CAPITULO I

Laboratorio de qumica

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA

CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGA

Sede Principal Los Chaguaramos, Piso 9

Caracas Distrito Capital

0212- 6063873 - 0212- 6063985

GUA DEL LABORATORIO DE QUIMICA

NDICECAPITULO I: Uso de materiales, equipos y reactivos en el Laboratorio de Qumica Bsica (08 horas).

PRACTICA 1: NORMAS DE SEGURIDAD EN LABORATORIO, PREVENCIN DE RIESGOS Y HOJAS DE SEGURIDAD EN PRODUCTOS QUMICOS (4 horas).PRACTICA 2: IDENTIFICACIN Y CLASIFICACIN DE MATERIALES DE LABORATORIO (4 horas).CAPTULO 2: La Materia. Elementos y compuestos. Las reacciones qumicas (16 horas).

PRACTICA 3: La Qumica, La materia, Organizacin de la materia, Observacin e identificacin de los estados de la materia, Apreciacin de cambios fsicos y qumicos, Tabla peridica de los elementos (8 horas).

PRACTICA 4: Estequiometra de las reacciones qumicas. (8 horas).CAPITULO 3: Determinaciones de parmetros fsicos y qumicos de la materia (16 horas).

PRACTICA 5: Determinacin de la masa de slidos, Preparacin de disoluciones, Expresiones de concentracin. Determinacin de densidad, gravedad especfica y gravedad API (8 horas).

PRACTICA 6: Fenmenos de solubilidad y precipitacin. Separacin de mezclas (4 horas).

PRACTICA 7: Determinacin de pH. Titulacin cido -base. Determinacin de dureza en aguas (4 horas).CAPITULO 4: Mtodos de Separacin de Mezclas (16 horas).

PRACTICA 8: Destilacin Simple. Destilacin fraccionada. Destilacin con Arrastre de Vapor (8 horas).

PRACTICA 9: Extraccin. OTROS Mtodos de separacin de mezclas (8 horas).CAPITULO 5: COMPUESTOS ORGNICOS, PROPIEDADES Y APLICACIONES (12 horas).PRACTICA 10: INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA Y EL ANLISIS CUALITATIVO (4 horas).

PRACTICA 11: IDENTIFICACIN DE ALCOHOLES Y FENOLES (4 horas).

PRACTICA 12: Aplicacin de Espectroscopia de Infrarrojo para la identificacin de hidrocarburos (4 horas).CAPITULO IUso de materiales, equipos y reactivos en el Laboratorio de Qumica Bsica

(08 horas)PRACTICA 1Normas de seguridad en Laboratorio, Prevencin de riesgos. Hoja de seguridad en productos qumicos (4h)Contenidos tericos: Seguridad e higiene en el laboratorio de qumica, Hojas de seguridad en productos qumicos, Disposicin de materiales, Proteccin personal, Proteccin ambiental, Riesgos, Smbolos grficos en envases de productos qumicos, Almacenamiento, Derrames, Informacin sobre primeros auxilios.

A.-OBJETIVO GENERALIntroducir al estudiante en el manejo de informacin sobre la Seguridad, Higiene y Ambiente en un laboratorio.B.-OBJETIVOS ESPECFICOS Introducir al estudiante en las normas de seguridad del trabajo en laboratorio.

Capacitar al estudiante para el correcto manejo del instrumental del laboratorio, de reactivos y solventes; as como su posterior tratamiento como residuos de laboratorio.

C.-DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALESEl material (hoja de seguridad) se encuentra adosado a los recipientes de los productos qumicos. Adems, el suplidor est obligado a suministrar, con antelacin, la hoja de seguridad detallada, contentiva de los principios activos del producto, condiciones de almacenaje, primeros auxilios en caso de ingestin o contacto con la piel, ojos, etc.

TABLA 1. ELEMENTOS PERSONALES DE PROTECCIN Y SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE QUMICASiempre debe utilizar bata de laboratorio. sta debe ser de un material resistente (algodn o polister pero no nylon, ya que este material es poroso y fcilmente inflamable).

A bata de laboratorio debe proteger los brazos y el cuerpo; pero al mismo tiempo debe poderse quitar con facilidad en caso de quemaduras con solventes u otro material pedroso. No debe ser utilizada fuera del laboratorio.

Siempre debe proteger los ojos usando gafas de seguridad. Si usa normalmente anteojos debe usar las gafas de seguridad sobre sus anteojos. No es aconsejable usar lentes de contacto en el Laboratorio ya que cualquier gas o lquido corrosivo puede reaccionar con los lentes y causar daos irreparables. Si Ud. trabaja con material corrosivo u otro material peligroso use una mascara que cubra toda la cara.

Use guantes si va a trabajar con material corrosivo o peligroso que pueda absorberse por la piel o producir alergias. Si no est seguro de las caractersticas de la sustancia, consulte el manual del laboratorio. Si usted particularmente tiene alguna alergia, debe usar guantes todo el tiempo.

Si usted tiene el cabello largo debe mantenerlo recogido. Si el cabello largo est suelto no solamente corre el riesgo de incendiarse, sino que puede enredarse con el material del laboratorio.

Lleve calzado cmodo, cerrado y antiresbalante, esto con la finalidad de proteger los pies de salpicaduras, derrames y cadas.

Tabla 2. Normas Generales dentro del Laboratorio NORMAS GENERALES DENTRO DEL LABORATORIODEL

1. Antes de usar un mechero, se recomienda cerciorarse de la ausencia de solventes orgnicos en las cercanas. Existen solventes orgnicos que son altamente inflamables.

2. Los productos inflamables (alcohol, ter, etc.) no deben estar cerca de fuentes de calor. Si hay que calentar tubos con estos productos, se har a bao mara, nunca calentar directamente a la llama.

3. No devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados sin consultar con el profesor.

4. Nunca lanzar desechos qumicos al desage o ponerlos en la basura. Siempre consultar sobre la disposicin de los desechos.

5. El vidrio caliente al igual que otros materiales (metales) no se diferencia a simple vista del vidrio fro. Para evitar quemaduras, dejarlo enfriar antes de tocarlo o tomarlo con material adecuado (pinzas).

6. Nunca se debe introducir un tapn de goma a un tubo de vidrio sin primero humedecer el tubo y el agujero con agua, solucin jabonosa o glicerina. Se recomienda adems protegerse las manos con toalla de papel o guantes.

7. En caso de calentar a la llama el contenido de un tubo de ensayo, nunca

Dirigir a abertura del tubo de ensayo hacia su persona o algn compaero. El lquido puede hervir y proyectarse.

8. No tocar con las manos y menos con la boca, los productos qumicos.

9. No pipetear con la boca. Utilizar pro-pipeta.

10. Los cidos requieren un cuidado especial. Cuando sean diluidos, nunca agregar agua sobre ellos, siempre al contrario, es decir, cido sobre agua.

11. Nunca oler un reactivo directamente del recipiente. Algunos reactivos son extremadamente custicos (gases irritan severamente la piel) y deberan ser evitados. Para oler de forma segura un reactivo, se recomienda estar a dos pies del recipiente, y con la mano ahuecada llevar una muestra de vapor del reactivo hacia la nariz.

D.-TRABAJO EXPERIMENTALObserve y analice las etiquetas de los productos qumicos que le sean asignados por su profesor, identifique el simbolismo contenido en tales etiquetas. Las mismas contienen secciones informativas sobre diecisis (16) aspectos, a saber: Identificacin del producto.

Composicin del producto.

Identificacin de riesgos (Fig. 1).

Primeros auxilios.

Medidas Manejo y almacenaje.

Medidas de extincin de incendios.

Medidas en casos de derrame accidental.

Control de exposicin / proteccin personal.

Propiedades fsicas y qumicas.

Datos sobre la reactividad y estabilidad.

Informacin sobre ecologa (ecotoxicidad, biodegradabilidad).

Informacin toxicolgica.

Consideraciones para el momento de la eliminacin.

Informacin sobre el transporte.

Informacin reglamentaria.

Datos complementarios.De acuerdo a lo expuesto anteriormente elabore las fichas de seguridad en conjunto con sus compaeros de los compuestos asignados por el profesor (entre todos los estudiantes del grupo de laboratorio se deber cubrir todos los productos existentes en el laboratorio), al finalizar tales fichas, stas debern estar disponibles para el uso del grupo a lo largo de las prcticas de laboratorio.Los estudiantes debern clasificar en los estantes y/o mobiliario los reactivos disponibles de acuerdo con su peligrosidad. Tambin debern inspeccionar el laboratorio sealando a los profesores las carencias y/o defectos que observen.

FIGURA 1 SMBOLOS DE RIESGO O PELIGROSIDADEl estudiante debe asegurarse de comprender el contenido de las etiquetas ya que de ello depender la correcta interpretacin de los smbolos de seguridad.Si usted no maneja alguno de los trminos utilizados en la tabla n 3, debe consultarlo a su profesor. Tabla 3. Tabla de Smbolos de riesgo: clasificacin y precaucin.

EExplosivoClasificacin: Sustancias y preparaciones que reaccionan exotrmicamente tambin sin oxgeno y que detonan segn condiciones de ensayo fijadas, pueden explotar al calentar bajo inclusin parcial.Precaucin: Evitar el choque, Percusin, Friccin, formacin de chispas, fuego y accin del calor.

OComburenteClasificacin: (Perxidos orgnicos). Sustancias y preparados que, en contacto con otras sustancias, en especial con sustancias inflamables, producen reaccin fuertemente exotrmica. Precaucin: Evitar todo contacto con sustancias combustibles.Peligro de inflamacin: Pueden favorecer los incendios comenzados y dificultar su extincin.

F+Extremadamente inflamableClasificacin: Lquidos con un punto de inflamacin inferior a 0 C y un punto de ebullicin de mximo de 35 C. Gases y mezclas de gases, que a presin normal y a temperatura usual son inflamables en el aire. Precaucin: Mantener lejos de llamas abiertas, chispas y fuentes de calor.

FFcilmente inflamableClasificacin: Lquidos con un punto de inflamacin inferior a 21 C, pero que NO son altamente inflamables. Sustancias slidas y preparaciones que por accin breve de una fuente de inflamacin pueden inflamarse fcilmente y luego pueden continuar quemndose permanecer incandescentes.Precaucin: Mantener lejos de llamas abiertas, chispas y fuentes de calor.

T+Muy TxicoClasificacin: La inhalacin y la ingestin o absorcin cutnea en MUY pequea cantidad, pueden conducir a daos de considerable magnitud para la salud, posiblemente con consecuencias mortales.Precaucin: Evitar cualquier contacto con el cuerpo humano , en caso de malestar consultar inmediatamente al mdico.

TTxicoClasificacin: La inhalacin y la ingestin o absorcin cutnea en pequea cantidad, pueden conducir a daos para la salud de magnitud considerable, eventualmente con consecuencias mortales. Precaucin: evitar cualquier contacto con el cuerpo humano. En caso de malestar consultar inmediatamente al mdico. En caso de manipulacin de estas sustancias deben establecerse partes especiales!

CCorrosivoClasificacin: Sustancias y preparaciones que reaccionan exotrmicamente tambin sin oxgeno y que detonan segn condiciones de ensayo fijadas, pueden explotar al calentar bajo inclusin parcial.Precaucin: Evitar el choque, Percusin, Friccin, formacin de chispas, fuego y accin del calor.

XiIrritanteClasificacin: Sin ser corrosivas, pueden producir inflamaciones en caso de contacto breve, prolongado o repetido con la piel o en mucosas. Peligro de sensibilizacin en caso de contacto con la piel. Clasificacin con R43. Precaucin: Evitar el contacto con ojos y piel; no inhalar vapores.

NPeligro para el medio ambienteClasificacin: En el caso de ser liberado en el medio acutico y no acutico puede producirse un dao del ecosistema por cambio del equilibrio natural, inmediatamente o con posterioridad. Ciertas sustancias o sus productos de transformacin pueden alterar simultneamente diversos compartimentos. Precaucin: Segn sea el potencial de peligro, no dejar que alcancen la canalizacin, en el suelo o el medio ambiente. Observar las prescripciones de eliminacin de residuos especiales.

E.- MEDIDAS DE SEGURIDAD Asegrese de comprender el contenido de las etiquetas ya que de ello depender la correcta interpretacin de los smbolos. Tenga especial atencin en la manipulacin de todos los reactivos y solventes del laboratorio. Evite en todos momento, el contacto directo con piel o mucosas.

Utilice guantes para la manipulacin de material potencialmente peligroso.F.- BIBLIOGRAFA1. Catlogos de y hojas de seguridad de productos qumicos de uso en el laboratorio.

2. Fieser L.F. (1967) Experimentos de Qumica Orgnica, Ed. Revert,

3. Vogel Arthur (1985) Qumica Analtica Cualitativa. Ed. Kapelusz.

G.- REFERENCIAS EN INTERNET1. http://www.fichasdeseguridad.com/0a_ficha_seguridad_msds.htm

2. http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_276.htm3.http://www.uam.es/servicios/asistenciales/riesgoslaborales/especifica/normativa/laboratorio/lab2.2.html4. http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_480.htm PRACTICA 2IDENTIFICACIN Y CLASIFICACIN DE MATERIALES DE LABORATORIO(4 horas)

Contenidos tericos: Identificacin de materiales en el laboratorio, Capacidad volumtrica, Formas geomtricas de recipientes, Medidas exactas y aproximadas, Divisiones y subdivisiones de escalas, Apreciacin de instrumentos, Medicin de slidos y lquidos, Transferencia de lquidos.A.-OBJETIVO GENERALIntroducir al estudiante en el manejo de los materiales y tcnicas bsicas de uso comn en el laboratorio.B.-OBJETIVOS ESPECFICOS Identificar los diversos materiales y equipos tpicos en un laboratorio de qumica. Utilizar correctamente los materiales y equipos tpicos en un laboratorio de qumica.

Adquirir experiencia en la utilizacin de ciertas tcnicas bsicas de uso comn en el laboratorio.C.- DESCRIPCION DE EQUIPOS Y MATERIALESPodr ser utilizada para esta experiencia toda la dotacin del laboratorio

D.- TRABAJO EXPERIMENTAL1) Clasifique el material existente en su laboratorio de qumica en base a: Materiales de sostn: permiten sujetar algunas otras piezas de laboratorio. Materiales de uso especfico: Son materiales que permiten realizar algunas operaciones especficas y slo puede utilizarse para ello. Materiales volumtricos: Son materiales que permiten medir volmenes de sustancias lquidas.

Materiales usados como recipientes: permiten contener sustancias. Aparatos: instrumentos que permiten realizar algunas operaciones especficas.De acuerdo a la clasificacin anterior complete la cuarta columna de la tabla 4. Identifique cada uno de los materiales en el laboratorio.TABLA 4. FUNCIN DE ALGUNOS MATERIALES DE LABORATORIOUTENSILIONOMBREFUNCINTIPO (IDENTIFIQUELO USTED)

Adaptador para pinza para refrigerante o pinza Holder.Este utensilio como presenta dos nueces. Una nuez se adapta perfectamente al soporte universal y la otra se adapta a una pinza para refrigerante de ah se deriva su nombre. Estn hechos de una aleacin de nquel no ferroso.

Ej. Utensilio de sostn

Pinza de bureta

Sirven para sostener las buretas en posicin vertical.

Matraz volumtricoSon matraces de vidrio que permiten realizar soluciones valoradas, los hay de diversas medidas como: 50ml, 100ml, 250 ml, 500 ml,1L etc.

Pipetas.Este material existe en dos presentaciones:

a. Pipetas aforadas.

b. Pipetas volumtricas.

Las primeras permiten medir diversos volmenes segn la capacidad de esta, las segundas no estn graduadas y slo permiten medir un volumen nico.

Medidor de pHEs un aparato que permite medir el pH de las sustancias.

Probeta.Este material permite medir volmenes las hay de vidrio y de plstico y de diferentes capacidades.

Embudo de polietileno.Es un embudo que presenta un dimetro de 90 mm. Se utiliza en la dosificacin de sustancias o soluciones.

Tubo de thielePermite realizar puntos de fusin. Para ello se llenan de una sustancia de elevado punto de ebullicin, como la parafina. Por las prolongaciones laterales se introduce el/los capilares con la sustancia cuyo punto de ebullicin queremos determinar. Por la abertura superior, mediante un corcho agujereado se acopla un termmetro, cuyo bulbo debe quedar junto al extremos del capilar con la sustancia. Con el mechero, suavemente, vamos calentando por la parte inferior, observando cuando la sustancia empieza a fundirse, momento en el que anotamos la temperatura marcada por el termmetro.

Pinzas para cpsula de porcelana.Permiten sujetar cpsulas de porcelana.

Crisol de porcelanaPermite realizar calentar compuestos qumicos

a altas temperaturas.

Matraz de destilacinSon matraces de vidrio con una capacidad de 250 ml. Se utilizan junto con los refrigerantes para efectuar destilaciones.

Matraz kitazatoEs un matraz de vidrio que presenta un vstago. Estn hechos de cristal grueso para que resistan los cambios de presin. Se utilizan para efectuar filtraciones al vaco.

Mechero BunsenSon Materiales metlicos que permiten calentar sustancias. Presentan una base, un tubo, una chimenea, un collarn y un vstago. Con ayuda del collarn se regula la entrada de aire. Para lograr calentamientos adecuados hay que regular la flama del mechero a modo tal que sta se observe bien oxigenada (flama azul).

Plancha elctrica.Es un aparato que permite calentar sustancias.

Alargadera de destilacin.Este dispositivo tiene un brazo que presenta un ngulo de 75 grados, en este brazo se conecta un condensador, en el extremo superior de este dispositivo se coloca un termmetro. La alargadera de destilacin se utiliza junto con un matraz comn cuando no se dispone de un matraz de destilacin.

Aparato de destilacin.Consta de tres partes:

a. un matraz redondo de fondo plano con salida de un lado, boca y tapn esmerilado.

b. Una alargadera de destilacin con boca esmerilada que va conectada del refrigerante al matraz.

c. Refrigerante de serpentn con boca esmerilada.

Este aparato se utiliza para hacer destilaciones de sustancias.

Embudo de separacinEs un embudo que tiene la forma como de un globo, existen en diferentes capacidades como: 250 ml., 500 ml.Se utiliza para separar lquidos inmiscibles.

Embudo estriado de tallo largoPermite filtrar sustancias cuando se coloca el papel de filtro

Refrigerante de serpentn.Es un refrigerante que tambin recibe el nombre de refrigerante de Graham. Su nombre se debe a la caracterstica de su tubo interno en forma de serpentn. Se utiliza para condensar lquidos (destilacin).

Refrigerante recto.Es un refrigerante que tambin recibe el nombre de refrigerante de Lebig. Su nombre se debe a que su tubo interno es recto y al igual que los otros dos anteriores mencionados, se utilizan como condensadores en destilaciones.

Pinzas para crisol.Se usan para sujetar crisoles

Pinzas para tubo de ensayo.Permiten sujetar tubos de ensayo y si stos se necesitan calentar, siempre se hace sujetndolos con estas pinzas, esto evita accidentes como quemaduras

Agitador de vidrio.Estn hechos de varilla de vidrio y se utilizan para agitar o mover sustancias, es decir, facilitan la homogenizacin.

Pinzas para vaso de precipitado.Se usan para sostener vasos de precipitados

TrpodeSon Materiales de hierro que presentan tres patas y se utilizan para sostener materiales que van a ser sometidos a un calentamiento.

Frascos para reactivos.Permite guardar sustancias para almacenarlas los hay mbar y transparentes los de color mbar se utilizan para guardar sustancias que son alteradas por la accin de la luz del sol, los de color transparente se utilizan para guardar sustancias que no son afectadas por la luz solar.

Cpsula de porcelanaPermite carbonizar elementos qumicos. Resiste elevadas temperaturas.

Cepillo para matraz aforado.

Permite lavar matraces aforados

Cepillo para tubo de ensayo

Permite lavar tubos de ensayo

EsptulaPermite tomar sustancias qumicas

Vasos de precipitadosPermite calentar sustancias y obtener precipitados de ellas.

Vidrio de relojPermite contener sustancias.

Matraz baln de fondo planoEs una variacin del matraz baln y se utiliza como recipiente.

Matraz ErlenmeyerEs un recipiente de vidrio que se emplea Para contener sustancias los hay de varias capacidades.

Piceta.Es un recipiente que se utiliza para contener agua destilada.

Tubos de ensayoEstos Materiales sirven para hacer experimentos o ensayos los hay en varias medidas. Los hay de vidrio y de plstico.

2) Identifique los materiales y equipos de laboratorio que se encuentran en su laboratorio de qumica en correspondencia a los materiales de uso comn en el laboratorio de qumica presentados a continuacin.

3) Calibracin de material volumtrico Calibracin es simplemente el parte de comparacin entre lo que indica un instrumento y lo que "debiera indicar" de acuerdo a un patrn de referencia con valor conocido. La calibracin del material volumtrico tiene por finalidad conocer el valor real que mide el material volumtrico ya que el mismo debido al uso se contrae se expande (por la manipulacin con sustancias calientes y fras) perdiendo su exactitud.a) Calibracin de un matraz aforado de 100 mlEl matraz aforado es un material volumtrico que permite medir volmenes exactos de lquido; para ello deben ser llenados hasta la lnea de aforo. En esta experiencia debe determinarse la masa del matraz de aforo a calibrar (100 ml), el cual debe estar bien seco.

a) Llene el matraz con agua destilada a temperatura ambiente hasta la marca del aforo.

b) Verifique la temperatura y busque la densidad del agua a esa temperatura (Tabla n 5).

c) Tape y pese de nuevo el matraz con el volumen de agua.

a) Calcule la masa de agua por diferencia de peso. b) Calcule el volumen real de lquido que contiene del matraz.c) Realice las medidas por triplicado y calcule la desviacin estndar de sus mediciones.d) Elabore una tabla donde se presenten ordenadamente todos estos datos e inclyala en su informe de laboratorio.

e) En funcin de sus resultados, elabore una conclusin sobre el volumen real del matraz de aforo utilizado.

Para medir volmenes la posicin correcta del ojo es la A, las posiciones B y C daran origen al error de paralaje.

El valor del volumen ser determinado por la divisin de la escala del recipiente que coincida con la base del menisco. Los ojos deben estar colocados a la altura de la divisin de enrase.

Figura 2: Forma correcta de visualizar el menisco para el aforo.b) Calibracin de un cilindro graduado de 100 ml Realice el mismo proceso descrito en la seccin anterior, considerando que un cilindro graduado posee graduaciones en vez de una marca de aforo.

Llene el cilindro hasta la graduacin que indica 100 ml; siguiendo el proceso descrito anteriormente calcule el volumen real del cilindro.Frmulas a utilizar: ( = m / VDonde:

( : Densidad del lquido a la temperatura del la laboratorio.

m : Masa del liquido.

V : Volumen del lquido.

Por despeje de esta frmula se obtiene:

Volumen de liquido = (masa de agua)

(Densidad del agua a la temperatura del laboratorio)

Dispersin de datos y error de una medida:El grado con el cual los diversos datos tienden a esparcirse respecto de un valor promedio se denomina dispersin, variacin o precisin. Existen varias formas de calcular la dispersin de los datos, siendo las ms comunes: el rango, la desviacin estndar y la varianza. Para esta experiencia de laboratorio se utilizar la desviacin Standard, definida de la siguiente manera:

Donde:

s : Desviacin Standard

Xj : Cada uno de los valores producto de la medicin de la variable en estudio.

X : Valor promedio de la variable en estudio.

N : Nmero de repeticiones de la medicin.

Tabla n 5: Densidad de agua segn la temperatura.

4) Tcnicas de uso comn en el laboratorioA continuacin se presentarn un conjunto de tcnicas bsicas de uso comn en el laboratorio de qumica cuyo dominio es indispensable para el desarrollo de las prcticas de laboratorio posteriores. Asegrese de prcticas cada tcnica hasta adquirir cierto nivel de destreza en las mismas.

a) Tcnica de manejo de la pipeta

Tomar una pipeta completamente limpia.

Curar la pipeta con el lquido a medir (por curar se entiende lavar la pipeta por dentro con el lquido con el que se trabaja).

Colocar el extremo fino de la pipeta en un envase con el lquido de trabajo (nunca los haga directamente en el frasco de reactivo) y aspire el lquido cuidadosamente con una pera de succin hasta que se supere la lnea de aforo.

Enrase la pipeta. Este procedimiento consiste en llevar el lquido de trabajo hasta el punto de referencia de la pipeta; el lquido se drena muy lentamente hasta que el menisco del mismo coincida con la lnea de aforo. Para ello es importante que el ojo del observador est al mismo nivel del envase.

Una vez enrasada la pipeta, se tienen en ella una cantidad exacta del lquido de trabajo. El mismo debe ser drenado al recipiente de trabajo apoyando la punta de la pipeta contra las paredes del recipiente para evitar salpicaduras.

Si la pipeta es graduada, el proceso de enrase se realiza hasta lograr que el menisco coincida con el indicador del volumen deseado.

Figura 3:

Pera de succinNo se pipetear con la boca. Basta en estos casos con introducir la pipeta hasta la base del recipiente y esperar a que ascienda el lquido, sin succin o con ayuda de una pera, como la indicada en la figura, que tiene tres vlvulas que permiten llenar, enrasar y vaciar fcilmente las pipetas aforadas y graduadas.

.- En primer lugar, se presiona la vlvula A y el centro de la perilla para expulsar el aire.

.- Con la vlvula S se aspira (succiona) el lquido, debe mantener la pipeta en el seno del lquido.

.- Presionando la vlvula E, se vaca el lquido. Al succionar, se cuidar que la pipeta est bien introducida en el lquido, y que seguir estndolo an cuando vaya llenando con l. (Si quedase poco introducida, pueden penetrar burbujas de aire, que junto con el lquido ascenderan hasta la pera estropendola).

IMPORTANTE: al momento de vaciar el contenido de una pipeta en un recipiente de baca ancha, es recomendable deslizar el lquido por la pared del recipiente inclinado para evitar salpicaduras.Figura 4: trasvase de lquidos pipeta-beakerb) Tcnica de manejo de la bureta

Lavar bien la bureta. Curarla con el lquido de trabajo. Lubricar la llave si es necesario.

Coloque la bureta en el soporte sujetada adecuadamente con pinzas.

Llene la bureta por el orificio superior, se recomienda utilizar un embudo o vaso precipitado.

Se debe llenar ms arriba de la marca de cero de la bureta.

Abrir la llave de la bureta para sacar el aire contenido en la llave y la punta de la bureta, y enrasar a cero. No deben quedar burbujas de aire en el cuerpo de la bureta.

Drenar el lquido de trabajo en el envase a utilizar para tal fin. Controle la velocidad de drenaje con la llave.

A medida que se acerque al volumen deseado, cerrar la llave hasta que de drene gota a gota hasta que el fondo del menisco coincida con el volumen deseado.

Manejar la llave cuidadosamente para evitar la fuga de lquidos.c) Trasvase de lquidos: Una tcnica importante de aprender cuando una persona se inicia en el laboratorio es como trasvasar correctamente lquidos entre dos recipientes minimizando la prdida del mismo, tanto por medidas de seguridad e higiene, como por eficiencia en le trabajo de laboratorio.

Entre los materiales de laboratorio existen aquellos destinados a la medicin precisa de lquidos (los materiales volumtricas como pipetas, buretas y balones aforados); y aquellos que son utilizados generalmente como recipiente de los mismos, cuya precisin de escala es baja y por lo tanto no son recomendados para medir volmenes de lquidos cuando es necesaria cierta precisin (erlenmeyers, vasos de precipitado, entre otros).

A continuacin se presentaran las tcnicas de trasvase de lquidos:Tcnica para la transferencia de lquidos a recipientes de abertura ancha: Figura 5: trasvase de lquidos beaker-beakerPara evitar salpicaduras al verter un lquido de un recipiente a otro, se apoya una varilla de vidrio sobre el pico del recipiente, de forma que el lquido fluya por la varilla y se recoja en el otro recipiente.Tcnica para la transferencia de lquidos a recipientes de abertura angosta:

Figura 6: trasvase de lquidos beaker-matraz de aforo Para la transferencia de lquidos a recipientes de abertura angosta debe utilizarse un embudo de vidrio seco y limpio en el que caiga el lquido procedente de la varilla.

Trasvase de lquido desde un vaso de precipitado a otro.a) Llene un matraz de aforo de 100 ml con agua destilada a temperatura ambiente.

b) Trasvase el lquido a un vaso de precipitado de 100 ml de capacidad. Determine qu tcnica le permitir minimizar la probabilidad de prdida del lquido durante la operacin.

c) Observe el volumen de lquido que refleja el vaso precipitado. Tome nota.

d) Utilizando la tcnica adecuada trasvase este lquido hacia un vaso de precipitado de 250 ml.

d) Utilizando la tcnica adecuada trasvase este lquido nuevamente hacia el matraz de aforo de 100 ml.

e) Tome nota de sus observaciones.f) En funcin de sus resultados, elabore una conclusin sobre los resultados obtenidos. A qu se deben las observaciones experimentales realizadas?INFORMACIN ADICIONAL:Todos los instrumentos tienen una precisin finita, indicada en las divisiones y subdivisiones de la escala que presenta dicho instrumento. Por ello para un dado instrumento, siempre existe una variacin mnima de la magnitud que puede detectar. Esta mnima cantidad se denomina la apreciacin del instrumento. Sin embargo, an cuando materiales como un cilindro graduado posee una apreciacin o escala mnima de medicin; el experimentador tambin puede hacer una evaluacin de los volmenes que se encuentren entre las variaciones mnimas de magnitud y determinar una medida diferente an ms pequea que la apreciacin, esta es llamada estimacin. La exactitud se refiere al grado en que un valor medido concuerda con el valor correcto. Mientras que la precisin se refiere al grado en que las medidas individuales concuerdan entre s. Observe la figura N 3 adjunta, el circulo central muestra el valor correcto y los puntos blancos representan valores dentro del rea del circulo; por ejemplo dos puntos muy cercanos tienen valores muy cercanos mientras ms se alejan los puntos ms se alejan los valores. En base a sus clculos puede decir de la exactitud y la precisin del baln aforado y el cilindro graduado?En la figura n 3 Que puede decir de la exactitud y la precisin en los casos A, B y C? Incluya este comentario en su informe de laboratorio. Discuta con su profesor y compaeros sobre sus respuestas.

Figura N 7: Precisin y exactitud de las medicionesE.- MEDIDAS DE SEGURIDADDebe tenerse cuidado con el manejo de la cristalera del laboratorio. F.-BIBLIOGRAFA1. Catlogos de casas comerciales que distribuyan materiales para laboratorios.

G.-REFERENCIAS EN INTERNET1. http://www.cecyt15.ipn.mx/polilibros/instrumenta/contenido/unidades.htm2. http://es.wikipedia.org/wiki/Material_volum%C3%A9trico_(qu%C3%ADmica)CAPITULO II

La Materia. Elementos y compuestos. Las reacciones qumicas.

(16 horas)

PRACTICA 3

La Qumica, La materia, Organizacin de la materia, Observacin e identificacin de los estados de la materia, Apreciacin de cambios fsicos y qumicos, Tabla peridica de los elementos. (8h)

A.- OBJETIVO Derivar de la experiencia prctica las nociones de materia y los cambios experimentados por sta.B.- ACTIVIDADES PRELIMINARES

La Materia. Caractersticas:

El estudiante deber investigar acerca de los siguientes aspectos:

Definicin de materia.

Definicin de tomo.

Definicin de molcula.

Definicin de elemento qumico.

Definicin de compuesto qumico.

Definicin de materia.

Fases de la materia. Caractersticas.

Propiedades fsicas y qumicas de la materia.

El profesor de laboratorio debe iniciar una discusin con el grupo de estudiantes sobre los aspectos investigados en las Actividades Preliminares, con el objeto de aclarar dudas y verificar conocimientos en el rea.

La Tabla Peridica de los Elementos:El estudiante deber leer y analizar el material bibliogrfico que se presenta como anexo 1 en esta gua de laboratorio acerca de la Tabla Peridica de la Elementos Qumicos.

El estudiante investigar cuales elementos qumicos de la Tabla Peridica tienen comportamiento de gas noble, de metal, no metal y metaloides; reportar esa informacin en tablas.El estudiante investigar cules son los elementos que forman parte de los hidrocarburos y las trazas que comnmente poseen los crudos venezolanos. Realice una ficha sobre la informacin que la Tabla Peridica ofrece sobre dichos elementos.El estudiante observar en la tabla peridica los valores numricos que corresponden a los pesos atmicos, y los nmeros de oxidacin de los compuestos (capacidad de reaccionar en diferentes niveles). Deber discutir estos conceptos con sus compaeros y profesor. Finalmente deber agrupar en tablas los compuestos que pueden reaccionar con uno varios nmeros de oxidacin. As mismo, verificar las relaciones de ubicacin dentro de la Tabla Peridica de los elementos que poseen mltiples nmeros de oxidacin.

Figura 8: Tabla Peridica de los Elementos QumicosC.- DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES

Vasos de precipitado de 100 ml de capacidad, Mechero, Rejilla para mechero, Aros metlicos, Pinzas, Soporte universal, Termmetros, Agitadores de vidrio, Cilindro graduado 250 ml de capacidad, Hielo.D.- TRABAJO EXPERIMENTAL 1) Propiedades fsicas y qumicas de la materia:

El estudiante deber definir las propiedades fsicas y qumicas de las sustancias qumicas en estudio, posteriormente algunas de esas sustancias sern sometidas a procesos de solidificacin, fusin o ebullicin. El estudiante debe observar los cambios de fases y reflejar sus observaciones en tablas donde se incluyan datos y resultados finales.

El profesor le asignar a cada estudiante dos muestras de 150 ml. de sustancias qumicas en estudio seleccionadas del siguiente listado (el estudiante no tendr conocimiento de la identidad de sus sustancias problema)

Listado de sustancias de estudio:

Agua destilada.

Solucin de Hidrxido de sodio al 10%.

Solucin de NaCl al 10% Solucin de Hidrxido de sodio al 20%.

Solucin de NaCl al 20% Solucin de Hidrxido de sodio al 30%.

Solucin de NaCl al 30%.NOTA: es importante que los envases de cada sustancia estn marcados con un nmero para su posterior identificacin.

a) Medicin de punto de ebullicin de una sustancia:

a) Describir la apariencia general de las sustancias en estudio.

b) Tome en un cilindro graduado 100 ml y vierta en l 50 ml de la sustancia problema.

c) Caliente el cilindro segn el montaje que se presenta a continuacin hasta llegar al punto de ebullicin. Registre esta temperatura.

d) Repita la experiencia con la otra sustancia problema.

e) Identifique los estados de la materia observados durante la experiencia.

f) El fenmeno observado se trata de un cambio fsico o qumico? Explique.

Una vez finalizada la experiencia el profesor informar a cada estudiante la identidad de sus sustancias problema.

Verifique la semejanza de sus observaciones con respecto a los otros compaeros que trabajaron con las mismas sustancias problema.

Comente acerca de la relacin concentracin de una solucin punto de ebullicin.

Figura 9: Medicin de punto de ebullicinD.- MEDIDAS DE SEGURIDAD

Preste especial atencin a los procesos de calentamiento y en la manipulacin de sustancias calientes.

Realice los procesos de trasvase de lquidos segn los procedimientos aprendidos en las prcticas anteriores. Evite salpicaduras.

E.-BIBLIOGRAFIA1. Atkins P y Jones L. Qumica. Editorial Omega, Barcelona 1992

2. Chang R. Qumica. Editorial Mc Graw Hill, 7 Edicin

3. Whitten K.W. Davis R.E y Peck M.L Qumica General. Editorial Mc Graw Hill 1998.ANEXO 1

LA MATERIA

Figura 10: Clasificacin de la materia

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen en el espacio. Los materiales son las distintas formas en que esta materia se presenta, sea cual sea su estado fsico: slido, lquido o gaseoso.

Los materiales slidos tienen forma y volumen propios; los lquidos se amoldan a la forma del recipiente que los contiene, pero los gases no tienen un volumen propio, sino que se amoldan a la del recipiente que los contiene.Los materiales pueden ser homogneos o heterogneos: desde el punto de vista del qumico, una sustancia es homognea cuando su comportamiento no cambia al pasar de un estado fsico a otro (slido, lquido, gaseoso). Es heterognea en caso contrario. Un ejemplo de sustancia qumicamente homognea lo constituye el agua pura, y el qumicamente heterognea, el agua de mar, pues las disoluciones son heterogneas con respecto a los cambios de estado fsico pero homogneas en relacin a la subdivisin.

Sustancias puras: son sistemas homogneos cuya composicin es constante. Cualquiera de las porciones de una sustancia pura posee iguales propiedades caractersticas que las dems. Entre estas se encuentran:

Elementos simples: son sustancias puras que no pueden descomponerse en sustancias ms simples por medios qumicos. Por ejemplo, el hierro y el plomo no pueden descomponerse en otras especies qumicas ms sencillas.

Compuestos qumicos: son sustancias puras originadas por la combinacin de elementos qumicos (dos o ms) en proporciones definidas. Los compuestos slo pueden separarse en sus elementos constituyentes a travs de procedimiento qumicos. Por ejemplo: el agua est conformada por los elementos hidrgeno y oxgeno, los cuales pueden separarse mediante el paso de la corriente elctrica o electrlisis.Propiedades de los materiales

Las propiedades no-caractersticas son las que no permiten diferenciar un material de otro porque no dependen de la naturaleza del material. Por ejemplo, la masa, el volumen, la temperatura, la longitud y la forma no se pueden usar para identificar un material.

Las propiedades caractersticas son las que permiten diferenciar un material de otro porque dependen de la naturaleza misma del material. Algunas de estas propiedades son el punto de fusin, el punto de ebullicin, la densidad, la solubilidad, el color, el sabor y otro ms.Por otra parte, algunas propiedades como la masa, el volumen y la longitud, depende directamente de la cantidad de materia presente; es decir, aumentan al incrementar la cantidad de materia y viceversa. A esta se les denomina propiedades extensivas. Otras propiedades, sin embargo, son siempre constantes y no varan con la cantidad de materia y se les conoce como propiedades intensivas.

Las propiedades intensivas se determinan en materiales en estado puro llamadas sustancias puras como el agua o el azcar, pero no en las mezclas como el agua azucarada. Muchas veces ocurre que dos materiales pueden tener una o ms propiedades caractersticas iguales y para diferenciarlos hay que recurrir a otras propiedades que permitan establecer en forma clara y sin ambigedades la identidad de cada material. Sin embargo, para muchos casos las propiedades caractersticas son tiles para caracterizar y diferenciar muchos de los materiales que conocemos.

Cambios fsicos y qumicos

Un cubo de hielo es la sustancia llamada agua que al congelarse forma un slido. Todos los incisos mostrados en la figura 1, muestran la misma sustancia: agua. Un cambio como este, dnde no se cambia una sustancia en otra sustancia, se llama cambio fsico. Otro ejemplo familiar de un cambio fsico es el agua hirviente. Cuando el agua hierve, el lquido se transforma en vapor. El vapor es la sustancia agua en forma de un gas. Los gases llenan sus recipientes y toman forma de ellos. Con frecuencia son invisibles, como el aire.

Una fase, es una porcin de materia que tiene composicin y estado fsico uniformes, y que est separada de otras fases por fronteras definidas.

En un cambio qumico se transforman una o ms sustancias y forman otras.

Las sustancias se identifican por sus propiedades. Las propiedades que implican cambios de sustancias en otras sustancias se llaman propiedades qumicas. El hecho de que el agua se descomponga en hidrgeno y oxgeno gaseosos por la electricidad es una propiedad qumica del agua. Las propiedades donde no intervienen cambios de sustancia en otras sustancias se llaman propiedades fsicas. El que el agua se congele a 0C y hierva a 100C son propiedades fsicas del agua.

ORIGENES DE LA TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOSAunque Dmitri Mendeleiev es considerado a menudo el "padre" de la tabla peridica, su estructura actual es el fruto del trabajo de muchos cientficos. Los orgenes

Un requisito previo necesario a la construccin de la tabla peridica era el descubrimiento de los elementos individuales. Aunque elementos como oro, plata, estao, cobre, plomo y mercurio eran conocidos desde la antigedad, el primer descubrimiento cientfico de un elemento tuvo lugar en 1669 cuando Hennig Brand descubri el fsforo. Durante los siguientes 200 aos, se adquiri un gran conocimiento sobre las propiedades de los elementos y de sus compuestos. En 1869, haban sido descubiertos un total de 63 elementos. Como el nmero de elementos conocidos iba creciendo, los cientficos empezaron a buscar patrones en sus propiedades y a desarrollar esquemas para su clasificacin.

Ley de las tradasEn 1817 Johann Dobereiner (a la izquierda) observ que el peso atmico del estroncio era aproximadamente la media entre los pesos del calcio y del bario, elementos que poseen propiedades qumicas similares.

En 1829, tras descubrir la trada de halgenos compuesta por cloro, bromo y yodo, y la trada de metales alcalinos litio, sodio y potasio, propuso que en la naturaleza existan tradas de elementos de forma que el central tena propiedades que eran un promedio de los otros dos miembros de la trada (la Ley de Tradas). Esta nueva idea de tradas se convirti en un rea de estudio muy popular. Entre 1829 y 1858 varios cientficos (Jean Baptiste Dumas, Leopold Gmelin, Ernst Lenssen, el von de Max Pettenkofer, y J.P. Cooke) encontraron que estos tipos de relaciones qumicas se extendan ms all de las tradas. Durante este tiempo se aadi el flor al grupo de los halgenos; se agruparon oxgeno, azufre, selenio y teluro en una familia mientras que nitrgeno, fsforo, arsnico, antimonio y bismuto fueron clasificados en otra. Las investigaciones llevadas a cabo presentaban la dificultad de que no siempre se dispona de valores exactos para las masas atmicas y se haca difcil la bsqueda de regularidades.

Meyer y MendeleievQuin es creador de la tabla peridica?

Ha habido alguna discordancia sobre quin merece ser reconocido como creador de la tabla peridica, si el alemn Lothar Meyer o el ruso Dmitri Mendeleiev.

Trabajando independientemente, ambos qumicos produjeron resultados notablemente similares y casi al mismo tiempo. Un libro de texto de Meyer publicado en 1864 inclua una versin abreviada de una tabla peridica para clasificar los elementos. La tabla comprenda la mitad de los elementos conocidos organizados en orden de su masa atmica y mostraba una periodicidad en funcin de sta.

En 1868, Meyer construy una tabla extendida que entreg a un colega para su evaluacin. Desgraciadamente para Meyer, la tabla de Mendeleiev se public en 1869, un ao antes de que apareciera la de Meyer. Dmitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907), el menor de 17 hermanos, naci en el pueblo Siberiano de Tobolsk donde su padre era profesor de literatura rusa y filosofa.

Mendeleiev no fue considerado un buen estudiante en su juventud en parte debido a su aversin por las lenguas clsicas, que eran un requisito educativo importante en aquel momento, aunque s mostr destreza para las matemticas y la ciencia. Tras la muerte de su padre, se traslad a S. Petersburgo para estudiar en la universidad, gradundose en 1856. Mendeleiev impresion tanto a sus instructores que le fue ofrecido un puesto para ensear qumica. Tras pasar los aos 1859 y 1860 en Alemania ampliando sus estudios retorn a su puesto de profesor en el que estuvo hasta 1890. En este periodo escribi un libro de texto sobre qumica inorgnica, Principios de Qumica, que tuvo trece ediciones (la ltima en 1947) en el que organizaba los elementos conocidos en familias que presentaban propiedades similares. La primera parte del texto se consagr a la qumica, bien conocida, de los halgenos.

Luego, comenz con la qumica de los elementos metlicos ordenndolos segn su poder de combinacin: metales alcalinos primero (poder de combinacin de uno), los alcalinotrreos (dos), etc. Sin embargo, era difcil clasificar metales como cobre y mercurio que a veces presentaban valor 1 y otras veces 2. Mientras intentaba buscar una salida a este dilema, Mendeleiev encontr relaciones entre las propiedades y los pesos atmicos de los halgenos, los metales alcalinos y los metales alcalinotrreos, concretamente en las series Cl-K-Ca, Br-Rb-Sr y I-Cs-Ba. En un esfuerzo por generalizar este comportamiento a otros elementos, cre una ficha para cada uno de los 63 elementos conocidos en la que presentaba el smbolo del elemento, su peso atmico y sus propiedades fsicas y qumicas caractersticas.

Cuando Mendeleiev coloc las tarjetas en una mesa en orden creciente de pesos atmicos disponindolas como en un solitario qued formada la tabla peridica. En 1869 desarroll la ley peridica y public su trabajo Relacin de las Propiedades de los Elementos y sus Pesos Atmicos. La ventaja de la tabla de Mendeleiev sobre los intentos anteriores de clasificacin era que no slo presentaba similitudes en pequeos grupos como las tradas, sino que mostraba similitudes en un amplio entramado de relaciones verticales, horizontales, y diagonales. En el momento que Mendeleiev desarroll su tabla peridica, las masas atmicas experimentalmente determinadas no siempre eran exactas, y reorden de nuevo los elementos a pesar de sus masas aceptadas. Por ejemplo, cambi el peso del berilio de 14 a 9. Esto coloc al berilio en el Grupo 2 encima del magnesio cuyas propiedades se parecan ms que donde se haba colocado antes (encima del nitrgeno).

En total Mendeleiev tuvo que mover 17 elementos a nuevas posiciones para poner sus propiedades en correlacin con otros elementos. Estos cambios indicaron que haba errores en los pesos atmicos aceptados de algunos elementos y se rehicieron los clculos para muchos de ellos. Sin embargo, an despus de que las correcciones fueron hechas, algunos elementos todava necesitaron ser colocados en un orden diferente del que se deduca de sus pesos atmicos. A partir de los huecos presentes en su tabla, Mendeleiev predijo la existencia y las propiedades de elementos desconocidos que l llam eka-aluminio, eka-boro, y eka-silicio. Ms tarde se descubrieron el galio, el escandio y el germanio coincidiendo con sus predicciones. Adems del hecho que la tabla de Mendeleiev se public antes que la de Meyers, su trabajo era ms extenso, prediciendo la existencia de otros elementos no conocidos en ese momento.

Resumen. El descubrimiento de un gran nmero de elementos y el estudio de sus propiedades puso de manifiesto entre algunos de ellos ciertas semejanzas. Esto indujo a los qumicos a buscar una clasificacin de los elementos no solo con objeto de facilitar su conocimiento y su descripcin, sino, ms importante, para las investigaciones que conducen a nuevos avances en el conocimiento de la materia.

1. Primera tentativa de clasificacin: Triadas de Dbereiner. Entre 1817 y 1829, J. W. Dbereiner, profesor de Qumica de la Universidad de Jena, expuso su ley de las triadas, agrupando elementos con propiedades semejantes.

2. Segunda tentativa de clasificacin: Ley de las octavas de Newlands. En 1864, el qumico ingls J. A. R. Newlands observ que dispuestos los elementos en orden crecientes a sus pesos atmicos, despus de cada siete elementos, en el octavo se repetan las propiedades del primero y por analoga con la escala musical enunciaba su ley de las octavas.

3. Tercera tentativa de clasificacin: Sistema peridico de Mendelejeff. Fue el qumico ruso Dimitri I. Mendelejeff el que estableci la tabla peridica de los elementos comprendiendo el alcance de la ley peridica.

CARACTERSTICAS DE LA TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOS:Los primeros trabajos de Mendelejeff datan de 1860 y sus conclusiones fueron ledas 1869 en la sociedad Qumica Rusa. El mismo resumi su trabajo en los siguientes postulados:

1. Si se ordenan los elementos segn sus pesos atmicos, muestran una evidente periodicidad.

2. Los elementos semejantes en sus propiedades qumicas poseen pesos atmicos semejantes (K, Rb, Cs).

3. La colocacin de los elementos en orden a sus pesos atmicos corresponde a su valencia.

4. Los elementos ms difundidos en la Naturaleza son los de peso atmico pequeo. Estos elementos poseen propiedades bien definidas. Son elementos tpicos.

5. El valor del peso atmico caracteriza un elemento y permite predecir sus propiedades.

6. Se puede esperar el descubrimiento de elementos an desconocidos.

7. En determinados elementos puede corregirse el peso atmico si se conoce el de los elementos adyacentes.

La tabla peridica moderna consta de siete perodos y ocho grupos:

Perodos: Cada franja horizontal.

Grupo Cada franja vertical.

Familia: Grupo de elementos que tienen propiedades semejantes.Ventajas del sistema de Mendelejeff1. Corrigi los pesos atmicos y las valencias de algunos elementos por no tener sitio en su tabla de la forma en que eran considerado hasta entonces.

2. Seal las propiedades de algunos elementos desconocidos, entre ellos, tres a los que llam eka-boro, eka-aluminio, y eka-silicio.

3. En 1894 Ramsy descubri un gas el que denomin argn. Es monoatmico, no presenta reacciones qumicas y careca de un lugar en la tabla. Inmediatamente supuso que deban existir otros gases de propiedades similares y que todos juntos formaran un grupo. En efecto, poco despus se descubrieron los otros gases nobles y se les asign el grupo cero.

4. Todos los huecos que dej en blanco se fueron llenando al descubrirse los elementos correspondientes. Estos presentaban propiedades similares a las asignadas por Mendelejeff. Defectos de la tabla de Mendelejeff1. No tiene un lugar fijo para el hidrgeno.

2. Destaca una sola valencia.

3. El conjunto de elementos con el nombre de tierras raras o escasas (lantnidos) no tiene ubicacin en la tabla o es necesario ponerlos todos juntos en un mismo lugar, como si fueran un solo elemento, lo cual no es cierto.

4. No haba explicacin posible al hecho de que unos perodos contarn de 8 elementos: otros de 18, otros de 32, etc.

5. La distribucin de los elementos no est siempre en orden creciente de sus pesos atmicos. Tabla peridica modernaEn el presente siglo se descubri que las propiedades de los elementos no son funcin peridica de los pesos atmicos, sino que varan peridicamente con sus nmeros atmicos o carga nuclear. He aqu la verdadera Ley peridica moderna por la cual se rige el nuevo sistema: "Las propiedades de los elementos son funcin peridica de sus nmeros atmicos"

Modernamente, el sistema peridico se representa alargndolo en sentido horizontal lo suficiente para que los perodos de 18 elementos formen una sola serie. Con ello desaparecen las perturbaciones producidas por los grupos secundarios. El sistema peridico largo es el ms aceptado; la clasificacin de Werner, permite apreciar con ms facilidad la periodicidad de las propiedades de los elementos.Propiedades peridicas y no peridicas de los elementos qumicosSon propiedades peridicas de los elementos qumicos las que desprenden de los electrones de cadena de valencia o electrones del piso ms exterior as como la mayor parte de las propiedades fsicas y qumicas.Radio atmicoEs la distancia de los electrones ms externos al ncleo. Esta distancia se mide en Angstrm (A=10-8), dentro de un grupo Sistema peridico, a medida que aumenta el nmero atmico de los miembros de una familia aumenta la densidad, ya que la masa atmica crece mas que el volumen atmico, el color F (gas amarillo verdoso), Cl (gas verde), Br (lquido rojo), I slido (negro prpura), el lumen y el radio atmico, el carcter metlico, el radio inico, aunque el radio inico de los elementos metlicos es menor que su radio atmico.Afinidad electrnicaLa electroafinidad, energa desprendida por un in gaseoso que recibe un electrn y pasa a tomos gaseosos, es igual el valor al potencial de ionizacin y disminuye al aumentar el nmero atmico de los miembros de una familia. La electronegatividad es la tendencia de un tomo a captar electrones. En una familia disminuye con el nmero atmico y en un perodo aumenta con el nmero atmico.

INFORMACIN ADICIONAL:IonesLos tomos estn constituidos por el ncleo y la corteza y que el nmero de cargas positivas del primero es igual al nmero de electrones de la corteza; de ah su electronegatividad. Si la corteza electrnica de un tomo neutro pierde o gana electrones se forman los llamados iones.

Los iones son tomos o grupos atmicos que tienen un nmero de electrones excesivo o deficiente para compensar la carga positiva del ncleo.

En el primer caso los iones tienen carga negativa y reciben el nombre de aniones, y en el segundo estn cargados positivamente y se llaman cationes.

Elementos electropositivos y electronegativosSe llaman elementos electropositivos aquellos que tienen tendencia a perder electrones transformndose en cationes; a ese grupo pertenecen los metales.

Elementos electronegativos son los que toman con facilidad electrones transformndose en aniones; a este grupo pertenecen los metaloides.

Los elementos ms electropositivos estn situados en la parte izquierda del sistema peridico; son los llamados elementos alcalinos. A medida que se avanza en cada perodo hacia la derecha va disminuyendo el carcter electropositivo, llegndose, finalmente, a los algenos de fuerte carcter electronegativo.

Electrones de valenciaLa unin entre los tomos se realiza mediante los electrones de la ltima capa exterior, que reciben el nombre de electrones de valencia. La unin consiste en que uno o ms electrones de valencia de algunos de los tomos se introduce en la esfera electrnica del otro.

Los gases nobles, poseen ocho electrones en su ltima capa, salvo el helio que tiene dos. Esta configuracin electrnica les comunica inactividad qumica y una gran estabilidad. Todos los tomos tienen tendencia a transformar su sistema electrnico y adquirir el que poseen los gases nobles, porque sta es la estructura ms estable.

Valencia electroqumicaSe llama valencia electroqumica al nmero de electrones que ha perdido o ganado un tomo para transformarse en in. Si dicho nmero de electrones perdidos o ganados es 1, 2, 3, etc. Se dice que el in es monovalente, bivalente, trivalente, etc.

Tipos de enlaceEn la unin o enlace de los tomos pueden presentarse los siguientes casos:

1. Enlace inico, si hay atraccin electrosttica.

2. Enlace covalente, si comparten los electrones.

3. Enlace covalente coordinado, cuando el par de electrones es aportado solamente por uno de ellos.

4. Enlace metlico, so los electrones de valencia pertenece en comn a todos los tomos.

1) Enlace inico o electrovalenteFue propuesto por W Kossel en 1916 y se basa en la transferencia de electrones de un tomo a otro. La definicin es la siguiente: "Electrovalencia es la capacidad que tienen los tomos para ceder o captar electrones hasta adquirir una configuracin estable, formndose as combinaciones donde aparecen dos iones opuestos".

Exceptuando solamente los gases nobles todos los elementos al combinarse tienden a adquirir la misma estructura electrnica que el gas noble ms cercano. El tomo que cede electrones se transforma en in positivo (catin), en tanto que el que los gana origina el in negativo (anin).Propiedades generales de los compuestos inicosEn general, los compuestos con enlace inico presentan puntos de ebullicin y fusin muy altos, pues para separarlos en molculas hay que deshacer todo el edificio cristalino, el cual presenta una elevada energa reticular.

2) Enlace covalente normalSe define de la siguiente manera: "Es el fenmeno qumico mediante el cual dos tomos se unen compartiendo una o varias parejas de electrones; por lo tanto, no pierden ni ganan electrones, sino que los comparten".Un tomo puede completar su capa externa compartiendo electrones con otro tomo. Cada par de electrones comunes a dos tomos se llama doblete electrnico. Esta clase de enlace qumico se llama covalente, y se encuentra en todas las molculas constituidas por elementos no metlicos, combinaciones binarias que estos elementos forman entre s, tales como hidruros gaseosos y en la mayora de compuestos de carbono.Cada doblete de electrones (representado por el signo :) Intercalado entre los smbolos de los tomos, indica un enlace covalente sencillo y equivale al guin de las frmulas de estructura. En enlace covalente puede ser: sencillo, doble o triple, segn se compartan uno, dos o tres pares de electrones.3) Enlace covalente coordinadoSe define de la siguiente forma: "Es el enlace que se produce cuando dos tomos comparten una pareja de electrones, pero dicha pareja procede solamente de uno de los tomos combinados. En este caso el enlace se llama covalente dativo o coordinado. El tomo que aporta la pareja de electrones recibe el nombre de donante, y el que los recibe, aceptor. Cuando queremos simplificar la formula electrnica se pone una flecha que va del donante al aceptor.4) Enlace metlicoLa estructura cristalina de los metales y aleaciones explica bastante una de sus propiedades fsicas. La red cristalina de los metales est formada por tomos (red atmica) que ocupan los nudos de la red de forma muy compacta con otros varios. En la mayora de los casos los tomos se ordenan en red cbica, retenido por fuerzas provenientes de los electrones de valencia; pero los electrones de valencia no estn muy sujetos, sino que forman una nube electrnica que se mueve con facilidad cuando es impulsada por la accin de un campo elctrico.

PRACTICA 4

Estequiometra de las reacciones qumicas. (8h)

Contenidos tericos: El mol, La estequiometra, el nmero de Avogadro, La frmula qumica, Masas molares, Ecuacin qumica, Clasificacin de las reacciones qumicas, Balanceo de ecuaciones qumicas, Ley de la Conservacin de la materia, Ley de las Proporciones Definidas, Ley de las Proporciones mltiples, Reactivo limitante, Rendimiento de reaccin.

A.- OBJETIVOS Derivar de la experiencia prctica las nociones de estequiometa de las reacciones qumicas.

Reconocer las manifestaciones derivadas de un proceso de reaccin qumica (generacin de gases, calor, cambios de olor, color, apariencia).

B.- ACTIVIDADES PRELIMINARES

El estudiante deber investigar acerca de los siguientes aspectos:

Definicin de mol.

Definicin de nmero de Avogadro.

Definicin de frmula qumica.

Definicin de Masas molares.

Definicin de Ecuacin qumica.

Tipos de reacciones qumicas.

Leyes de la estequiometra: Ley de la Conservacin de la materia, Ley de las Proporciones Definidas, y Ley de las Proporciones mltiples.

El profesor de laboratorio debe iniciar una discusin con el grupo de estudiantes sobre los aspectos investigados en las Actividades Preliminares, con el objeto de aclarar dudas y verificar conocimientos en el rea.

C.-TRABAJO EXPERIMENTAL

1) Reaccin de produccin de gas (Obtencin de CO2):Una de las reacciones ms conocidas para la produccin de un gas es la del CO2. Este se obtiene por reaccin entre el carbonato de calcio y el cido clorhdrico segn la reaccin:CaCO3(s) +2H Cl(ac) CaCl2(ac) + CO2(g) + H2O(l)

Obsrvese que en la reaccin qumica se presentan nmeros antes de cada especie qumica, estos nmeros se llamas coeficientes estequiomtricos. stos indican la relacin molar entre las especies qumicas involucradas en la reaccin.

Es sumamente importante que antes de trabajar con una reaccin qumica, se debe verificar que la misma est balanceada, es decir, que la misma cantidad de elementos en los reactivos se encuentran en los productos, de modo que se cumpla la Ley de la conservacin de la energa: La materia no se crea ni se destruye, slo se transforma.Para balancear una ecuacin es necesario agregar coeficientes de tal forma que se cumpla la referida Ley, para ello se sugiere balancear primero los metales, luego los no metales (sin O e H), oxgeno y de ltimo hidrgeno. Es necesario hacer uso del tanteo.

MATERIALES A UTILIZAR:

Antes de iniciar la experiencia debe preparar los siguientes materiales y reactivos:

15 gramos de CaCO3. colocados en un vidrio de reloj.

50 ml. de una solucin 0,5 M de de cido clorhdrico dispuestos en un recipiente adecuado.

Un matraz erlenmeyer de 125 ml. limpio y seco.

Un tapn de goma monohoradado de dimensin correspondiente al matraz erlenmeyer; a este tapn se le debe ajustar una manguera de plstico de al menos 50 cm. de largo. Cuide que quede debidamente ajustada para impedir el escape de gas.

Un vaso de precipitado de 250 ml. lleno de agua al que se le agregarn 50 gr. de hidrxido de calcio.

PROCEDIMIENTO:

En un matraz erlenmeyer introduzca los 15 gramos de CaCO3. Vierta lentamente en este matraz 50 ml de una solucin 0,5 M de de cido clorhdrico. Tape inmediatamente el matraz con un tapn monohoradado al que se introdujo la manguera de plstico (tubo de desprendimiento). El otro extremo del tubo plstico debe ser sumergido en un vaso de precipitado de 250 ml lleno de agua.

NOTA: sea muy cuidadoso en la manipulacin de los materiales y reactivos de laboratorio, no olvide la tcnica adecuada para trasvasar lquidos en el caso del cido clorhdrico (de su recipiente original al matraz erlenmeyer a utilizar en el experimento).

Se observar que se producen burbujas al sumergir el extremo del tubo de desprendimiento en el vaso de precipitado lleno de agua. Elabore una conclusin acerca del fenmeno presenciado. Incluya dicha conclusin en el informe de laboratorio.

Identificacin del CO2Haciendo que el CO2 borbotee a travs de la disolucin de hidrxido clcico, ocasionamos que ambos compuestos reaccionen segn la siguiente ecuacin:

Ca(OH)2(ac) + CO2(g) CaCO3(s) + H2O(l)Es as como poco a poco esta disolucin, inicialmente transparente, toma un color blanco debido a la formacin de CaCO3, slido insoluble en agua.

2) Medicin del rendimiento de una reaccin con produccin de precipitado.

Al hacer reaccin soluciones de nitrato de plomo (II) y yoduro potsico ocurre lo siguiente:Pb(NO3)2(ac) + 2KI(ac) PbI2(s) + 2KNO3(ac)El yoduro de plomo (II) (PbI2) es un compuesto amarillo insoluble en agua, que aparecer como un precipitado. Su recuperacin y pesado permitir determinar el rendimiento de la reaccin.MATERIALES A UTILIZAR:

Antes de iniciar la experiencia debe preparar los siguientes materiales y reactivos:

Solucin conformada por 5,0 g de nitrato de plomo (II) en 50 ml de agua. Calcular la cantidad de yoduro potsico (KI) necesaria para hacer reaccionar el nitrato de plomo (II) completamente, y disolverla en un volumen de agua similar.NOTA: La preparacin de las disoluciones que van a reaccionar ha de hacerse con cuidado. Ambas son incoloras (la de nitrato puede presentar cierto color blanquecino que desaparece con el tiempo) por lo que es necesario etiquetar los vasos con el fin de identificarlas. Nunca se debe revolver una de ellas con la varilla que se ha utilizado en la preparacin de la otra.

Pesar el papel de filtro a utilizar para el filtrado de la solucin de productos, anotar el valor obtenido.

Tomar un embudo de vidrio limpio y colocarle un papel de filtro del tamao adecuado (en caso de no disponer del mismo, se cortara el papel para ajustar su tamao). Es necesario humedecer ligeramente el embudo con agua destilada para que el papel quede fijado en el mismo. Ver Figura 9. Disponer de un vaso de precipitado de 250 ml de capacidad para recoger los lquidos del proceso de filtrado.PROCEDIMIENTO: Para iniciar la reaccin verter el contenido de uno de los vasos con reactivo en el otro. Inmediatamente se observar la formacin del yoduro de plomo (II). Una vez que no se observe ms formacin de precipitado, se deber filtrar la solucin producto (se recomienda utilizar una vara de vidrio para trasvasar la solucin hacia el embudo). Ver montaje en la figura 10. En caso de ser necesario, lavar el vaso donde se encontraba la solucin producto (as como la varilla de vidrio utilizada para el trasvase) varias veces con agua destilada (utilizando la piceta) hasta que todo el precipitado quede en el papel de filtro.

Extraer con cuidado el filtro del embudo, colocarlo sobre un vidrio reloj e introducir el mismo en la estufa para su secado. Una vez seco se pesa el conjunto papel-precipitado y se anota el resultado de la pesada. Estimar el rendimiento de la reaccin e incluir el clculo y sus conclusiones al respecto en el informe de laboratorio.

Frmulas a utilizar:

Clculo estequiomtrico de la cantidad de yoduro potsico (KI) necesaria para la reaccin:

Considrese la reaccin:NaOH(ac) + HCI(ac) NaCl(ac) + 2H2O(l)Esta reaccin se lee de la siguiente manera: 1 mol de NaOH reacciona con 1 mol de HCI para producir 1 mol de NaCl y 2 moles de H2O.

Si se dispusiera de 80 gr. de NaOH y se quisiera saber cuanto HCl se debe agregar para que la reaccin ocurra completamente se procede as:

Se calcula el peso molecular de NaOH (es decir, cuntos gramos pesa un mol de este compuesto) para ello se hace la sumatoria de los pesos atmicos de los elementos que conforman dicho compuesto):

Peso atmico de Na: 23 gr. por mol

Peso atmico de O: 16 gr. por mol

Peso atmico de H: 1 gr. por mol

40 gr/mol

En caso de que la molcula del compuesto est conformada por ms de un tomo del mismo elemento, se deber multiplicar el pe4sa tomo de este compuesto por el nmero de tomos presentes.

Se establece la regla de tres:

1 mol de Na OH 40 gr. de Na OH

X 80 gr. de Na OH

Donde X = 2 moles de NaOH

Como la reaccin indica que 1 mol de NaOH se combina con 1 mol de HCl, entonces 2 moles de NaOH necesitan 2 mol de HCl para reaccionar completamente.

Se calcula el peso molecular de HCl

Peso atmico de Cl: 35.5 gr. por mol

Peso atmico de H : 1.0 gr. por mol

36.5 gr/mol

Se establece la regla de tres:

1 mol de HCl 36.5 gr. de HCl

2 mol de HCL X

Donde X = 73 gr. de HCl.

Por tanto se deben agregar 73 gr. de HCl para que la reaccin ocurra completamente.

Peso del precipitado recuperado.Peso del precipitado = peso del sistema seco (precipitado + papel de filtro) peso del papel de filtro seco.% de rendimiento de una reaccin qumica (%r):

%r = masa real del producto - masa terica de producto * 100 %masa terica del producto

NOTA: masa terica de producto se refiere a la masa de producto que la reaccin qumica indica que debera producirse, esto quiere decir en nuestro ejemplo:

NaOH(ac) + HCI(ac) NaCl(ac) + 2H2O(l)

1 mol de NaOH y 1 mol de HCl deberan producir 1 mol de NaCL.

Se calcula el peso molecular de NaCl

Peso atmico de Cl: 35.5 gr. por mol

Peso atmico de Na : 23.0 gr. por mol

58.5 gr/mol

Se debera producir 58, 5 gramos de NaCl, esta es la masa terica de producto.

D.- MEDIDAS DE SEGURIDAD

Leer la hoja de seguridad de las sustancias que empleeE.- BIBLIOGRAFIA4. Atkins P y Jones L. Qumica. Editorial Omega, Barcelona 1992

5. Chang R. Qumica. Editorial Mc Graw Hill, 7 Edicin

6. Whitten K.W. Davis R.E y Peck M.L Qumica General. Editorial Mc Graw Hill 1998

ANEXO 2Concepto de mol: Es una medida del sistema internacional de unidades para la cantidad de sustancia de una especie qumica que equivale al nmero de entidades elementales o partculas que hay en 12 g de carbono-12. El carbono natural est formado casi exclusivamente por dos istopos, el carbono 12 y el carbono 13, que se diferencian en el nmero de neutrones en sus ncleos:

6 NEUTRONES Carbono 12 (C12) Con una abundancia relativa del 98, 89%

El Carbono 12 (C12) es el patrn utilizado para la definicin de mol, a l se le asign una masa de 12 g, y a partir de l se asignaron los pesos atmicos de los dems elementos que pueden ser encontrados en la Tabla Peridica de los elementos.

En otras palabras, se define que en un tomo de carbono 12 hay exactamente 12 unidades iguales de masa llamadas unidades de masa atmica, y a partir de all se estimaron los pesos atmicos de los distintos elementos considerando sus pesos relativos.

Para fines de la estequiometra, el mol es una relacin directa entre el nmero de tomos o molculas de un determinado elemento o compuesto y su masa. Su definicin se basa en el concepto de Nmero de Avogadro.

El Nmero de Avogadro (NA) designa el nmero de tomos o molculas (entidades elementales) que hay en un mol de cualquier sustancia. Sin embargo, al introducir la cantidad de sustancia como una nueva magnitud fsica fundamental (dimensionalmente independiente), NA dej de ser un nmero puro para convertirse en una constante fsica. NA = 6.02214199.1023 entidades elementales/mol.

Frmulas Qumicas

Es una representacin simblica que indica cuantos tomos de cada elemento hay en la especie qumica considerada. Para ello se vale de la nomenclatura propia de los elementos y los subndices para indicar la cantidad de tomos de cada elemento. Por ejemplo: CaO, PbO, Na2CO3.

Las frmulas qumicas se escriben poniendo los smbolos de los elementos juntos, sin ningn espacio entre ellos. Si una molcula contiene ms de un tomo de un solo elemento, se escribe un nmero en subndice despus del smbolo para mostrar cuntos tomos hay en una molcula. Por ejemplo, H2O quiere decir: 2 tomos de hidrgeno unidos a uno de oxgeno.

Determinacin de las masas molares de los compuestos qumicosLa masa molar de una sustancia se define como la masa en gramos de un mol de dicha sustancia. Cuando la sustancia estudiada se trata de un compuesto, su masa molar se calcula como la sumatoria de la masa de todos los tomos que aparecen en la frmula qumicaEjemplo: Calcule la masa molar del cido sulfrico (H2SO4) es:

Masa molar del H2SO4:

(2 mol de H).(1,01 g/mol H) + (1 mol de S).(32,01 g/mol S) + (4 mol de O).(16 g/mol O) = 98,03 g/mol H2SO4

Concepto de EstequiometraEs la rama de la qumica que se encarga de estudiar las relaciones msicas entre las especies qumicas o sustancias que participan en una reaccin qumica. Es decir, es la parte de la qumica que nos permite estudiar las reacciones qumicas desde un punto de vista cuantitativo.

Para comenzar a trabajar con estequiometra es necesario tener presente las leyes bsicas de la qumica, de las cuales presentaremos tres: Ley de la Conservacin de la Masa, Ley de las Proporciones Definidas y Ley de las Proporciones Mltiples. leyes fundamentales de la qumica:

Ley de la Conservacin de la Masa: La materia no se crea ni se destruye, slo se transforma.

Ley de las Proporciones Definidas: Un Compuesto Puro siempre contiene los mismos elementos combinados en las mismas proporciones en masa.

Ley de las Proporciones Mltiples: Cuando dos elementos A y B forman ms de un compuesto, las cantidades de A que se combinan en estos compuestos, con una cantidad fija de B, estn en relacin de nmeros pequeos enteros.

Reacciones Qumicas Bsicas

Las reacciones qumicas son procesos en los que a partir de una o ms sustancias se origina otra u otras diferentes a las iniciales. Se representan grficamente separando con una flecha las sustancias originales (reaccionantes) de las finales (productos).

Ejemplo: A + B C + D

Smbolos de las reacciones qumicas:

Las reacciones qumicas pueden ser representadas grficamente a travs de en ecuacin qumica (como la que se present previamente); en ellas se requiere escribir:

Frmula qumica de los reaccionantes y productos.

Estado fsico de las sustancias que participan: slido (s), lquido (l), gas (g) o solucin acuosa (ac).

Los coeficientes estequiomtricos: son nmeros enteros que se colocan antes de las frmulas qumicas de las sustancias participantes e indican el nmero de moles que participan en la reaccin.

Otros smbolos: SMBOLOSIGNIFICADO

Indica ocurrencia de un proceso qumico

Indica reaccin reversible (equilibrio qumico)

Indica que la reaccin ocurre bajo calentamiento

PtIndica que esta sustancia acta como catalizador

Indica desprendimiento de un gas

Indica formacin de un precipitado

Las reacciones qumicas pueden ser evidenciadas mediante cambios fsicos como: Cambio de color: en ocasiones el color de una disolucin acuosa orienta sobre la identidad de las sales disueltas en la misma, an cuando no es del todo suficiente para identificar un soluto.

Formacin o disolucin de precipitado: un precipitado es un slido insoluble que se forma, temporal o permanentemente, en el seno de una solucin. Desprendimiento de un gas: el desprendimiento rpido de un gas en el seno de una solucin durante una reaccin qumica origina una efervescencia o un burbujeo leve. Olor caracterstico: en algunas oportunidades es posible identificar la presencia de cierto compuesto por la emisin de olores detectables de compuestos voltiles conocidos. Desprendimiento o absorcin de calor: las reacciones qumicas siempre son acompaadas de un intercambio energtico con el medio que las rodea. En toda reaccin qumica se puede identificar dos pasos: rompimiento de los enlaces qumicos de los reaccionantes (normalmente requiere aporte de energa) y formacin de nuevos enlaces en los productos (normalmente implica desprendimiento de energa). Si la energa desprendida es mayor que la consumida se llama reaccin exotrmica. Si por el contrario la energa desprendida es menor que la requerida, el sistema debe tomar energa del ambiente que lo rodea, a stas se les conoce como reacciones endotrmicas.Tipos de reacciones qumicas:

Sntesis o combinacin: reaccin qumica en la cual varias sustancias puras se combinan para originar otra.

Ejemplo: A + B CAnlisis o descomposicin: reaccin qumica en la cual a partir de una sustancia pura se forman otras.

Ejemplo: D E + F

Sustitucin: reaccin qumica a travs de la cual un elemento puro reacciona con compuesto y sustituye a alguno de los elementos conformantes de ese compuesto original para constituir uno diferente.

Ejemplo: GH + I GI + H

Doble sustitucin: reaccin qumica a travs de la cual los elementos confortantes de dos o ms compuestos distintos, sustituyen a alguno de los elementos conformantes de los compuestos originales para constituir otros diferentes.

Ejemplo: AB + CD AC + BD

CAPITULO III

Determinaciones de parmetros fsicos y qumicos de la materia.

(16 horas)

PRACTICA 5

Determinacin de la masa de slidos, Preparacin de disoluciones, Expresiones de concentracin. Determinacin de densidad, gravedad especfica y gravedad API (8h)Contenidos tericos: Concentracin, Pureza de los compuestos, Densidad y Gravedad especfica, Disolucin qumica, Tipos de soluciones qumicas, Efecto de la temperatura en la solubilidad (factores condicionantes), Unidades qumicas de concentracin: Molaridad, Fraccin Molar, Molalidad y Normalidad, Unidades Fsicas de concentracin: %p/p, %p/v, %v/v y ppm. Clculos y conversiones entre las distintas unidades de concentracin. Soluciones ideales.

A.-OBJETIVO GENERAL

Obtener habilidades en la preparacin de soluciones y en el manejo de las formas de expresin de concentraciones de soluciones.B.-OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar gravedades especficas de crudos, derivados y soluciones. Reconocer las unidades qumicas y fsicas de concentracin de soluciones. Obtener soluciones por dilucin a partir de una solucin ms concentrada.

C.-DESCRIPCION DE EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza, Cloruro de sodio, matraces, agua destilada, batera de crudos y derivados, aermetros.

D.- ACTIVIDADES PRELIMINARES

El estudiante deber investigar acerca de los siguientes aspectos:

Soluciones. Diferencias entre una solucin y una mezcla.

Concentracin de soluciones.

Unidades qumicas y fsicas de concentracin.

El profesor de laboratorio debe iniciar una discusin con el grupo de estudiantes sobre los aspectos investigados en las Actividades Preliminares, con el objeto de aclarar dudas y verificar conocimientos en el rea.

E.- TRABAJO EXPERIMENTAL 1) Preparacin de soluciones:

El estudiante deber seguir las instrucciones de preparacin de soluciones de NaCl de distinta concentracin; reportando en tablas sus resultados y observaciones experimentales.

MATERIALES A UTILIZAR:

Antes de iniciar la experiencia debe preparar los siguientes materiales y reactivos:

4,8 gramos de cloruro de sodio dispuestos en un vidrio de reloj.

Matraz aforado de 100 ml. Picetas con agua destilada.

Pipeta graduada. Recipientes volumtricos adecuados a las necesidades de la prctica.PROCEDIMIENTO:

Disolver el cloruro de sodio en un matraz aforado de 100 ml, con lo cual obtiene una solucin 1,0 M (molar). Realizar los clculos necesarios para confirmar esta informacin con ayuda del profesor. Preparar partir de esta solucin otras soluciones 0,50 M, 0,25 M y 0,001 M por dilucin. Utilice para ello los recipientes volumtricos que considere ms adecuado. Asegrese de reportar en su informe el procedimiento diseado para usted y los clculos asociados al mismo. 2) Uso del densmetro:La densidad en lquidos puede ser medida con una herramienta llamada densmetro, la cual consiste en un tubo cerrado por los dos extremos; en uno de ellos tiene un lastre y en toda su longitud una escala graduada. Para medir la densidad se introduce el densmetro en el recipiente que contiene el lquido que se desea analizar y se lee directamente la densidad en la escala. El lquido debe estar a 20 C para que la medicin sea exacta.

Actividad experimental:

El estudiante medir las densidades de las disoluciones anteriores y tambin a una batera de crudos y derivados, que le sern suministrados por el profesor. Para las mediciones respectivas utilizar un juego de aermetros (densmetros), los cuales en cada caso emplear de menor valor a mayor.

Nota: La determinacin de cada densidad se realiza observando la lectura en la escala correspondiente, por el menisco que forma el lquido en torno a la escala del aremetro.

Si va a realizar alguna correccin por temperatura debe esperar como mnimo tres minutos hasta que el la medicin del termmetro se estabilice.

La frmula para calcular la gravedad API es:

API = (141.5/gs a 60F) -131.5 gs es gravedad especfica

Figura 13 Densmetro

Un densmetro o aremetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad de los lquidos. Tpicamente est hecho de vidrio y consiste de un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El lquido se vierte en un recipiente alto, y el aremetro gradualmente se baja hasta que flote libremente

Reporte en una tabla los resultados obtenidos en sus mediciones. Discuta con sus compaeros y profesor sus observaciones.3) Medicin de la densidad de objetos slidos:

Para objetos slidos de densidad mayor que el agua, se determina primero su masa en una balanza, y despus su volumen; este se puede calcular mediante formulas si el objeto tiene forma geomtrica, o sumergindolo en un recipiente calibrado, con agua, y midiendo el aumento de volumen que experimenta el lquido. La densidad es el resultado de dividir la masa entre el volumen

Actividad experimental:El estudiante medir la densidad de un objeto slido que le ser suministrado por el profesor (a) calculando el volumen a partir de su geometra y (b) calculando el volumen a partir del volumen de lquido desplazado por el slido. El estudiante comparara y discutir sobre los valores de densidad obtenidos por los dos mtodos.

E.- MEDIDAS DE SEGURIDAD

Leer la hoja de seguridad de cada uno de los compuestos utilizados

Manejar los crudos de acuerdo con las instrucciones del profesor Utilizar los aermetros cuidadosamente, siguiendo las instrucciones del profesor

F.-BIBLIOGRAFIA

1. Mortimer C. E (1994). Qumica, Grupo Editorial Iberoamericana, G.-REFERENCIAS EN INTERNET

2. http://es.wikipedia.org/wiki/Molaridad#Molaridad

3. http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtmlhttp://www.mitareanet.com/quimica2.htmANEXO 3

Concepto de Solucin:

Una solucin o disolucin es una fase que consta de dos o ms componentes en proporciones variables dentro de ciertos lmites, en donde no existe evidencia de sedimentacin, las cuales se pueden separar mediante procedimientos fsicos. Desde el punto de vista general, una solucin es una dispersin homognea de dos o ms tipos de especies moleculares o inicas.

Las Diluciones:

En los laboratorios generalmente se dispone de soluciones de cierta concentracin y densidad, pero a partir de dichas soluciones es posible, por dilucin, otras de menor concentracin.

Aunque los adjetivos diluido y concentrado se usan a menudo para hacer referencia a la composicin de las soluciones rara vez dan un sentido exacto, as como tampoco pueden restringirse a un intervalo de concentracin dada. Todo lo que se puede decir es que una solucin de A en B contiene menos concentraciones de A de la que contiene una solucin concentrada de B en el mismo solvente.

El nmero de moles de soluto en una muestra de una solucin se puede obtener multiplicando el volumen de la solucin (V1 en litros) por la concentracin de la solucin (c1) en mol/L.

Nmero de moles de soluto = V1 c1Cuando la solucin se diluye un nuevo volumen V2, an contiene el mismo nmero de moles de soluto. La concentracin ha disminuido a c2, pero el producto V2c2 es igual al mismo nmero de moles por lo tanto,

Ejemplo: Qu volumen de HCl concentrado se debe utilizar para preparar 500 ml de solucin de HCl de concentracin 3 mol/L? La concentracin de HCl concentrado es 12 mol/L.

Datos:

Volumen de la solucin a preparar (V2): 500ml

Concentracin de la solucin a preparar (c2): 3 mol/L

Concentracin del HCl concentrado (c1): 12 mol/L

Volumen del cido concentrado (V1): ?

Se despeja V1 de la frmula es:

Concentracin de las soluciones:

La concentracin de la solucin indica la proporcin en la cual se encuentran los componentes de la solucin, es decir, la magnitud de las cantidades de soluto que se encuentran disueltos en una cantidad dada de solucin o de disolvente. Estas pueden ser expresadas en unidades fsicas o qumicas.

Unidades fsicas:

Porcentaje de peso en peso (%p/p): es el nmero de gramos de soluto en 100 g de solucin; por ejemplo, una solucin al 10% (p/p), significa que la solucin contiene 10 g de soluto y 90 g de agua, los cuales al unirlos se obtienen 100 g de solucin.

La frmula empleada es:

Porcentaje de peso en volumen (%p/v): es el nmero de g de soluto en 100 ml de solucin; por ejemplo, una solucin al 7% (p/v) significa que por cada 100 ml de solucin hay 7 g de soluto disuelto. Para preparar una solucin de este tipo, se miden con exactitud 7 g de soluto, se traslada dicha cantidad a un recipiente de 100 ml (matraz aforado), se le agrega una cantidad suficiente de solvente para disolver los 7 g y finalmente se le agrega ms solvente hasta la marca que indica el volumen de 100 ml.

La frmula empleada es:

Porcentaje de volumen en volumen (%v/v): es el nmero en ml de soluto en 100 ml de solucin. Esta es utilizada cuando tanto el soluto como el solvente son lquidos. Por ejemplo, una solucin de 70% (v/v) de alcohol, significa que por cada 100 ml de solucin, 70 ml son de alcohol. Para prepararla se mide 70 ml e alcohol puro y se mezcla con agua suficiente para hacer los 100 ml de solucin.

La frmula empleada es:

Densidad: La densidad de una solucin equivale a la masa en gr de la unidad de volumen (1 ml). Cuando se dice que una solucin de KCl tiene una densidad de 1,26 g/ml significa que en 1 ml de solucin contiene una masa de 1,26 g.La frmula empleada para determinar la densidad es:

Donde:

: es la densidad en g/ml.

m: es la masa del soluto en g.

v: es el volumen del solvente en ml.

Partes por milln (ppm): es el nmero de partes de soluto en gramos, contenidos en un milln (106) de parte de solucin en gramos. Esta unidad se recomienda para expresar la concentracin de cantidades qumicas muy diluidas (concentraciones de medicamentos, anlisis de aguas, trazas de elementos en seres vivos, etc.). En estas soluciones muy diluidas su densidad es muy cercana a la del agua destilada y se supone que la densidad de la solucin es de 1 g/ml.

Esto de expresa de la siguiente manera:

Unidades qumicas:

Molaridad (M): es la cantidad de moles de soluto por litro de solucin. Por ejemplo, una solucin de 0,2 M de BaCl2 contiene 0,2 mol de la sal cloruro de bario en un litro de solucin.

La frmula empleada es la siguiente:

Molalidad (m): es el nmero de moles de soluto que hay en 1000 g de solvente. Por ejemplo, una solucin acuosa de 1 m de NaCl contiene un mol de iones de sodio y un mol de iones de cloruro en 1000 g (1 Kg) de agua.

La frmula empleada es la siguiente:

Fraccin molar (x): la fraccin molar del componente 1 es el nmero de moles del componente 1 dividido entre el nmero total de moles de todos los componentes de l solucin.

Para un nmero arbitrario (i) de componentes tenemos:

Donde el smbolo x representa la composicin expresada en las unidades fraccin molar, y las n son los nmeros de los moles de cada componente.

La suma de todas las fracciones molares es igual a la unidad:

PRACTICA 6

Fenmenos de solubilidad y precipitacinSeparacin de mezclas (4h)Contenidos tericos: Mezclas homogneas y heterogneas, Solubilidad, Solubilidad de compuestos inicos y covalentes, Saturacin de disoluciones, Solventes, Polaridad de disolventes, Factores que influyen en la solubilidad, Constante del producto de solubilidades, Evaporacin, Precipitacin, Decantacin, Filtracin, Filtracin al vaco, Separacin mecnica.A.- OBJETIVO GENERAL

Comprender el fenmeno de la solubilidad y sus diferentes manifestaciones.B.- OBJETIVOS ESPECFICOS

Comprender el fenmeno de la solubilidad a travs del estudio de una reaccin qumica.

Observar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad.C.- ACTIVIDADES PRELIMINARES

El estudiante deber investigar acerca de los siguientes aspectos:

Solubilidad.

Soluciones saturadas y sobresaturadas.

Estructura de la molcula de agua, etanol, Triclorometano.

El profesor de laboratorio debe iniciar una discusin con el grupo de estudiantes sobre los aspectos investigados en las Actividades Preliminares, con el objeto de aclarar dudas y verificar conocimientos en el rea.

D.- PARTE EXPERIMENTAL1) Reaccin de precipitacin:

El estudiante deber comprender el fenmeno de la solubilidad a travs de una reaccin de precipitacin, entendiendo que el precipitado es resultad de la poca solubilidad de ese producto en el lquido que lo contiene.

MATERIALES A UTILIZAR:

Antes de iniciar la experiencia debe preparar los siguientes materiales y reactivos:

2 ml de cido Clorhdrico 0,05M

10 ml de una solucin 0,01 M de Nitrato de Plata 2 vasos de precipitado de 250 ml.

Agitadores de vidrio.

Montaje para filtrado.

PROCEDIMIENTO:

En uno de los vasos de precipitado introduzca ambos reactivos con ayuda del agitador de vidrio.

Espere hasta que no se observen cambios.

Proceda a separar la mezcla resultante por medio de un filtrado. Para ello utilice el montaje usado en la prctica n 4.

NOTA: recuerde anotar sus observaciones experimentales. Incluya en su informe una descripcin de la reaccin llevada a cabo, incluya tambin las siguientes preguntas:

Qu sustancia precipita?

Por que precipita este producto?

2) Preparacin de soluciones saturadas:a) El estudiante preparar una solucin saturada de Sulfato de Cobre (II) Sulfato cprico, con lo cual observar el fenmeno de saturacin y precipitacin.

MATERIALES A UTILIZAR:

Antes de inicia