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Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo
Ciencias Básicas
Prácticas de Química
Ingeniería
Electrónica, Mecatrónica, Civil,
Sistemas Computacionales, Mecánica,
Industrial, Eléctrica y Gestión
Empresarial
2
INTRODUCCION
La materia de Química se imparte en el Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo, a los estudiantes de Ingeniería en los primeros semestres.
Esta materia tiene un valor curricular de 4 créditos (2 horas teóricas y 2 prácticas); las dos horas prácticas se realizan en el Laboratorio de Química, contando los alumnos con este manual como guía para la realización de los experimentos.
Uno de los atractivos de aprender química es ver como los principios químicos
operan en aspectos de nuestra vida desde cosas tan cotidianas como la corrosión
del hierro hasta cuestiones más trascendentes como la fabricación de
medicamentos.
Este manual contiene prácticas representativas del contenido temático de los programas vigentes de las diferentes Ingenierías que se ofrecen en esta Institución.
Con agrado se recibirán todas las sugerencias y críticas encaminadas a ampliar o mejorar este manual.
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INDICE
Introducción 2
Objetivo General 4
Recomendaciones generales del Laboratorio de Química 5
- Reglas y comportamiento en el laboratorio 5
- Reglas que deben observarse para evitar accidentes 6
- Manejo de reactivos 7
Conocimiento del material de laboratorio 8
Práctica 1 Métodos físicos de separación de mezclas 9
Práctica 2 Emisión de la radiación de algunos iones metálicos 14
Práctica 3 Tabla periódica y propiedades 17
Práctica 4 Conductividad eléctrica y solubilidad en el enlace químico 20
Práctica 5 Diferentes tipos de reacciones inorgánicas 24
Práctica 6 Estequiometría - % de rendimiento de reacción 27
Práctica 7 Preparación de soluciones 29
Práctica 8 Variación de la temperatura del agua en disolución 31
Bibliografía 33
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OBJETIVO GENERAL
1.- Comprobar los conocimientos teóricos abordados en el aula mediante
prácticas de laboratorio y con ello lograr un mejor aprendizaje.
2.- Promover la actitud hacia la investigación, la crítica constructiva y la generación
de nuevas ideas.
3.- Fomentar la responsabilidad en los alumnos del medio ambiente, así como
invitarlos a realizar acciones que eviten su deterioro.
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RECOMENDACIONES GENERALES DEL LABORATORIO DE QUIMICA
Reglas y comportamiento en el laboratorio
1.- Es muy importante conservar la buena disciplina y atención durante los
trabajos del laboratorio. Deben tomarse toda clase de precauciones para prevenir
accidentes y daños al equipo.
Cualquier violación de esta regla puede ameritar la expulsión del curso.
2.- Los aparatos, el equipo, las mesas de laboratorio, etc., deberán conservarse
perfectamente limpios.
3.-Se le permitirá al estudiante asistir al laboratorio únicamente cuando el
instructor este presente y la sesión que le corresponda. Cualquier excepción a
esto se hará con permiso escrito del instructor.
4.- Deberá permanecer en el laboratorio siempre con bata de manga larga y
cerrada.
5.- Para evitar retraso en su práctica, estúdiela cuidadosamente, antes de entrar al
laboratorio.
6.- Lea cada parte del experimento antes de comenzar a trabajar, así sabrá
exactamente que va hacer y que aparatos y materiales necesitará.
7.- Tome notas y registre sus observaciones durante el desarrollo de la práctica.
No los ponga en hojas sueltas para ser registradas después
8.- Nunca subestime su trabajo y copie el de otro estudiante. Los experimentos se
efectuarán en equipo, en tales casos cada estudiante efectuará la parte que les
corresponde y deberá comprender todas las partes de experimento.
9.- Cuando estén realizando su práctica deben contar con su libro de texto y
consultarlo cuando sea necesario.
10.- Al terminar su sesión del laboratorio deje el material y lugar de trabajo limpio.
Los aparatos comunes deberán estar en el lugar que les corresponde en el
laboratorio para que sea fácilmente localizado por otros estudiantes.
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Reglas que deben observarse para evitar accidentes
El laboratorio es un lugar de trabajo. Para prevenir accidentes no se
desempeñarán otras actividades que no estén relacionadas con éste. La práctica
se debe realizar cuidadosamente siguiendo los pasos indicados en los
experimentos.
Cualquier accidente que involucre aunque sea un daño menor, debe repórtalo al
instructor al momento, él indicará que tratamiento posterior es conveniente.
1.- Dentro del laboratorio no se permite comer, beber ni fumar
2.- No realice experimentos que no se le hayan indicado.
3.- Evite mezclar sustancias para ver qué sucede, pues puede ocurrir un
accidente.
4.- Observe donde pone el material caliente, cerciórese que esté frio antes de
tomarlo en sus manos.
5.- Cuando caliente un tubo de ensayo, no lo apunte hacia usted o sus
compañeros puede proyectarse su contenido.
6.- Al diluir ácido sulfúrico (H2SO4) o cualquier otro ácido, viértalo con cuidado en
agua, y agítelo constantemente. Nunca haga la operación inversa pues libera
vapor casi explosivamente.
7.- Si cae en usted o en su ropa un material corrosivo lávese inmediatamente con
agua en abundancia y llame al instructor.
8.- Esta prohibido probar sustancias si no se lo indican. Puede ser veneno
9.- Al percibir el olor de un líquido, no ponga la cara sobre la boca de recipiente.
Con su mano abanique el aroma.
10.- Antes de usar un reactivo, lea dos veces la etiqueta para estar seguros de su
contenido.
11.- Los tubos de ensayo no se deben calentar por el fondo, si no por las paredes,
para evitar la expulsión de su contenido.
12.- Cuando se inflaman líquidos contenidos en matraces o vasos tape la boca de
estos con un vidrio de reloj. Actué con calma, observe la ubicación del extinguidor
por si hay que usarlo.
13.- No arroje cuerpos sólidos en los canales o lavabos, al menos que estén
pulverizados y sean fácilmente arrastrables o solubles en agua .El ácido nítrico
(HNO3), lo mismo que otros ácidos, corroe las tuberías por lo que antes de
verterse deberá diluirse. Conviene siempre mantener abierta la llave del lavabo
cuando se vierta un líquido.
7
14.- Cuando ponga sustancias directamente en los platillos de las balanzas. Pese
sobre vidrio de reloj, excepcionalmente en papel, los líquidos se pueden pesar en
probetas o matraces.
15.- Su instructor le mostrará la ubicación y manejo de otros dispositivos de
seguridad (regadera, extinguidores, etc.).
Manejo de reactivos
1.- Lea la etiqueta dos veces antes de tomar cualquiera sustancia de un frasco.
Asegúrese que la sustancia química usada sea la que mencione el experimento.
Por ejemplo, acido sulfhídrico (H2S) y acido sulfúrico (H2SO4) no son las mismas
sustancias.
2.-Pregunte al instructor donde colocar los reactivos sobrantes.
3.- No deje el tapón del frasco con la parte interna hacia abajo ya que puede
contaminarse.
4.- Sea cuidadoso y evite mezclar los tapones o cubiertas de los frascos.
Regréselos a los frascos correspondientes tan pronto como haya tomado el
reactivo.
5.-Todos los experimentos y reactivos debe hacerse con agua destilada.
8
CONOCIMIENTO DEL MATERIAL DE LABORATORIO
Cápsula de
porcelana
Matraz
Erlenmeyer
Soporte
universal
Tubos de
ensayo
Pinzas
para
cápsula de
porcelana
y crisol
Embudo de
filtración
Crisol
Pinzas
para
tubos de
ensayo
Mortero
Pipetas
graduadas
Tela de
asbesto
Vidrio de
reloj
Espátula
Probeta
Refrigerante
(condensador)
Gradilla
Agitador
Vaso de
precipitado
Mechero
Bunsen
Pizeta
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PRÁCTICA No. 1
MÉTODOS FÍSICOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS
OBJETIVO: Utilizar algunas técnicas simples de separación de mezclas como la filtración, destilación, sublimación y decantación.
ACTIVIDADES PREVIAS:
Investiga el significado de los siguientes términos:
Sublimar Cristalizar
Pesar Solución
Separar Mezcla
Filtrar Compuesto
Evaporar Decantar
MATERIAL REACTIVOS
1 Balanza Cloruro de sodio (NaCI)
1 Vaso de precipitado Carbonato de calcio (CaCO3)
1Embudo de filtración Sulfato de cobre (II) (CuSO4)
2 Soportes universales Arena común
1 Mechero Cristales de yodo
1 Tela de asbesto Aceite vegetal comestible
1 Aro de hierro y/o 1 trípode
1 Cápsula de porcelana
2 Tubos de ensayo
1 Mortero de porcelana
1 Pizeta
1 Refrigerante
1 Matraz de destilación
1 Termómetro
1 Crisol de porcelana
1 Triángulo refractario
2 Pinzas para refrigerante
1 Pinza para cápsula de porcelana
1 Probeta de 25 ml
1 Embudo de separación
1 Matraz Erlenmeyer
10
PROCEDIMIENTO
Experimento 1 Filtración y evaporación:
Pese 2 gramos de NaCl y 1 gramo de CaCO3 en una balanza, coloque ambas
sustancias en un mortero de porcelana y pulverice (fig. 1.1).
Luego tome un tubo de ensayo y vierta 6 ml. de agua destilada, después en el
tubo con agua coloque la muestra pulverizada con ayuda de un papel y agite.
Deje reposar unos minutos.
Después de dejar reposar, filtre usando un embudo con papel filtro recogiendo el
líquido filtrado en un crisol de porcelana. Enseguida lleve la sustancia en el crisol
hasta sequedad, observa y anote lo acontecido.
Fig. 1.1
Desarrollo de competencias
1.- ¿Qué sustancia pasó en el líquido filtrado?
__________________________________________________________________
2.- ¿Qué sustancia quedó en el papel filtro?
__________________________________________________________________
3.- ¿El contenido de crisol corresponde a una mezcla o a un compuesto?
__________________________________________________________________
4.- ¿Al provocar la sequedad que sustancia queda en el crisol?
__________________________________________________________________
5.- ¿Qué pasó con el agua?
__________________________________________________________________
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Experimento 2 Destilación:
1.- En un matraz de destilación agregue 50 ml de agua de la llave, unos cuantos
cristales de sulfato de cobre (II) y agite el matraz hasta que se disuelvan.
2.- Monte un aparato de destilación según lo muestra la figura 1.2
3.- Caliente el matraz hasta obtener una ebullición moderada del agua coloreada y
colecte en un matraz Erlenmeyer aproximadamente 10 ml de agua destilada,
suspendiendo el calentamiento. Anote sus observaciones.
Fig. 1.2
Desarrollo de competencias
1.- ¿En qué consiste el proceso de destilación?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. ¿Que sustancia(s) colectas en el tubo de ensayo?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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Experimento 3 Sublimación:
1.- Coloque una mezcla de arena con unos cuantos cristales de yodo en un vaso
de precipitado de 50 ml limpio y seco (no toque el yodo con los dedos). Tape el
vaso con una cápsula de porcelana que debe contener agua fría hasta la mitad.
Ponga el vaso tapado sobre la tela de asbesto colocado sobre el anillo y el
soporte (véase fig. 1.3)
2.- Caliente suavemente el vaso de precipitado hasta que se separen los sólidos
en el vaso, apague el mechero cuando los colores de la mezcla estén de color
violeta muy tenue. Deje enfriar la cápsula de porcelana, examine el residuo que se
formó, anote sus observaciones.
3.- Raspe y retire con una espátula los sólidos adheridos en un recipiente
designado para ello.
Fig. 1.3
Desarrollo de competencias
1.- ¿Por qué se pone agua fría en la cápsula de porcelana?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.- ¿Por qué se pone arena en el vaso de precipitado?
__________________________________________________________________
3.- ¿Cómo se llama el cambio de gas a sólido?
__________________________________________________________________
13
Experimento 4 Decantación:
1.- Colocar 25 ml de agua y 25 ml de aceite en el embudo de separación
previamente instalado en un soporte universal con ayuda de unas pinzas para
matraz (véase fig.1.4).
2.- Dejarla reposar unos segundos hasta que sobrenade la fase aceitosa.
3.- Abrir con cuidado la llave del embudo para vaciar la capa inferior en un matraz
Erlenmeyer.
4.- Observe el líquido decantado y sus propiedades: color, olor, transparencia y
presencia de zonas aceitosas.
5.- Desechar la capa superior aceitosa en un frasco etiquetado.
Figura 1.4
Desarrollo de competencias
1.- ¿Qué propiedad deben presentar las sustancias que forman una mezcla para
poder separarlas por decantación?
________________________________________________________________
2.- ¿Por qué el aceite no debe tirarse en el desagüe?
3.- ¿Si en lugar de aceite la muestra de agua tuviera cloruro de sodio (NaCl)
podría separarla por decantación? Explica tu respuesta.
_________________________________________________________________
14
PRÁCTICA No. 2
EMISIÓN DE LA RADIACIÓN DE ALGUNOS IONES METÁLICOS
OBJETIVO: Comprobar las propiedades de un cuerpo negro, identificar los
diferentes tipos de espectros, y reconocer en una sustancia el elemento con base
al espectro que presenta a la flama.
ACTIVIDADES PREVIAS:
Investiga el significado de los siguientes términos:
Cuerpo negro
Espectro
Radiación
Energía
Luz
Fotones
MATERIAL REACTIVOS
Mechero Bunsen Cloruro de sodio (NaCl) 0.1 M 1 Placa de porcelana Cloruro de litio (LiCl) 0.1 M 1 Foco Cloruro de potasio (KCl) 0.1 M 1 Frasco negro (ámbar) Cloruro de calcio (CaCl2) 0.1 M 1 Frasco blanco (transparente) Cloruro de estroncio (SrCl2) 0.1 M 2 Termómetros Cloruro de cobre (II) (CuCl2) 0.1 M 1 Asa de alambre de nickrome Cloruro de bario (BaCl2) 0.1 M
Ácido clorhídrico (HCl) concentrado
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PROCEDIMIENTO
Experimento I Medición de temperaturas:
1.- Coloca cuidadosamente en un frasco blanco y en un frasco negro un
termómetro en cada uno.
2.- Registra la temperatura inicial de cada uno de ellos.
3.- Acerca a ambos frascos un foco de tal manera que esté a la misma distancia
de cada uno de ellos y enciéndelo.
4.- Registra la temperatura de los frascos cada cinco minutos durante media hora.
Registra tus anotaciones.
Desarrollo de competencias:
1.- ¿Cómo cambió la temperatura con respecto al tiempo en cada uno de los
frascos? Demuéstralo gráficamente y explica tus resultados.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Experimento 2 Ensayo a la flama:
Limpieza de alambre. En la figura 2.1 (a) observarás las partes que forman un
mechero Bunsen, y en la figura 2.1 (b) las diferentes partes que forman la flama de
un mechero.
Figura 2.1( a ) Figura 2.1( b )
1.- El alambre se coloca en la parte de mayor calor de la llama 2.1 (b), si la llama
se colorea es que el alambre tiene impurezas y para eliminarlas se sumerge el
alambre en el tubo de ensayo que contiene el HCl ( 1:1 ) esta operación se
Barril
Ajuste de aire
Entrada de gas
Válvula para
control de gas
Cono externo
Región más caliente de la llama
Zona de combustión
Cono oscuro interno
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puede repetir hasta que el alambre esté limpio o sea que no coloree la llama; si el
acido no limpia bien el asa se puede limpiar con agua destilada.
2.- En la placa de porcelana se colocan 10 gotas de cada una de las disoluciones
proporcionadas por el maestro, en cavidades independientes marcando cada una
de ellas para saber de qué sustancia se trata.
3.- Introduce el asa en una disolución y llévala a la flama del mechero como se ve
en la figura (2.2), observa el color que da la llama y anótala en el reporte.
Figura 2.2
4.- Repite el mismo procedimiento en cada una de las demás disoluciones,
realizando primero la limpieza del alambre siguiendo después con el paso
número 3.
5.-Escribe en el reporte el color de la flama de cada una de las sustancias.
Desarrollo de competencias:
1.- ¿En qué consiste la espectroscopia? Consulta la respuesta
__________________________________________________________________
______________________________________________________________
2.- ¿En esta práctica que tipo de espectro estás observando?
________________________________________________________________
3.- Identifica el color de la llama de cada una de las siguientes sustancias, además
investiga la longitud de onda de cada radiación.
Color de la llama Longitud de onda (λ)
BaCl2 ______________ _______________
NaCl ______________ _______________
CaCl2 ______________ _______________
KCl ______________ _______________
CuCl2 ______________ _______________
SrCl2 ______________ _______________
LiCl ______________ _______________
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PRÁCTICA No. 3
TABLA PERIÓDICA Y PROPIEDADES
OBJETIVO: Identificar diferentes propiedades de los elementos químicos y
relacionarlas con el grupo de la tabla periódica en la que están ubicados.
ACTIVIDADES PREVIAS:
Investiga los siguientes términos:
Elemento químico Precipitación
Tabla periódica Reactividad
Propiedad física Desplazamiento químico
Propiedad química Propiedad anfotérica
MATERIAL REACTIVOS
12 Tubos de ensayo Sodio (Na)
1 Gradilla Aluminio (Al)
1 Pizeta Magnesio (Mg)
1 Pinza para tubo de ensayo Calcio (Ca)
1 Mechero Bunsen Fenolftaleína
1 Pipeta de 10 ml Acido clorhídrico (HCl) al 10 %
1 Probeta de 25 ml Nitrato de plata (AgNO3) al 1%
Cloruro de potasio (KCl) al 1%
Bromuro de potasio (KBr) al 1%
Yoduro de potasio (KI) al 1%
Cloruro de aluminio (AlCI3) al 10%
Hidróxido de amonio (NH4OH) al 10%
Hidróxido de sodio (NaOH) al 10%
PROCEDIMIENTO
En esta práctica utilizarás una serie de tubos de ensayo que deberás etiquetar
adecuadamente para evitar confusiones.
Experimento 1 Reactividad de metales en agua:
1.- Coloca en cuatro tubos de ensayo 3 ml de agua destilada y dos gotas de
fenolftaleína para cada uno.
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2.- Coloca en cada uno de los tubos un metal diferente: sodio, aluminio, magnesio
y calcio.
3.- Si la solución cambia de color, regístralo, si no, calienta suavemente sin que
llegue a hervir.
4.- Recupera el metal que te sobre y deposítalo en recipientes especificados al
final de la practica.
Desarrollo de Competencias
1.- ¿A qué se debe el cambio de coloración en el experimento 1?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.- ¿Por qué con el aluminio no se aprecia dicha coloración?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Experimento 2 Reactividad de metales en ácidos:
1.- Toma dos tubos de ensayo, en uno coloca un poco de magnesio (Mg) y en el
otro un poco de sodio (Na).
2.- Agrega 1 ml de solución de acido clorhídrico (HCl) al 10% a ambos tubos con
ayuda de la pipeta.
3.- Tapa la boca del tubo con el dedo pulgar y cuando sientas presión pide a un
compañero que acerque un cerillo encendido a la boca del tubo; destapa y
registra lo que sucede.
4.- Repite los pasos anteriores pero usando ahora aluminio (Al).
5.- Recupera el metal que te sobre y deposítalo donde te indique el maestro al
final de la practica.
Desarrollo de Competencias
1.- ¿A qué se debe la explosividad del experimento 2?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Experimento 3 Familia de Halógenos:
1.- Coloca en cada uno de los tres tubos de ensayo 1ml de nitrato de plata
(AgNO3).
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2.- A uno de los tubos agréguese 1 ml de cloruro de potasio (KCl), al otro 1 ml de
bromuro de potasio (KBr) y al último 1 ml de yoduro de potasio (KI).
3.- Deseche el líquido sobrenadante en un recipiente designado para ello y
agrégale a los precipitados formados cuatro gotas de hidróxido de amonio.
4.- Deposita los residuos en el recipiente que se te indique al finalizar la práctica.
Desarrollo de Competencias:
1.- Escribe las reacciones que se llevan a cabo cuando agregas KCI, KBr y KI a
los tubos con AgNO3.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Experimento 4 Familia del Aluminio:
1.- Coloca en un tubo de ensayo 1ml de solución de cloruro de aluminio (AlCl3).
2.- Agrega gota a gota solución de hidróxido de amonio (NH4OH), hasta que se
forme un precipitado gelatinoso.
3.- Divide el precipitado en dos partes pasando la mitad a otro tubo de ensayo y
añade a cada parte dos gotas de fenolftaleína.
4.- Añade a una de las partes una solución de acido clorhídrico y a la otra
hidróxido de sodio hasta disolver el precipitado en ambas.
5.- Deposita los residuos en el recipiente que se te indique al final de la práctica.
Desarrollo de Competencias:
1.- ¿Cómo se llama el precipitado gelatinoso obtenido en el experimento 4?
__________________________________________________________________
2.- ¿Qué observas en la reacción del precipitado gelatinoso con un acido y con
una base?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3.- ¿Cuál sería el mejor tratamiento para los residuos producidos en la práctica?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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PRÁCTICA No. 4
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y SOLUBILIDAD EN EL ENLACE QUÍMICO
OBJETIVOS
1.- Relacionar la solubilidad de algunas sustancias químicas con la polaridad y el
tipo de enlace que presentan.
2.- Determinar si la conductividad eléctrica se ve afectada por la concentración de
las sustancias.
ACTIVIDADES PREVIAS
Investiga los siguientes términos:
Enlace químico Solubilidad Conductividad eléctrica Electrólito ¿Cuáles enlaces químicos conoce? ¿Qué se entiende por propiedades macroscópicas? Compuestos polares y no polares, apróticos y no apróticos Define semiconductor y aislante
Material y reactivos para el experimento de solubilidad.
MATERIAL REACTIVOS
10 Tubos de ensayo Solutos Disolventes
1 Gradilla 1.- Yodo (I2) 1.-Agua
Pizeta con agua destilada 2.- Cloruro de sodio (NaCl) 2.-Hexano
Pipeta graduada 3.- Azúcar
Espátula 4.- Naftaleno
Gotero 5.- Aceite
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Material y reactivos para los experimentos de conductividad eléctrica
MATERIAL REACTIVOS
1Circuito eléctrico para Solución 0.1M de ácido clorhídrico (HCl)
detectar la electricidad Solución 0.1M de cloruro de sodio (NaCl)
7 Vasos de precipitado Solución 0.1M de sacarosa (C12H22O11)
Espátula Solución 0.1M de acetona (CH3COCH3)
Pizeta con agua destilada Solución 0.1M de ácido acético (CH3COOH)
(NaCl) Cloruro de sodio (solido)
(C12H22O11) Sacarosa (solido) Disoluciones de sulfato de cobre (II) (CuSO4):
0.1 M 1.5 M y 1 M
PROCEDIMIENTO
Experimento 1 Solubilidad:
1.- Coloca en una gradilla 5 tubos de ensayo, a cada tubo escribe el nombre del
soluto que le corresponde (yodo, NaCl, azúcar, naftaleno y aceite).Con la espátula
(o el gotero en caso del aceite) coloca una pequeña cantidad de cada sustancia en
los tubos. (Este paso no es necesario si ya las sustancias se les han sido
previamente asignadas en los tubos antes de la práctica.)
2.- A cada uno de los tubos adiciónale aproximadamente 1 ml de agua destilada.
Anota tus observaciones.
3.- Repite el paso número 1 con otros 5 tubos y agrégale a cada tubo
aproximadamente 1 ml de disolvente (hexano), anota tus observaciones. (También
la primera parte de este paso, puede haber sido adelantado antes de la práctica)
Desarrollo de competencias
1.- Identifica y escribe las sustancias que se disolvieron en agua.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2.- En el experimento 1 se verifica la solubilidad de las sustancias con dos
disolventes, completa la siguiente tabla:
Soluto Disolvente Polaridad del soluto
Cristales de yodo __________________ ________________
Cloruro de sodio __________________ ________________
Azúcar __________________ ________________
Naftaleno __________________ ________________
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Aceite __________________ ________________
Experimento 2 Conductividad en sólidos.
Aparato para medir la conductividad eléctrica
Figura 4.1
Usando un aparato de conductividad eléctrica que te proporcione tu maestro
experimenta lo siguiente:
1.- Por medio de una espátula coloca en dos vasos de precipitado un poco de las
sustancias sólidas (NaCl y C12H22O11).
2.- Con la ayuda del aparato que te proporcionen para conducir la electricidad,
comprueba si estas sustancias son conductoras o no.
3.- Anota tus observaciones.
Experimento 3 Conductividad en soluciones
1.- Coloca en 6 vasos de precipitado las siguientes soluciones 0.1M
HCl NaCl C12H22O11 CH3COOH CH3COCH3 y agua destilada.
2.- Coloca en tres vasos de precipitado las siguientes soluciones de CuSO4:
0.1 M de CuSO4, 1.0 M de CuSO4 y 1.5 M de CuSO4
La cantidad de solución debe de ser la suficiente para que los electrodos estén
dentro de ellas.
3.- Comprueba si estas sustancias conducen la electricidad experimentando con
cada una de ellas.
4.- Anota tus observaciones.
Desarrollo de competencias
1.- De acuerdo a lo observado en los experimentos 2 y 3 contesta el cuadro
siguiente:
23
Sustancias Conductividad No
iones
Pocos
iones
Muchos
iones
Agua destilada
Sacarosa (s)
Cloruro de sodio (s)
Solución 0.1M HCl
Solución 0.1M NaCl
Solución 0.1M Sacarosa
Solución 0.1M CuSO4
Solución 0.1M Acetona
Solución 0.1M Ac. acético
2.- Compara los siguientes compuestos en solución: CH3COCH3 CH3COOH y HCl
¿Cuál de las tres sustancias será un no electrólito?
________________________________________________________________
3.- De acuerdo al enlace químico ¿Por qué algunas disoluciones permiten el paso
de la corriente eléctrica y otras no?
________________________________________________________________
4.- ¿Influye la concentración de los iones en la conductividad eléctrica? Justifica
tu respuesta.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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PRÁCTICA No. 5
DIFERENTES TIPOS DE REACCIONES INORGÁNICAS
OBJETIVO: Capacitar a los alumnos para poder identificar diferentes tipos de
reacciones químicas.
ACTIVIDADES PREVIAS:
Investiga el significado de los siguientes términos:
¿Qué es una reacción química?
Indica la diferencia entre reacción química y ecuación química.
¿Cuáles son las partes de una ecuación química?
¿Qué diferencia hay entre una reacción endotérmica y una exotérmica?
¿En qué consiste una reacción química de análisis?
¿En qué consiste una reacción de sustitución simple?
¿En qué consiste una reacción de doble sustitución?
¿En qué consiste una reacción de neutralización?
¿En qué consiste una reacción de óxido reducción?
MATERIAL REACTIVOS
10 Tubos de ensayo Acido sulfúrico (H2SO4) 25% y 50%
1 Pipeta graduada Nitrato de amonio sólido (NH4NO3)
1 Termómetro Nitrato de plata (AgNO3) 0.1 N
Papel tornasol Cobre (Cu)
Cloruro de sodio (NaCl) 0.1M
Cloruro de bario (BaCl2) 0.1 M
Acido clorhídrico (HCI) 1%
Fenolftaleína
Hidróxido de sodio (NaOH) 1%
Acido Nítrico (HNO3) 50%
Dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1%
Cristales de sulfito de sodio (Na2SO3)
Acido sulfúrico (H2SO4) 1 : 10
Permanganato de potasio (KMnO4) al 4 %
Sulfato de hierro (II) (FeSO4) al 4%
25
PROCEDIMIENTO
En esta práctica tienes que estar muy atento a los cambios que suceden, pues de
lo que tú observes te servirá para deducir y justificar que tipo de reacciones
químicas se están llevando a cabo. No solo tienes que ser observador con los
ojos, también tienes que estar atento a olores, temperaturas, y todo aquello que
tus sentidos puedan apreciar sin poner en riesgo tu salud o la de tus compañeros.
Experimento 1
LIena con agua destilada a un tercio de su capacidad un tubo de ensayo y toma
su temperatura enseguida. Adiciona 2 ml. de solución de ácido sulfúrico (H2SO4)
al 50% y verifica si hubo cambio de temperatura.
Es importante que para el paso 2 tengas listo el termómetro para medir la
temperatura justo cuando has agregado el ácido.
Experimento 2
En un vaso de precipitado deposita un poco de nitrato de amonio (NH4NO3) y
agrega 3 gotas de hidróxido de sodio (NaOH) al 1%, acerca a la boca del vaso
el papel tornasol y observa los cambios.
Experimento 3
En un tubo de ensayo coloca 2 ml. de nitrato de plata (AgNO3 ) al 10% y cobre
(Cu), observa lo que sucede, al final deposite el residuo del tubo en algún
recipiente designado.
Experimento 4
Coloca en un tubo de ensayo 20 gotas de nitrato de plata (AgNO3) 0.1M y 10
gotas de solución de cloruro de sodio (NaCl) 0.1 M. Registra los cambios
observados.
Experimento 5
Coloca en un tubo de ensayo 20 gotas de cloruro de bario (BaCl2) 0.1M y adiciona
lentamente 10 gotas de acido sulfúrico (H2SO4) al 25% y observa.
Experimento 6
En un tubo de ensayo coloca 2 ml de solución de ácido clorhídrico (HCl) al 1% y
2 gotas de fenolftaleína, con ayuda de una pipeta o gotero agrega gota a gota
solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 1%, agita el tubo entre cada gota hasta
que se complete la reacción, es decir cambie permanentemente el color de la
solución. Anota tus observaciones.
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Experimento 7
En un tubo de ensayo coloca una pequeña cantidad de cobre. Adiciona 5 gotas de
ácido nítrico (HNO3) al 50%. Registra lo que sucede.
Experimento 8
Mezcla en un tubo de ensayo 1 ml. de solución de dicromato de potasio (K2Cr2O7)
al 1% con 0.5 ml de ácido sulfúrico (H2SO4) al 25% y al final agrega unos
cristales de sulfito de sodio (Na2SO3). Registra lo que sucede.
Experimento 9
En un tubo de ensayo, coloca 2 gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) diluido 1:10 y
agregue 4 gotas de solución de permanganato de potasio (KMnO4) al 4% agite y
añade 5 ml de solución de sulfato de hierro (II) (FeSO4) al 4%. Anote ambas
observaciones.
Desarrollo de competencias
1.- Escribe y balancea las ecuaciones, identifica a que tipo pertenecen las
reacciones químicas que se realizaron en esta práctica.
ECUACION QUIMICA TIPO AL QUE PERTENECE
2.- ¿Por qué es importante recuperar los sólidos del experimento III?
________________________________________________________________
3.- ¿Qué tan tóxico es el gas liberado en el experimento VII?
________________________________________________________________
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PRÁCTICA No. 6
ESTEQUIOMETRÍA
% RENDIMIENTO DE REACCIÓN
OBJETIVO: Determinar por medio de cálculos estequiométricos el % de
rendimiento en reacciones químicas.
ACTIVIDADES PREVIAS
Investiga el significado de los siguientes términos:
Estequiometría
Peso molecular
% de rendimiento
MATERIAL REACTIVOS
2 Vasos de precipitado de 100 ml Cloruro de bario (BaCI2)
Papel filtro Cromato de potasio (K2CrO4)
Vidrio de reloj
Espátula
Embudo de cristal
PROCEDIMIENTO
Un método común para obtener cromato de bario (BaCrO4) en el laboratorio es
haciendo reaccionar cloruro de bario (BaCI2) con cromato de potasio (K2CrO4) de
acuerdo a la siguiente reacción (balancéela previamente)
BaCl2 + K2CrO4 BaCrO4 + KCI
Si contamos con 0.2 gr de BaCI2 en solución (10 ml) en un vaso de precipitado.
1.- ¿Cuántos gramos de K2CrO4 se deberán usar para que reaccione todo el
cloruro de bario (BaCl2) existente?
Gramos de K2CrO4 calculados = ____________________________.
2.- Disuelva en 5 ml. de agua los gramos calculados de K2CrO4.
3.- Mézclelos con la solución que hay en el vaso de precipitado de BaCI2 y añada
2 gotas más de K2CrO4.
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4.- El resultado de esta reacción da un precipitado color amarillo.
5.- Utilizando la ecuación balanceada y la cantidad de BaCI2 en gramos, calcule el
peso de BaCrO4 que se forma teóricamente.
6.- Prepare un papel filtro previamente pesado y colóquelo en un embudo de
cristal, coloque el embudo de tal manera que el vástago de este quede dentro de
un vaso precipitado limpio. Filtre la mezcla formada anteriormente en otro vaso
procurando que todo el sólido quede en el papel filtro, después lave el vaso de
manera que todo el sólido pase al papel filtro (lave con agua destilada el sólido
del papel filtro hasta que el agua filtrada sea incolora). Deje secar
Cuando no exista humedad pese el papel filtro con el sólido, reste al peso
obtenido el peso del papel, compare con el peso del cromato de bario calculado
anteriormente, y determine el % de rendimiento.
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PRÁCTICA No. 7
PREPARACION DE SOLUCIONES
OBJETIVO: Preparar soluciones de concentraciones definidas mediante técnicas
comunes de laboratorio
ACTIVIDADES PREVIAS:
Defina los siguientes conceptos:
Soluciones Molares
Soluciones Normales
Soluciones Molales
Soluciones de % en peso
MATERIA REACTIVOS
1 Vaso de precipitado de 100 ml Cloruro de sodio (NaCI)
2 Matraces volumétricas de 100 ml Cloruro de potasio (KCI)
1 Pipeta graduada de 10 ml Sulfato de cobre (II) (CuSO4)
1 Vidrio de reloj Nitrato de potasio (KNO3)
Espátula Cromato de potasio (K2CrO4)
1 Embudo de vidrio Hidróxido de sodio (NaOH)
PROCEDIMIENTO
1.- Preparación de 100 ml de solución 0.2 M de:
NaCI KCI CuSO4 KNO3 K2CrO4 NaOH
Cada equipo determinará la solución 0.2 M de solo una sustancia química.
a) Es necesario calcular la cantidad de gramos de la sustancia para preparar la
solución.
b) Se pesa un vaso de precipitado de 100 ml en una balanza anotando su peso en
gramos.
c) En el vaso pesado se le agrega la cantidad de sustancias con una espátula
hasta que el peso adecuado corresponda a lo calculado en el inciso a.
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d) Se transfiere la sustancia pesada a un matraz volumétrico de 100 mI utilizando
un embudo pequeño para facilitar el traspaso como se indica en la figura 7.1 Se
agrega un poco de agua al vaso para disolver cualquier cantidad de sustancia
adherida al vaso, pasándola al matraz a través del embudo. Después
cuidadosamente se agrega agua hasta la marca del matraz, se tapa y se agita,
invirtiendo el matraz varias veces. Se pone etiqueta del matraz.
2.- Preparación de 100 mI de una solución 0.1 N de los siguientes compuestos.
NaCI KCI K2CrO4 CuSO4 NaOH KNO3
Cada equipo determinará una solución de las antes mencionadas.
Se sigue el mismo procedimiento que el utilizado para la preparación de las
soluciones molares.
Desarrollo de competencias
1.- ¿Cuántos gramos de sustancia disolviste para preparar la solución 0.2 M y
cuántos para la solución 0.1N?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.- Haga un diagrama de flujo para la preparación de las sustancias anteriores.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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PRÁCTICA No. 8
VARIACION DE LA TEMPERATURA DEL AGUA EN DISOLUCIONES
OBJETIVO:
Determinar la variación de la temperatura en el agua, originada por una
disolución de ácido sulfúrico y cloruro de amonio.
ACTIVIDADES PREVIAS:
Definir los siguientes términos:
Termoquímica
Energía
Energía química
Energía térmica y potencial
Proceso endotérmico
Proceso exotérmico
MATERIAL REACTIVOS
2 Vasos de unicel Agua destilada
1 Tubo de ensayo Acido sulfúrico (H2SO4) concentrado
1 Termómetro Cloruro de amonio (NH4CI)
PROCEDIMIENTO
1.- En un vaso de unicel ponga 5 mI de agua destilada (aproximadamente 5 gr),
mídale su temperatura y anótela.
Enseguida introduzca un tubo de ensayo en el agua que contiene el vaso de
unicel, ponga 2 mI de agua dentro del tubo y 1 mI de ácido sulfúrico concentrado.
2.- Cubra el vaso de unicel con otro vaso igual de manera que las bocas
coincidan. En el vaso de arriba introduzca el termómetro, perforando con él la
base del vaso de manera que al juntar el vaso que contiene el agua y tubo de
ensayo, el bulbo del termómetro quede sumergido en el agua.
3.- Agite suavemente el conjunto de vasos, tubo y termómetro con un movimiento
circular durante tres minutos, enseguida tome la lectura que marca el termómetro
y anótela aplicando la ecuación.
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q = mc (Tf-Ti), calcule el calor liberado por la reacción que se desarrolló en el
tubo.
q = calor absorbido o cedido por el sistema
m = masa del agua empleada
c = calor especifico del agua
agua = 1 cal/gr o C
Tf = temperatura del agua leída después de hecha la reacción de proceso
Ti = temperatura del agua antes de hacer el proceso
Repita la operación anterior pero ahora utilizando agua destilada en el tubo y
cloruro de amonio (NH4Cl ).
Desarrollo de competencias
1.- ¿Cuánto calor se absorbió o liberó en el proceso?
__________________________________________________________________
2.- ¿Este proceso es exotérmico o endotérmico?
__________________________________________________________________
3.- ¿Cómo se llama el aparato que mide el calor absorbido o desprendido por un
proceso?
__________________________________________________________________
4.- ¿Qué es Entalpía de Reacción?
__________________________________________________________________
5.- ¿Qué es Entalpía de formación?
__________________________________________________________________
6.- ¿Qué diferencia hay entre una y otra?
__________________________________________________________________
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BIBLIOGRAFÍA
1.- Chang, Raymond
Química (edición breve)
McGraw-Hill
2.- Deming, Horace G.
Prácticas de Laboratorio de Química General
UTEHA (Unión Tipográfica Editorial Hispano Americana)
3.- Garzón G., Guillermo.
Fundamentos de Química General, Segunda edición
McGraw-Hill
