informe o productos a entregar
Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y
procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2
Informe. Revisar anexo 2
respuestas a las preguntas (cuestionarios)
Rbrica de evaluacin del Informe
Se utiliza la misma rbrica colocada en la prctica 2
Retroalimentacin
Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.
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PRACTICA No. 7. REACCIONES Y ECUACIONES QUMICAS
Tipo de practica
Presencial X Autodirigida Remota
Otra Cul
Porcentaje de evaluacin 3.333%
Horas de la practica dos
Temticas de la prctica
Intencionalidades
formativas
PROPSITOS
Reconocer cuando se produce una reaccin
qumica
Escribir correctamente una ecuacin qumica
Observar diferentes clases de reacciones
qumicas
OBJETIVO GENERAL
Identificar diferentes tipos de reacciones qumicas.
METAS
Observar evidencias que indiquen que se realiz
una reaccin qumica.
Diferenciar los tipos de reacciones que se
producen
Adquirir habilidades de observacin y anlisis
COMPETENCIAS
Los estudiantes deben poder identificar, interpretar
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y argumentar sobre las reacciones qumicas.
Fundamentacin Terica
Investigar en el mdulo y en otros textos sobre:
- La ecuacin qumica,
- Las reacciones qumicas, su clasificacin y ejemplos de ellas.
- Enumere evidencias que indiquen que se ha llevado a cabo una reaccin qumica.
- Cmo se determina el nmero de oxidacin de los elementos que forman los
compuestos. Qu es Reduccin, Oxidacin, Agente oxidante y Agente reductor.
Descripcin de la practica
Realizacin de diferentes reacciones qumicas,
Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
Vasos de precipitado de 50 ml y 100 ml
Tubos de ensayo
Agitador de vidrio
Oxido de Calcio
Hidrxido de Bario
Nitrato de Amonio
Solucin de Yoduro de Potasio (KI)
Solucin de Acetato de Plomo (CH3COOH)
Solucin de Sulfato de cobre (Cu(SO4)2 )
Acido sulfrico concentrado (H2SO4)
Granallas de Zinc
Carbonato de Calcio (CaCO3)
Acido Clorhdrico concentrado (HCl)
Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de
la prctica
No se emplea
Seguridad Industrial
Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y
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seguridad que se debe tener para manejar los reactivos utilizados en el laboratorio.
PRECAUCIN
El nitrato de amonio debe estar alejado del fuego y de fuentes de calor porque es
un agente oxidante muy poderoso.
Metodologa
CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRCTICA.
Teora sobre clasificacin de las reacciones qumicas
Conocimiento de una ecuacin qumica
Conocimiento sobre nmero de oxidacin, Reduccin y Oxidacin.
FORMA DE TRABAJO.
En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.
PROCEDIMIENTO.
1. Observar cuidadosamente cada una de las reacciones que se describen a
continuacin.
2. Escribir la ecuacin qumica balanceada, clasificar la reaccin y determinar si
hay o no transferencia de electrones.
Reaccin 1
1. Anote la temperatura ambiental
2. Coloque en un tubo de ensayo oxido de calcio (aproximadamente 1,0g)
3. Aada un 1mL de agua y tome la temperatura
4. Agite con cuidado (evite romper el termmetro)
5. Observe y registre sus observaciones
CaO + H2O ?
Reaccin 2
1. Coloque en un beaker de 100 ml 1,0g de Hidrxido de Bario agregue 5mL
de H2O, agite con una varilla para disolver el hidrxido.
2. Tome la temperatura ambiental y la de la solucin.
3. Agregue 1,0g Nitrato de Amonio agite.
4. Tome de nuevo la temperatura.
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5. Observe y registre sus observaciones
Ba(OH)2 + NH4NO3 ?
Reaccin 3
1. En un tubo de ensayo tomar 2mL de agua, luego agregue 0.5g de acetato
de plomo, agite. Observe el color de la solucin.
2. En otro tubo de ensayo prepare, siguiendo la misma tcnica, una solucin
de yoduro de potasio. Tome 2mL de agua, luego agregue 0.5 de yoduro de
potasio. Observe el color de la solucin.
3. Vierta el contenido de ambos tubos en un vaso de precipitados de 50mL
4. Observe y registre sus observaciones
(CH3COO)2Pb + KI ?
Reaccin 4
1. En un vaso de precipitados de 100 mLcolocar de 5mL de una solucin de
sulfato de cobre
2. Acidular la solucin con 6 gotas de cido sulfrico con