guia componente practico quimica general 2015

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIAGUA COMPONENTE PRCTICO201102 QUIMICA GENERALFRANCISCO JAVIER GIRALDO ROJASDirector Nacional

BOGOTA

20152. ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

La presente Gua fue diseado por el Msc. Danilo Lusbn Ariza Rua, docente de la UNAD, y ubicado en el CEAD de Barranquilla, actualmente se desempea como tutor de la UNAD.

La primera actualizacin del mdulo fue realizada por la Qumica Stella Daz Neira, quien ha sido tutora en el CEAD JAG, de la ciudad de Bogot. Para la presente actualizacin se recibieron observaciones, sugerencias y aportes del Licenciado en Qumica Johny Roberto Rodrguez.

Este mismo ao La Ingeniera. Milena Raquel Alcocer, tutora del CEAD Ibagu, apoy el proceso de revisin de estilo y dio aportes disciplinares, didcticos y pedaggicos en el proceso de acreditacin de material didctico.3. INDICE DE CONTENIDO55. CARACTERSTICAS GENERALES

8PRACTICA No. 1 Reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de seguridad de trabajo en el laboratorio

15PRACTICA No. 2 Medicin de propiedades fsicas de los estados slido y lquido

18Parte I Lquidos

19Parte II - Slidos

24PRACTICA No. 3 Ley de Charles

29PRACTICA No. 4 Soluciones

35PRACTICA No. 5 Propiedades coligativas

44PRACTICA No. 6 Caracterizacin de cidos y bases. Mediciones de pH

52PRACTICA No. 7. Reacciones y ecuaciones qumicas

58PRACTICA No. 8. Estequiometria - Reactivo lmite

64PRACTICA No. 9. Estequiometria de reacciones que involucran gases y soluciones

697. FUENTES DOCUMENTALES

70ANEXO 1 Requisitos para realizacin de Laboratorio de Qumica General

72ANEXO 2 Gua para la Presentacin de Preinforme e Informe de Laboratorio

4. LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Resultados experimentales para la prctica 1Tabla 2. Resultados obtenidos experimentalmente para lquidos

Tabla 3. Resultados obtenidos experimentalmente para slidos

Tabla 4. Resultados experimentales obtenidos en la prctica 3

Tabla 5. Resultados experimentales prctica 5

Tabla 6. Valor de pH de cambio de color de algunos indicadores.

Tabla 7. Reacciones con soluciones estndar

Tabla 8. Reacciones con soluciones caseras.

Tabla 9. Cantidades de reactivo por tubo

Tabla 10. Resultados experimentales prctica12

18

20

27

42

48

49

49

61

61

4.1. LISTADO DE GRFICOS Y FIGURAS

Figura 1. Posicin de los ojos para medir volmenesFigura 2. Procedimiento para la determinacin de la densidad de un slido irregular

Figura 3. Montaje prctica 3

Figura 4. Montaje necesario para la prctica 5

Figura 5. Montaje necesario para la prctica 917

1926

39

65

5. CARACTERSTICAS GENERALESIntroduccinActualmente vivimos maravillosos das de nuevos descubrimientos y avances en todos los campos del saber. La qumica no es la excepcin.

El rpido desarrollo de los conocimientos sobre la estructura atmica y molecular de la materia, la qumica nuclear, qumica inorgnica y orgnica, bioqumica y otras reas de gran impacto, han dado una inmensurable importancia a las ciencias qumicas.

La qumica como una ciencia con un alto componente experimental requiere del desarrollo de competencias orientadas al adecuado y eficaz reconocimiento y manejo de instrumental, sustancias y tcnicas propias de un laboratorio.

En tal sentido, el presente protocolo esta diseado para servir como referencia a los eventos prcticos del curso Qumica General de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Escuela de ciencias bsicas, tecnologa e ingeniera, Unidad de ciencias bsicas.

El documento presenta nueve prcticas de laboratorio, especialmente propuestas para complementar el avance terico del curso.

El contenido de cada una de ellas fue seleccionado, teniendo en cuenta el tiempo y las competencias metodolgicas mnimas que se esperara debe alcanzar un estudiante de la Universidad en el campo de la Qumica General.

Las prcticas de laboratorio pretenden servir como complemento de aprendizaje autnomo a los aspectos revisados en la parte terica. Sin embargo requieren de una preparacin y compromiso particular para garantizar el cumplimiento de los objetivos, en tal sentido es recomendable revisar antes de cada evento prctico, el presente documento y a partir de l elaborar un preinforme de laboratorio.

Cada prctica debe conducir a un producto que se ver plasmado en un informe de laboratorio, el cual servir como referencia para determinar hasta que punto se logro avanzar en el desarrollo de los objetivos.

Finalmente, se propone el uso de lecturas y libros especializados en Qumica, adems de ayudas audiovisuales y visitas a sitios web, que sirvan como complemento a las prcticas y como herramientas para la construccin de los informes de laboratorio.

,

JustificacinEs requisito para los estudiantes de Ingenieras de Alimentos, Industrial, Regencia de Farmacia, Agronoma y afines y Zootecnia y afines que estn cursando el curso de Qumica General.

Intencionalidades formativas

Propsitos:

Desarrollar el pensamiento cientfico en los estudiantes Que el estudiante se apropie de habilidades de anlisis y observacin a travs del desarrollo de actividades y experiencias sobre los diferentes conceptos de la qumica.Que el estudiante pueda relacionar y demostrar algunos de los conceptos tericos en la parte experimental

Objetivos:

Conocer el uso de diversos materiales de laboratorio

Desarrollar en los estudiantes destrezas para manejar datos experimentales y aplicar conceptos tericos para explicar situaciones y problemas concretos en el laboratorio.

Que el estudiante presente de manera clara, rigurosa y concisa informes de laboratorio y reportes de trabajo sobre el tema o los temas de la prctica

Metas:

Desarrollar habilidades relacionadas con las prcticas en un laboratorio y el montaje y puesta en marcha de actividades experimentales.

Competencias:

Los estudiantes analizan, simulan, comprueban y dan solucin adecuada a problemas de inters disciplinar para el desarrollo de habilidades de pensamiento y destrezas instrumentales que puedan ser aplicadas en el ejercicio de su profesin, su campo de inters y la vida diaria.

El estudiante reconoce la experimentacin y el mtodo cientfico como herramientas vlidas dentro del proceso de construccin de nuevo conocimiento.

Denominacin de practicasPrctica 1: Reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de seguridad de trabajo en el laboratorioPractica 2: Medicin de densidad de los estados slido y lquido

Practica 3: Gases Ley de Charles

Practica 4: Soluciones

Practica 5: Propiedades Coligativas

Practica 6: Caracterizacin de cidos y bases. Medicin de pH

Practica 7. Reacciones y ecuaciones qumicas

PRACTICA 8. Estequiometria - Reactivo Lmite

PRACTICA 9. Clculos estequiomtricos que involucran gases y soluciones

Nmero de horas18

Porcentaje21% del curso equivalente a 105 puntos de 500

Curso Evaluado por proyectoSI_X__ NO__

Seguridad industrialBlusa blanca de laboratorio

Gafas translucidas

Guantes de Vinilo

6. DESCRIPCIN DE PRCTICAS

PRACTICA No. 1 Reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de seguridad de trabajo en el laboratorio

Tipo de practicaPresencialXAutodirigida

Remota

Otra Cul

Porcentaje de evaluacin2.333%

Horas de la practicados

Temticas de la prcticaConocimiento de los materiales ms utilizados y las normas de seguridad bsicas para trabajar en un laboratorio qumico.

Intencionalidades formativasPropsitoEl trabajo en el laboratorio es un componente importante del curso acadmico de qumica. Es por eso que se hace necesario no solo conocer los diversos equipos y materiales que se utilizan en un laboratorio de qumica, sino tambin las normas de seguridad y de manejo de los mismos.Objetivos

Familiarizar al estudiante con los diversos materiales, implementos y equipos usados en el Laboratorio de Qumica Instruir al estudiante en las reglas bsicas de comportamiento y seguridad dentro de un laboratorio de Qumica.Meta

Identificar y aplicar las normas de seguridad de trabajo en el laboratorio de qumica, reconociendo a su vez los smbolos de peligrosidad usados para determinar las caractersticas de sustancias peligrosas.Competencia

Adquirir el hbito de trabajar de forma segura, limpia y ordenada. para proteger su integridad personal, grupal y el espacio fsico.

Fundamentacin Terica

Parte I Reconocimiento de materiales de laboratorioEn el laboratorio se emplean una variedad de implementos para la realizacin de las experiencias, algunos de ellos son denominados volumtricos, ya que se usan para medir volmenes de fluidos, ya sean lquidos o gases,

Algunos se emplean para calentar, por lo que se emplean materiales refractarios para su elaboracin.

Otros materiales se emplean para soporte, que son elaborados de metal, plstico o madera.Parte II Normas de seguridad de trabajo en el laboratorio Nunca trabaje solo en el laboratorio.

Experiencias no autorizadas no deben realizarse.

No consuma ni beba ningn tipo de alimento mientras est en el laboratorio.

Siempre utilice los implementos de proteccin como gafas, guantes, batas entre otros.

Lea cuidadosamente las instrucciones de los reactivos antes de trabajar con ellos. Conozca los smbolos de peligrosidad de las etiquetas.

Cuando trabaje con fuego tenga la precaucin de recogerse el pelo (si es largo). No fume en el laboratorio.

Nunca apunte la boca de los tubos de ensayo haca usted o hacia un compaero.

No exponga al fuego los reactivos inflamables.

Trabaje lejos de fuentes de agua cuando trabaje con reactivos que reaccionan violentamente con ella, por ejemplo con los metales alcalinos.

Prepare siempre un mapa de proceso para estar seguro de lo que est haciendo.

Cuando termine de trabajar asegrese que las fuentes de gas, luz y agua queden cerradas.

Cuando mezcle cidos concentrados y agua, vierta el cido sobre el agua.

Primeros auxilios en el laboratorio

En caso de accidente siga las siguientes reglas bsicas de atencin inmediata.

Informe cualquier accidente, por pequeo que sea.

Si cae cido en sus ojos, lvelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Inmediatamente enjuague con solucin diluida de bicarbonato de sodio, seguido nuevamente con agua.

Si cae lcali en sus ojos, lvelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Inmediatamente enjuague con solucin diluida de cido brico y finalice nuevamente con agua.

Si cae otra sustancia qumica en sus ojos, lvelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Se recomienda la asistencia de un mdico.

Si se derrama algn tipo de cido (excepto cido sulfrico concentrado) en su piel, lave el rea afectada con suficiente agua y aplique una pasta de bicarbonato de sodio durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua. En caso de que el cido derramado haya sido el sulfrico, seque la parte de piel afectada lo ms posible con una toalla o algn otro tipo de textil, antes de lavar con agua y luego siga el procedimiento ya indicado. Si se derrama algn tipo de base en su piel, lave el rea afectada con suficiente agua y aplique una solucin de cido brico durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua.

Utilice las instrucciones de un botiqun en caso de quemaduras y cortaduras.

Descripcin de la prctica.

Esta prctica se dividir en dos partes:

La primera se dedicara para que el estudiante reconozca los diferentes materiales y equipos y sus usos.

En la segunda, debe conocer las diferentes normas de seguridad, primeros auxilios, tabla de seguridad de los reactivos qumicos, Reglamento de Laboratorio y los sitios de disposicin final de residuos de laboratorio.

Recursos a utilizar en la prctica (Equipos / instrumentos)

Los materiales y equipos utilizados en el laboratorio de Qumica General y las normas, procedimientos y tablas de seguridad.

Software a utilizar en la prctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la prctica

Un aula diferente

https://www.serina.es/empresas/cede_muestra/312/TEMA%20MUESTRA.pdf Leer los primeros auxilios en pg. 10 del siguiente enlace :

http://ciencias.unizar.es/aux/seguridadSalud/SegLabQuimicoPanreac.pdf

Seguridad Industrial

Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y seguridad de los reactivos utilizados en el laboratorio.

Recomendacin

Es importante conocer las reglas de disposicin de materiales y reactivos qumicos usados, con el propsito de no causar contaminacin. Lo ms recomendable es desechar los diferentes reactivos en por lo menos tres recipientes separados que el ayudante o encargado del laboratorio debe mantener: Uno para cidos, uno para bases y otro para solventes.

Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica.Leer la gua de la prctica y teora sobre el tema; preparar un pre informe sobre los mismos (ver anexo2).

Forma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.

Procedimiento. Parte I. Material de Laboratorio

1. Investigue previamente sobre el material de laboratorio empleado en los laboratorios de qumica, haga particular hincapi en sus especificaciones y uso. (Busque imgenes o fotografas que muestren sus formas).

2. Examine cuidadosamente el material de laboratorio suministrado.

3. Complete la siguiente matriz de acuerdo a sus observaciones:

Tabla 1. Resultados experimentales para la prctica 1Instrumento

Uso

Especificaciones

Observaciones

Imagen

1

2

n

4. Clasifique el material observado de acuerdo a las siguientes categoras:

Material volumtrico (utilizados para medir volmenes exactos)

Material de calentamiento (que puede calentarse)

Material de sostenimiento

Otros usos (para medir temperatura, para medir variables fsicas, otros)

5. Qu puede concluir a partir de los resultados de los puntos 3 y 4?

Parte II. Normas de seguridad1. Determine las principales normas de trabajo en el laboratorio de qumica, presntelas en un diagrama.

2. Consulte los pictogramas usados para identificar la peligrosidad de las sustancias qumicas. Presntelos y explquelos.3. Indague sobre las frases R y frases S, qu son? Escriba las frases S y R de tres reactivos que encuentre en el laboratorio.

4. En un diccionario de reactivos y productos qumicos (o en la web) busque una sustancia peligrosa usada en el laboratorio, identifique sus smbolos de peligrosidad, caractersticas de manejo, primeros auxilios en caso de accidente y otro tipo de informacin que considere relevante.

5. Investigue como debe realizarse la disposicin final de sustancias qumicas peligrosas, con el fin de mitigar la contaminacin medio ambiental.

Conclusiones

Qu conclusiones se derivan de esta prctica.

Sistema de Evaluacin

Se evaluar por lo menos

Desempeo durante la prctica. Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2

Informe. Revisar (segn rbrica)

Se deja a discrecin del tutor hacer una evaluacin escrita sobre la temtica de la prctica.

Informe o productos a entregar

Preinforme (entregarlo antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2

Informe (entregarlo despus de las prcticas, cuando lo determine el tutor de laboratorio). Revisar anexo 2

Rbrica de evaluacin

tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos

No presenta objetivos (0)Presenta algunos objetivos (0,8)Presenta todos los objetivos (1,5)(1,5)2. Teora (Resumen, o mapa conceptual)No presenta teora

(0)Presenta parte de los conceptos

(1,0)Presenta los suficientes conceptos para realizar el informe (2,0)(2,0)3. Procedimiento (diagrama de flujo)No presenta el procedimiento para cada una de las partes de la prctica (0)Presenta el procedimiento para algunas de las partes

(0.8)Presenta el procedimiento para cada una de las partes.

(1,5)(1,5)4. Diagramas o GrficosNo presenta

grficos

(0)Solo presenta grficos incompletos o sin ceirse a las

instrucciones

(0.7)Presenta los grficos, de acuerdo a las instrucciones

(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios o respuestas a las experienciasNo responde

(0)Resolvi parcialmente

o de forma

incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.

No presenta conclusiones o estn mal elaboradas

(0)Presenta solamente algunas conclusiones

(0.8)Presenta las conclusiones correspondientes a los objetivos (1,6)(1,6)7. Referencias

No presenta referencias

(0)Presenta solamente una o dos referencias

(0.8)Presenta las referencias suficientes para un buen informe (1,6)(1,6)8. PresentacinDesorden,

Mala ortografa y redaccin (0)Buena presentacin (0.3)(3.0)

TOTAL

11.7

Retroalimentacin.

Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe y cuestionarios.

PRACTICA No. 2 Medicin de propiedades fsicas de los estados slido y lquido

Tipo de practicaPresencial

XAutodirigida

Remota



Temticas de la prcticaMedir alguna propiedades fsicas de materiales lquidos y slidos

Intencionalidades formativasPropsitos

Diferenciar propiedades fsicas generales y especficasAdquirir destreza en medir volmenes y hacer pesadas de diferentes lquidos y slidos y a partir de ellos determinar densidades.

Aprender a realizar grficos y a interpretarlos.Objetivo General

Medir el volumen, la masa y calcular la densidad de algunos lquidos y slidos.

MetasQue los estudiantes, se familiaricen con la medicin de volmenes y pesadas

Competencias

Adquirir destreza en mediciones de volmenes y de pesos.


Las propiedades fsicas de la materia son aquellas que pueden medirse y observarse sin que se afecten la naturaleza o composicin originales de las sustancias, porque sus estructuras moleculares no cambian durante la medicin.

Toda propiedad que se puede medir es una magnitud. Las magnitudes que se miden directamente con un patrn de referencia se denominan fundamentales, y las que se miden a partir de las fundamentales se llaman derivadas.

El volumen y la masa son propiedades fsicas generales, que no son caractersticas de un material porque varan con la cantidad de materia. Estas propiedades no nos permiten diferenciar un material de otro.

La densidad e una propiedad fsica especfica que es propia de cada sustancia

En algunos aparatos el lquido se mide adicionndolo en el interior de este, mientras que en otros como en el caso de las pipetas el liquido se mide llenndolo mediante succin (o vaco) con peras de caucho.

Al medir un lquido con el uso de pipetas se debe tener la precaucin de que la punta inferior quede muy por debajo de la superficie del lquido, ya que de lo contrario absorber aire, el cual impulsara el liquido hasta hacer contacto con la boca o con la pera de caucho.

Cuando se mide un lquido, la superficie de este generalmente adopta una curvatura denominada menisco, para efectos de una buena medicin la parte inferior del menisco debe quedar tangente a la seal de referencia, Fig. 1.

Fig. 1. Posicin de los ojos para medir volmenesTomado de http://www.angelfire.com/hi/odeon/Laboratorio_1.PDF

Descripcin de la practica

Medicin de masa y volumen para determinar densidad en lquidos y slidos,


Materiales, Equipos y Reactivos 2 Probetas (25 y 100mL)

2 Pipetas (1 y 5mL)

Vaso de precipitados 100mL

Balanza

Agua

Etanol

Glicerina ( u otro lquido ms denso que el agua) Hierro

Zinc

Plomo

Metales conocidos en piezas pequeas

Software a utilizar en la practica

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htm#Medida%20de%20la%20densidad%20de%20un%20slido



Recomendacin

Utilice una balanza digital si est disponible y revise la forma correcta de medir volmenes en las probetas.

Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica.El estudiante debe conocer:

el manejo del material bsico del laboratorio.

las normas de seguridad y el reglamento de trabajo en el laboratorio.

Ajustar una grfica por mnimos cuadrados y determinar la pendientes de una recta. Principio de Arqumedes (determinacin de densidades de slidos irregulares)

Forma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.

Procedimiento. Parte I lquidos

1. Pese una probeta limpia y seca en una balanza de precisin con aproximacin a 0.01g Registre la masa pesada.2. Aada 5mL de agua usando una de las pipetas y vuelva a pesar la probeta (teniendo cuidado de no derramar el liquido por la parte exterior de las paredes).

PRECAUCIN: Use siempre la misma pipeta para cada lquido con el fin de no contaminarlos entre s.

3. Repita el procedimiento incrementando el volumen en fracciones de 5mL cada vez hasta completar 25mL. Es necesario que a cada fraccin de volumen aadido, el conjunto sea pesado. El ltimo peso ser para el volumen de 25mL.

4. Vaci y limpie la probeta. Repita el procedimiento anterior con el etanol y la glicerina. No olvide registrar cada uno de los pesos obtenidos.

5. Registre sus datos en una tabla como la siguiente para cada uno de los lquidos ensayados.

Tabla 2. Resultados obtenidos experimentalmente para lquidosLquido

Masa de la

Probeta vaca

(g)

Masa de la probeta + liquido

(g)

Masa del lquido

(g)

Volumen del lquido

(mL)

Relacin masa / volumen

(g/mL)

(Densidad)

Densidad promedio

6. Para cada lquido elabore en papel milimetrado una grfica: volumen (mL) vs. masa (g) con el volumen en el eje de las X. Puede utilizar una sola grfica para los tres lquidos, indicando una codificacin (Ej. Color) para cada uno de ellos.

7. Tome para cada lquido los valores de masa hallados a partir de las grficas para varios volmenes y halle sus densidades dividiendo la masa por el volumen correspondiente. Finalmente, para cada lquido halle su densidad promedio sumando las densidades () halladas y dividiendo por el nmero de densidades.

8. El tutor le entregar a cada grupo un lquido desconocido (uno de los utilizados en el experimento). Tome 5 mL del lquido en una probeta graduada. Determine la densidad y comprela con la obtenida para los lquidos que se trabajaron. Grafique la relacin 5mL vs. Masa, para ver a cual de los lquidos corresponde.

Parte II - slidos

Se medir el volumen de varios slidos irregulares por desplazamiento de un volumen de agua tomado previamente.

1. Coloque 40mL de agua en una probeta graduada de 100mL. Registre el volumen de agua con precisin de 0,1mL

2. Pese la probeta con agua. Registre el peso. Deje la probeta en la balanza.

3. Con la probeta en la balanza agregue muestras del metal (de cada uno por separado) de tal forma que el volumen incremente en ms de 2 mL. Repita el procedimiento hasta completar cuatro pesadas y sus respectivos cuatro volmenes. Registre las masas y volmenes en la tabla 3, (figura 1).

4. Repita el procedimiento anterior para cada uno de los dems metales.

Diseo: LQ. Rodrguez, Johny 2009

Figura 2. Procedimiento para la determinacin de la densidad de un slido irregular

5. Registre sus datos en una tabla como la siguiente para cada uno de los slidos ensayados:

Tabla 3. Resultados obtenidos experimentalmente para slidos

Slido

Volumen del agua

(cm3)

Masa probeta + agua

(g)

Volumen agua + metal

(cm3)

Volumen del metal

(cm3)

Masa probeta + agua + metal

(g)

Masa del metal

(g)

Masa/

Volumen

(g/ cm3)

Densidad

Metal

Densidad promedio

Pendiente del grfico = (Y/X)

6. Grafique los resultados: volumen vs. masa, de la misma manera como hizo para los lquidos. Haga un grfico para cada slido.

7. Determine la pendiente de cada una de las grficas de los slidos. Compare la pendiente del grfico de cada metal con la densidad promedio hallada por la relacin masa / volumen.

8. El tutor le entregar a cada grupo un metal desconocido (uno de los utilizados en el experimento). Repita el procedimiento. Determine la densidad y comprela con la obtenida para algunos de los metales trabajados.

9. Grafique los resultados: volumen vs. masa, de la misma manera como hizo para los lquidos. Haga un grfico para cada slido.

10. Determine la pendiente de cada una de las grficas de los slidos. Compare la pendiente del grfico de cada metal con la densidad promedio hallada por la relacin masa / volumen.11. El tutor le entregar a cada grupo un metal desconocido (uno de los utilizados en el experimento). Repita el procedimiento. Determine la densidad y comprela con la obtenida para algunos de los metales trabajados.

Clculos

1. Busque las densidades tericas de las sustancias trabajadas, comprelas con la densidad promedio obtenida en la tabla y con la densidad experimental obtenida en la grfica (pendiente del grfico), para cada una de las sustancias ensayadas (lquidos y slidos). Aplique las formulas para hallar error absoluto y relativo.

2. Qu puede concluir de lo anterior, si se presenta una variacin muy amplia entre los datos experimentales y los tericos?

Laboratorio virtual (opcional)Entre al siguiente link y realice la actividad para los metales, hierro y plomo.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htm#Medida%20de%20la%20densidad%20de%20un%20slido.

Compare los resultados, con los obtenidos en el laboratorio

Anlisis de Resultados:

Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos realizados, de los clculos y de comparaciones con los datos tericos.

Preguntas1. Qu representa la pendiente para cada lnea de las grficas?

2. Qu valor ser mejor para 10mL de cada lquido: la relacin masa / volumen o el valor obtenido del grfico?

3. Cmo determinara la relacin masa / volumen de un slido que flote en el agua?

4. Investigue sobre otras propiedades fsicas especficas de la materia, nmbrelas.

Conclusiones

Qu conclusiones se derivan de esta prctica.Recomendacin

Utilice una balanza digital si est disponible y revise la forma correcta de medir volmenes en las probetas.



Desempeo durante la prctica.

Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2





Informe. Revisar anexo 2

respuestas a las preguntas (cuestionarios)

Rbrica de evaluacin del Informe

tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios

No responde las preguntas de los

cuestionarios


los cuestionarios, o los resolvi de forma

incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7

Retroalimentacin

Dada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.

PRACTICA No. 3 Ley de CharlesTipo de practicaPresencial

XAutodirigida

Remota

Otra Cul



Temticas de la prcticaComprobar la ley de Charles

Intencionalidades formativasPropsitoComprobar experimentalmente la ley de Charles

Objetivo General

Observar el efecto del aumento de la temperatura sobre el volumen de un gas confinado en un recipiente, deduciendo la relacin grfica temperatura absoluta volumen a partir de los datos obtenidos.

MetasQue el estudiante compruebe experimentalmente la relacin de proporcionalidad directa entre el Volumen y la Temperatura absoluta

Competencias

Qu el estudiante adquiera habilidad de observacin, anlisis y deduccin.


En el ao 1987, Jacques Charles observ la relacin entre el volumen de un gas y su temperatura, en condiciones de presin constante. Encontr que cuando una muestra de gas se calienta, su volumen aumenta.

En trminos de la teora cintica esto significa que al aumentar la temperatura, la velocidad de las molculas aumenta y el volumen ocupado por el gas es mayor. La Ley de Charles se cumple si la temperatura se expresa en una escala absoluta. En resumen, la Ley de Charles enuncia la relacin de proporcionalidad directa entre el volumen de una muestra de gas y su temperatura absoluta, si la presin permanece constante.


Se realiza el montaje mostrado en la figura 2. Para observar la relacin entre la temperatura y el volumen de un gas a presin y cantidad de moles contantes.


Materiales, Equipos y Reactivos Soporte universal

Aro

Malla de asbesto

Vaso de precipitados de 250mL


Termmetro de laboratorio.

Mechero

2 Pinzas

2 Nueces

Tubo con desprendimiento lateral

Tapn de caucho para tubo de ensayo

Manguera de caucho

Probeta de 100mL

Pipeta de 5mL


Gases Idealeshttp://www.educaplus.org/gases/gasideal.html



Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica. Teora sobre gases ideales y las leyes de los gasesForma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.

Procedimiento. 1. Realice el siguiente montaje de la figura 2.

2. Llene en partes con agua el vaso de precipitados de 250 y a la mitad el de 500mL

3. Tape hermticamente el tubo de ensayo, verifique que no queden escapes en la manguera de lo contrario el experimento no tendr resultados positivos

4. Llene una probeta de 100mL con agua casi hasta su totalidad, invirtala sobre el vaso de precipitados de 500mL, registre la cantidad de aire atrapado

5. Inicie el calentamiento, controle las variables: temperatura y volumen de aire en la probeta.

6. Complete la tabla 5, con los datos que recoja.

7. Finalice la experiencia cuando llegue a temperatura constante (punto de ebullicin del agua).

Diseo: LQ. Rodrguez, Johny 2008

Figura 3. Montaje prctica 3

Tabla 4. Resultados experimentales obtenidos en la prctica 3Lectura

Temperatura

Volumen de aire en la probeta

C

K

1

2

n

Precaucin

El termmetro solo debe tocar el liquido (agua), de lo contrario la lectura de la temperatura ser errnea.

Clculos

1. Construya en un grfico que presente la relacin temperatura absoluta (K) vs. Volumen (cm3), con los datos de temperatura en el eje de las X.

2. Calcule por extrapolacin el volumen del gas a una temperatura de cero absoluto.

Laboratorio virtual

Realice la prctica virtual y compare con lo realizado en el laboratorio

Procedimiento:

1. Abra la pgina

http://www.educaplus.org/play-118-Ley-de-Charles.html2. Coloque el cursor en el extremo ms izquierdo (73,15K), deslice el cursor hacia la izquierda, aumentando de 40 en 40 K, hasta aproximadamente 380 K.

3. Haga clic en tabla de datos. Anote los datos de volumen. Realice un grfico con los datos de T (K) vs V (cm3). Extrapole hasta 0 Kelvin.

4. Qu volumen se obtiene a 0 Kelvin?



Preguntas1. Por qu no se cumple la ley de Charles si la temperatura se expresa en (C)?

2. Existe el estado gaseoso en cero absoluto? Explique su respuesta3. Cul es la temperatura de ebullicin del agua en su laboratorio (a nivel del mar es 100C) ? Si le da diferente a 100C, a qu se debe?Conclusiones










Informe. Revisar anexo 2 respuestas a las preguntas (cuestionarios)


tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7

Retroalimentacin


PRACTICA No. 4 SolucionesTipo de practicaPresencial

XAutodirigida

Remota

Otra Cul



Temticas de la prcticaPreparar soluciones de diferentes concentraciones

PropsitoFamiliarizarse con la preparacin de soluciones de diferentes concentraciones

Objetivo General

Aprender a calcular y preparar soluciones y diluciones de diferentes concentraciones

MetasQue el estudiante comprenda las diferentes formas de expresar las concentraciones y cmo calcularlas. Competencias

Adquirir destreza en el manejo de materiales volumetricos del laboratorio para la preparacin de diferentes soluciones.

Adquirir habilidad de deduccin para comprender la diferncia entre las formas de expresar las concentraciones.


Las soluciones son mezclas homogneas de dos o ms componentes. El ser homogneas significa que las propiedades fsicas y qumicas son iguales en cualquier parte de la solucin. Adems, cuando se observa una solucin a simple vista solo se distingue una fase, sea lquida, slida o gaseosa.

Los componentes de la solucin se denominan soluto y solvente. Soluto es el componente que se disuelve. Solvente es el componente en el cual el soluto se disuelve. Distinguir en una solucin, cual es el soluto y el solvente, a veces se dificulta. Por regla general, el solvente es el componente cuyo estado de la materia es igual al de la solucin final. Por ejemplo, si mezclamos slidos y lquidos y la solucin resultante es slida, entonces el solvente es el slido. Cuando los componentes se encuentran en el mismo estado de la materia, el solvente ser el que se encuentra en mayor proporcin.

Las unidades de concentracin expresan la relacin de las cantidades de soluto y solvente que se tomaron para preparar la solucin. Las principales unidades de concentracin son: porcentaje en peso (o porcentaje en masa) % w/w; porcentaje en volumen, % v/v; porcentaje peso volumen; % p/v; concentracin molar o molaridad (M); concentracin molal o molalidad (m) y concentracin normal o normalidad (N).


En Esta prctica se preparan soluciones de diferente concentracin utilizando unidades de concentracin fsicas y qumicas.


Materiales, Equipos y Reactivos Baln aforado de 50mL Baln aforado de 100mL

Baln aforado de 250mL



Embudo

Frasco lavador

Pipeta 5mL

Pipeta 10mL

Pipeteador

Esptula

Agitador de vidrio

Balanza

NaCl (slido)


Video sobre preparacin de soluciones

http://www.youtube.com/watch?v=ev3wTXmL-l8(Enlace suministrado por la tutora Nira Daz del CEAD de Acacas).



Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica.

Clculos para determinar concentracin de una solucin utilizando diferentes unidades.

Clculos para diluir una solucin.

Forma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.

Procedimiento. 1. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/p (peso/peso)

El tutor indica el peso y la concentracin de la solucin que debe prepara cada grupo.

Ejemplo. Preparar 100 g de una solucin al 10% p/pEn un vaso de precipitados seco tome 10g de NaCl. Retrelo de la balanza y agregue 90 g de agua (90 Ml). Homogenice con un agitador de vidrio. Registre sus observaciones.

Por qu 90 g de agua son igual a 90 Ml de agua?

2. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/v (peso-volumen)

El tutor indicael volumen y la concentracin de la solucin que debe prepara cada grupo.

Ejemplo. Preparar 100 mL de una solucin al 5% p/vEn un vaso de precipitados seco de 100mL pese 5g de NaCl. Retrelo de la balanza y agregue una cantidad de agua inferior a 50mL para disolver la sal.

Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 100mL ayudndose con un embudo y enjuagando con agua destilada y la ayuda de un frasco lavador.

Complete con agua el volumen del baln aforado. Agite y tape la solucin.

Registre sus observaciones.

3. Preparacin de una solucin Molar de NaCl

El tutor indica el volumen y la concentracin en Molaridad de la solucin que debe prepara cada grupo.

Ejemplo. Preparar 250 mL de una solucin al 2MCalcular la masa de NaCl que se debe pesar.

Pese en un vaso de precipitados la masa de NaCl necesaria para preparar 250 mL de una solucin 2M de NaCl.

Agregue agua de tal forma que se disuelva preliminarmente la sal.

Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 250 mLy complete a volumen con agua destilada, en la misma forma que lo hizo en el apartado 2.

Agite, tape el baln aforado y guarde la solucin para las dos prximas experiencias.

Guarde la solucin preparada.

Realice los clculos y registre sus observaciones.

4. Diluciones

Calcule el volumen que se debe tomar de la solucin anterior (punto 3) para preparar las siguientes soluciones y prepare alguna de las tres.:

50mL - 0.5M

100mL - 0.2M

250mL 0.1M

Procedimiento:

Tome el volumen calculado de la solucin del punto tres con una pipeta y trasldelo al baln aforado correspondiente al volumen a preparar (indicado por su tutor).

Complete con agua el volumen del baln, tape, agite y conserve la solucin.

Realice los clculos y registre sus observaciones.

5. Determinar concentracin de una solucin salinaTome una cpsula de porcelana limpia y seca, psela con precisin de 0,01g.

Tome una alcuota (volumen) de 10mL de la solucin del punto 3, virtala en una cpsula de porcelana.

Pese la cpsula con la solucin y evapore en bao de Mara hasta sequedad.

Deje enfriar y vuelva a pesar.

Registre sus observaciones.

Nota: para la realizacin de los clculos, debe determinar

Peso de la cpsula vacia: _______ g

Peso de la cpsula + 10 mL de la solucin 2M : ________ g

Peso de la solucin (Los 10 mL): _______ g

Peso de la cpsula + el soluto (el residuo despus de la evaporacin): ______ g

Peso del soluto: ______ g

Clculos

1. Determine la cantidad terica de soluto que debe obtener en el punto 5, realice los clculos de error absoluto y relativo, al comparar con el valor experimental.

2. Calcule la concentracin de la solucin del numeral cinco y exprsela en %p/v, %p/p, ppm, g/L, molaridad (mol/L), molalidad (mol/Kg), normalidad (equi/L), y XSoluto, XSolvente. 3. Calcule la masa de NaCl necesaria para preparar 200mL de una solucin 2.5M

4. Calcule el volumen que se debe tomar de una solucin 2.5M para preparar 100ml de una solucin 1M



Preguntas

1. Cuando se prepara una solucin, en donde el solvente y el soluto son lquidos, se puede considerar el volumen total de la solucin como la suma de los volmenes del soluto y solvente?

2. Se pueden expresar las concentraciones de soluciones de gases en concentraciones molares? Explique su respuesta

3. Qu puede inferir de la experiencia realizada?Conclusiones


Precaucin:

Cuando se preparan soluciones lquidas deben conservarse bien tapadas para prevenir la evaporacin del solvente y as evitar el cambio de concentracin.











Retroalimentacin

tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7


PRACTICA No. 5 Propiedades coligativasDiseado por: M.A. Carlos A Lpez, con adaptaciones de Quim. Stella Daz NeiraTipo de practicaPresencial

XAutodirigida

Remota

Otra Cul


Horas de la practica2

Temticas de la prcticaPropiedades coligativas de las soluciones.

Intencionalidades formativasPropsito (s)

Medir la temperatura de ebullicin de un solvente y la temperatura de ebullicin de soluciones con diferente concentracin molar de soluto; verificando que al adicionar un soluto a un solvente, su temperatura de ebullicin aumenta.Objetivo(s)

Los estudiantes verificarn experimentalmente una de las propiedades coligativas de las soluciones, el aumento en la temperatura de ebullicin ( aumento ebulloscpico) y determinarn la masa molar del soluto a partir de los datos recolectados durante la prctica.Meta

Comprobar la propiedad coligativa conocida como aumento en la temperatura de ebullicin; al adicionar un soluto no voltil y molecular a un solvente, aumenta la temperatura de ebullicin Te, con respecto a la temperatura de ebullicin del solvente puro.Competencia (s)

El estudiante desarrollar habilidades de anlisis, registro y procesamiento de datos experimentales.


Las sustancias empleadas como solvente experimentan un cambio en sus propiedades coligativas cuando son empleadas en la preparacin de una solucin; lo anterior debido a la presencia de molculas, iones tomos de soluto disueltos. As pues, el valor de estos cambios se encuentra directamente relacionado con la concentracin final de la solucin, no de su naturaleza.

Las propiedades coligativas (del latn colligare = unir, ligar) de una disolucin son aqullas que dependen de la concentracin de soluto y no de la naturaleza del mismo, y estn relacionadas con las fuerzas de interaccin o cohesin entre molculas dependiendo de la cantidad de soluto presente, y en concreto con la presin de vapor que ejerce la fase de vapor sobre la fase lquida en un recipiente cerrado (lnea de equilibrio de fases). Experimentalmente se constata que a medida que se aade soluto a un disolvente, se alteran algunas propiedades fsicas de la disolucin. La disolucin es capaz de ejercer una presin osmtica, disminuye la presin de vapor en solutos no voltiles, el punto de ebullicin es mayor (aumento ebulloscpico) y el de congelacin, en disoluciones diluidas, disminuye respecto a la del disolvente puro. (tomado de http://mural.uv.es/ferhue/2o/labter/Crioscopia_FHG.pdf)

En resumen, los cuatro propiedades coligativas son:

Disminucin de la presin de vapor Disminucin del punto de congelacin, o descenso crioscpico (del griego kryos = fro; skopein= examinar).

Aumento del punto de ebullicin, o aumento ebulloscpico. Presin osmtica

Figura 1 - Comparacin del diagrama de fases de la sustancia pura (lnea azul) y su disolucin (lnea roja). tomada de mediateca.cl/500/540/apuntes1/soluc3.pptNota:

Tf es el descenso crioscpico, o descenso del punto de fusin.

Tb, o Te es el aumento ebulloscpico, o aumento de la temperatura de ebullicin (en ingls boilling, en espaol ebullicin)

Tb = T de la solucin - T del solvente puro

fp0 = punto de fusin del agua pura

fp = punto de fusin de la solucin

bp0 = punto de ebullicin del agua pura

bp = punto de ebullicin de la solucin

En la grfica se observa que el punto de ebullicin de la solucin es mayor que el punto de ebullicin del agua pura.

(Te = Ke m

Donde, (Te = aumento del punto de ebullicin

Ke = Constante ebulloscpica

Te = T de la solucin - T del solvente puro

M = molalidad ( moles de soluto/ kilogramos de solvente)

A continuacin se realiza una relacin de las propiedades coligativas de las soluciones: disminucin en la presin de vapor del solvente, aumento en la temperatura de ebullicin, disminucin en la temperatura de congelacin y disminucin de la presin osmtica.


Se determinar la temperatura de ebullicin de un solvente y de soluciones de concentracin conocida.


MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

- Baln de fondo plano de 100 ml

- Pipeta volumtrica de 1 ml

- Matraz aforado de 100 ml

- Balanza digital

- Termmetro electrnico

- Plancha de calentamiento.

- Esptula.

- Beaker de 100 ml

- Agitador.

- Cronmetro.




Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica. Definicin de solucin y componentes de una solucin

Propiedades coligativas de las soluciones

Forma de trabajo.

En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.

Procedimiento. Conocimiento previo para el desarrollo de la prctica.

Definicin de solucin y componentes de una solucin

Propiedades coligativas de las soluciones

Forma de trabajo:

En grupos colaborativos de mximo cuatro estudiantes.

Procedimiento:

Realice los respectivos clculos para la preparacin de 5 soluciones acuosas de sacarosa con las siguientes concentraciones y volumen:

Solucin 1: 0,2 M y 100ml





1. Segn la orientacin del tutor cada grupo colaborativo preparar una de las soluciones para las cuales realiz los anteriores clculos. Siga el protocolo establecido en la prctica 4 Soluciones para su preparacin.

2. Uno de los grupos de laboratorio rotular, con la palabra control, un baln de fondo plano y dispondr en l 100ml de agua del grifo.

3. Los dems grupos rotularn el baln de fondo plano y dispondrn en l la solucin que han preparado.

4. Conecte la plancha de calentamiento y ajstela a una temperatura cercana a los 150 oC.

5. Prepare su cronmetro y pngalo a correr al dar inicio al calentamiento de la solucin a cargo de su grupo.

6. Registre el tiempo en minutos que la solucin a su cargo necesito para alcanzar la ebullicin.

7. Determine la temperatura de ebullicin de la solucin.

8. El grupo al cual se le encarg la muestra control realizar igual procedimiento determinando tiempo en minutos que la muestra a su cargo necesito para alcanzar la ebullicin.

9. Determine la temperatura de ebullicin de la muestra control.

Registre los datos generados en la experiencia en tablas como las siguientes:


ATiempo

(s)

Temperatura

Agua

(C)

Temperatura solucin

Agua - Sacarosa

(C)

:

B

Concentracin Molar

W (g) Sacarosa

Tiempo total en llegar a Ebullicin (s)

Temperatura Ebullicin (oC)

0

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Clculos

I. Determinar la masa molar de la Sacarosa.

1. En primera instancia se mide el punto de ebullicin del solvente (Agua) puro. Luego, se disuelve una determinada masa de Sacarosa en una determinada cantidad de Agua.

2. Experimentalmente se mide el punto de ebullicin de la solucin formada.

3. Sabiendo que la constante ebulloscpica del agua Ke es 0.52C/m, a partir del valor experimental hallado para Te se calcular m (molalidad).Por definicin, molalidad es: m = moles de soluto / Kg de solvente,

Si.

g2 = masa de soluto (sacarosa).

g1 = masa de solvente (agua).

M2 = masa molar del soluto (sacarosa).

La anterior igualdad se puede expresar como sigue:

m = 1000 x g2 g1 x M2despejando M2, queda:

M2 = (1000 x g2) / (m x g1)Dado que g2, g1 y m se conocen, se puede calcular M2 (masa molar del soluto)Masa de agua (g1) ____________

Masa de sacarosa (g2) _______________

Temperatura de ebullicin del agua (T0e) ______________

Temperatura de ebullicin de la solucin (Te) ____________________

Aumento del punto de ebullicin Te = (T0e Te) __________________

Molalidad de la solucin m = (Te / Ke) ______________________

Masa molar de la sacarosa = 1000 x g2 / m x g1 = ________________

Error absoluto = _______________________

Error relativo porcentual = (Error absoluto) x 100 = ______________

II. Grficas

1. Grafique las curvas de calentamiento del Agua y de la solucin (temperatura vs. tiempo). T (eje Y), t (eje X) Las dos curvas en la misma grfica utilizando diferente color.

2. Grafique Temperatura de ebullicin en oC vs Concentracin de la solucin en M.3. Grafique Temperatura de ebullicin en oC vs Concentracin de la solucin en M.4. Tiempo en segundos vs Concentracin de la solucin en M.NOTA: Las grficas deben acompaarse con su correspondiente tabla de resultadosAnlisis de Resultados:

Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos realizados, de los clculos, de las grficas y de comparacin con los datos tericos.

Preguntas

1. Mencionar otro mtodo similar al empleado en la prctica que permita determinar la masa molar de un soluto en solucin diluida. Ampliar y explicar.

2. Resolver el siguiente ejercicio. Cuando se disuelve 15,0 g de etanol (CH3CH2OH) en 750 g de cido frmico, el punto de congelamiento de la solucin es 7,20C. Sabiendo que el punto de congelamiento del cido frmico es 8,40C, calcular Kc para el cido frmico.

Rta: 2,76 C/m3. Resolver el siguiente ejercicio.

Cul es el punto de ebullicin normal de una solucin de sacarosa C12H22O11, 1,25 m sabiendo que Ke del agua pura es 0,512 C/mol?

Rta: 100,64C

4. Resolver el siguiente ejercicio.

Calcular la masa molecular de un soluto desconocido, a partir de los siguientes datos:

Solucin que contiene 0.85 g de un soluto desconocido en 100 g de Benceno.

Punto de solidificacin de la anterior solucin = 5.16C

Punto de fusin del benceno puro= 5.5C

Constante Crioscpica del benceno = 5.12C-Kg/mol

Rta: 128.8g/molConclusiones


Sistema de EvaluacinSe evaluar por lo menos





Informe o productos a entregar Preinforme (antes de comenzar la prctica): los conceptos tericos y procedimiento de las prcticas a desarrollar. Revisar anexo 2

Informe. Revisar anexo 2 respuestas a las preguntas (cuestionarios)Rbrica de evaluacin del Informe Se utiliza la misma rbrica colocada en la prctica 2

tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7RetroalimentacinDada por el tutor de laboratorio a los ocho das de entregado el informe.

PRACTICA No. 6 Caracterizacin de cidos y bases. Mediciones de pH


XAutodirigida

Remota

Otra Cul



Temticas de la prctica


PropsitoQu los estudiantes apliquen los conocimientos sobre pH y sobre cido y base y puedan diferenciarlos y determinarlos utilizando diferentes soluciones indicadoras, equipos y materiales Objetivo GeneralCaracterizar soluciones como cidas o bsicas utilizando un indicador cido-bsico, estimando su pH.

MetasQue los estudiantes comprendan la diferencia entre soluciones cidas y bsicas y asociarlas con los electrolitos fuertes y dbiles.Competencias

Adquirir habilidad de anlisis e interpretacin de diferentes tipos de cidos y bases


La teora de Brnsted - Lowry define los cidos como las sustancias que donan iones hidronios, H30+ (protones) y las bases como las sustancias que reciben iones hidronios. De esta manera, solo existe el cido, si la base est presente y viceversa.

Marco referencial

Segn la teora de Brnsted - Lowry la ecuacin general para una reaccin cido base, se puede escribir as:

HA + H2O ( H3O+ + A-

cido I Base II cido II Base I

En esta ecuacin A- es la base conjugada de HA. Por otro lado H30+ es el cido conjugado de H2O.

Los cidos y bases se clasifican en fuertes y dbiles. Los cidos y bases fuertes son aquellas sustancias que se disocian (ionizan) totalmente. Para los cidos fuertes, la concentracin de iones hidronios es muy grande.

Los cidos y bases dbiles son las sustancias que en soluciones acuosas se disocian (ionizan) parcialmente. Para los cidos dbiles la concentracin de iones hidronios (H3O+) es muy pequea. Un cido de Brnsted-Lowry donar iones hidronios (H3O+) a cualquier base cuyo cido conjugado sea ms dbil que el cido donante.

Se define el pH como el logaritmo decimal negativo de la concentracin de los iones hidronios.

pH = - log (H3O+(Las soluciones acuosas de cidos tienen un pH ( 7 y las soluciones bsicas un pH ( 7 y las soluciones neutras pH = 7

Un indicador cido-bsico es un cido dbil que cambia de color cuando pierde iones hidronios. Por ejemplo, la fenolftalena, que representaremos como HPhth, es un indicador que cambia de incolora (en medio cido) a rosado intenso (en medio bsico).

HPhth + OH- ( Phth- + H2O

Incoloro

Rosado

En una solucin neutra las dos formas de la fenolftalena HPhth (incolora) y Phth- (rosada) se encuentran en equilibrio y predomina la incolora. El pH en el cual un indicador cambia de color depende de su fuerza cida.

En esta experiencia se pretende observar el comportamiento de los cidos, bases, y productos caseros, utilizando una serie de indicadores.

El cambio de color ser la evidencia de la presencia de un medio cido o bsico. Para medir el valor exacto del pH de una solucin o producto, se utiliza un pH-metro.Investigar sobre:

Qu es pH y pOH, como se relacionan Electrolitos fuertes y dbiles Clculos de pH de cidos y bases fuertes y cidos y bases dbiles.


Determinar pH a diferentes soluciones, algunos reactivos cidos y bases y otras soluciones caseras.


Materiales, equipos y reactivos

20 tubos de ensayos

Gradilla

Frasco lavador

pH metro (opcional)

cido clorhdrico (HCl) 0,1 M

cido actico (CH3C00H) 0,1 M

Amoniaco (NH3) 0.1 M

Hidrxido de sodio (Na0H) 0.1 M

Agua destilada

Indicadores

Rojo de metilo

Azul de bromotimol

Fenolftalena

Azul de timol Papel indicador universal

Materiales caseros (Uno por cada grupo)

Jugo de limn

Vinagre

Caf

Leche Aspirina o alka-seltzer Anticido (leche de Magnsia)

Gaseosa

Blanqueador

Otros


No se emplea


Precauciones

Cumpla las normas de seguridad cuando trabaje con cidos y bases.

No inhale el amoniaco.


Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica. Teora sobre cidos, bases, qu es pH, cmo se calcula.

Diferenciar electrolitos fuertes y electrolitos dbiles.

Diferenciar cidos fuertes y cidos dbilesForma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.

Procedimiento.

1. En cinco tubos de ensayos limpios y marcados vierta por separado 2mL de cada una de las siguientes soluciones: cido clorhdrico 0.1 M; cido actico 0.1 M; amoniaco 0.1 M, hidrxido de sodio 0,1; agua destilada.

2. Agregue una gota de rojo de metilo a cada uno de los 5 tubos de ensayo. Agite. Registre el color final de la solucin y estime el pH de la solucin.

3. Repite para nuevas muestras de solucin los procedimientos anteriores para cada uno de los indicadores.

4. Utilice cada uno de los indicadores para estimar el pH de cada una de las sustancias de uso domiciliario; para ello tenga en cuenta la siguiente tabla en la que se da una lista de algunos indicadores cidos bsicos y el intervalo de pH en el cual cambia de color.

Tabla 6. Valor de pH de cambio de color de algunos indicadores.

Indicador

Color 1

Color 2

Intervalo de cambio de color

(pH)

Azul de timol

(Primer cambio)

Rojo

Amarillo

1,2 - 2,8

Azul de timol

(Segundo cambio)

Amarillo

Azul

8,0 - 9,6

Azul de bromofenol

Amarillo

Azul

3,1 - 4,4

Rojo de clorofenol

Amarillo

Rojo

4,8 - 6,4

Rojo de cresol

Amarillo

Rojo

7,2 - 3,8

Fenolftalena

Incoloro

Rojo

8,3 10

Alizarina amarilla

Amarillo

Rojo

10 12,1

Anaranjado de metilo

Rojo

Amarillo

3,1 4,4

Rojo de metilo

Rojo

Amarillo

4, 2 6,3

Azul de bromotimol

Amarillo

Azul

6 7,6

5. Compruebe el pH de todas las soluciones utilizando el pH-metro (OPCIONAL)

Resultados

1. Registre sus datos en tablas similares a las nmeros 7 y 8.

Tabla 7. Reacciones con soluciones estndar

Solucin

pH utilizando Indicador

pH

Rojo de metilo

Fenolftalena

Azul de Bromotimol

Azul de timol

Estimado

Papel indicador universal

pHmetro

(OPCIONAL)

HCl

0.1 Mcido actico

0.1MAmoniaco 0.1MHidrxido de sodio 0.1MAgua destilada

Tabla 8. Reacciones con soluciones caseras

Solucin

casera

pH utilizando Indicador

pH medidoRojo de metilo

Fenolftalena

Azul de Bromotimol

Azul de timol

Estimado

Papel indicador universal

pHmetro

(OPCIONAL)2. Compare el pH del cido clorhdrico y el del cido actico y compare el pH del amoniaco con el del hidrxido de sodio

3. Compare el valor del pH de las diferentes soluciones caseras



Preguntas

1. Explique la diferencia del valor del pH entre el cido clorhdrico y el cido actico, entre el amoniaco y el hidrxido de sodio y entre las soluciones caseras. Qu puede concluir?

2. De los reactivos registrados en la tabla 7 identifique los cidos y bases fuertes, por qu reciben ese nombre? 3. Clasifique las soluciones de la tabla 8 en cidos o bases fuertes dbiles o neutras 4. Calcule el pH de la solucin de HCl 0,1 M (cido fuerte)

5. Calcule el pH de la solucin 0,1M de cido actico (Ka = 1,8x10-5)

6. Calcule el pH de la solucin de NaOH 0.1 M (base fuerte)

7. Calcule el pH de la solucin de NH4OH 0.1 M (Ka = 1,75x 10-5)

Conclusiones












tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7

Retroalimentacin


PRACTICA No. 7. Reacciones y ecuaciones qumicas


XAutodirigida

Remota

Otra Cul





Propsitos

Reconocer cuando se produce una reaccin qumica

Escribir correctamente una ecuacin qumica

Observar diferentes clases de reacciones qumicas

Objetivo General

Identificar diferentes tipos de reacciones qumicas.

Metas Observar evidencias que indiquen que se realiz una reaccin qumica.

Diferenciar los tipos de reacciones que se producen

Adquirir habilidades de observacin y anlisis

Competencias

Los estudiantes deben poder identificar, interpretar y argumentar sobre las reacciones qumicas.


Investigar en el mdulo y en otros textos sobre:

- La ecuacin qumica, - Las reacciones qumicas, su clasificacin y ejemplos de ellas.

- Enumere evidencias que indiquen que se ha llevado a cabo una reaccin qumica.

- Cmo se determina el nmero de oxidacin de los elementos que forman los compuestos. Qu es Reduccin, Oxidacin, Agente oxidante y Agente reductor.


Realizar diferentes reacciones qumicas, observar y analizar los cambios presentados.



Vasos de precipitado de 50 ml y 100 ml

Tubos de ensayo Agitador de vidrio

Oxido de Calcio

Hidrxido de Bario

Nitrato de Amonio

Solucin de Yoduro de Potasio (KI)

Solucin de Acetato de Plomo (CH3COOH)

Solucin de Sulfato de cobre (Cu(SO4)2 )

Acido sulfrico concentrado (H2SO4)

Granallas de Zinc Carbonato de Calcio (CaCO3)

Acido Clorhdrico concentrado (HCl)


No se emplea


Utilizar los implementos de seguridad y leer en carta de seguridad los riesgos y seguridad que se debe tener para manejar los reactivos utilizados en el laboratorio.

Precaucin

El nitrato de amonio debe estar alejado del fuego y de fuentes de calor porque es un agente oxidante muy poderoso.

Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica. Teora sobre clasificacin de las reacciones qumicas

Conocimiento de una ecuacin qumica

Conocimiento sobre nmero de oxidacin, Reduccin y Oxidacin.Forma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.

Procedimiento.

1. Observar cuidadosamente cada una de las reacciones que se describen a continuacin.

2. Escribir la ecuacin qumica balanceada, clasificar la reaccin y determinar si hay o no transferencia de electrones.

Reaccin 1

1. Anote la temperatura ambiental

2. Coloque en un tubo de ensayo oxido de calcio (aproximadamente 1,0g)

3. Aada un 1mL de agua y tome la temperatura

4. Agite con cuidado (evite romper el termmetro)

5. Observe y registre sus observaciones

CaO + H2O ( ?Reaccin 2

1. Coloque en un beaker de 100 ml 1,0g de Hidrxido de Bario agregue 5mL de H2O, agite con una varilla para disolver el hidrxido.2. Tome la temperatura ambiental y la de la solucin.

3. Agregue 1,0g Nitrato de Amonio agite.

4. Tome de nuevo la temperatura.

5. Observe y registre sus observaciones

Ba(OH)2 + NH4NO3 ( ?Reaccin 3

1. En un tubo de ensayo tomar 2mL de agua, luego agregue 0.5g de acetato de plomo, agite. Observe el color de la solucin. 2. En otro tubo de ensayo prepare, siguiendo la misma tcnica, una solucin de yoduro de potasio. Tome 2mL de agua, luego agregue 0.5 de yoduro de potasio. Observe el color de la solucin.3. Vierta el contenido de ambos tubos en un vaso de precipitados de 50mL4. Observe y registre sus observaciones(CH3COO)2Pb + KI ( ?Reaccin 4

1. En un vaso de precipitados de 100 mLcolocar de 5mL de una solucin de sulfato de cobre

2. Acidular la solucin con 6 gotas de cido sulfrico concentrado

3. Adicionar al vaso una granalla o una lmina de zinc

4. Deje reposar

5. Observe y registre sus observacionesCuSO4 + Zn + H2SO4 --(?Reaccin 5

1. En un tubo de ensayo coloque una pequea cantidad de xido de mercurio, observe el color de la muestra.2. Caliente fuertemente en la llama del mechero el tubo con la muestra. Al mismo tiempo acerque una astilla de madera con un punto de ignicin, a la boca del tubo. Observe lo que ocurre.3. Vierta el residuo en una cpsula de porcelana. Observe cuidadosamente las paredes del tubo y el residuo. 4. Registre sus observaciones.

Resultados

1. Identifique cada una de las anteriores reacciones (clasifquelas segn su tipo).2. Escriba las ecuaciones qumicas de cada reaccin.

3. Diga cual de las anteriores reacciones es de oxido reduccin y por qu (Para determinar si son de oxido reduccin debe determinar el nmero de oxidacin de los elementos y decir cual compuesto se redujo y cual se oxid)Anlisis de Resultados:


PreguntasCuando los metales reaccionan con oxgeno producen oxidos bsicos y al reaccionar estos con agua se producen bases o Hidrxidos.

Cuando reaccionan no metales con Oxgeno se producen xidos cidos, al reaccionar estos con agua se producen cidos.

Cuando reacciona un cido con una base se produce una sal.

De acuerdo a la anterior informacin completar los espacios en las siguientes ecuaciones qumicas, a. 2Ca + O2 -------( 2CaO ( )

CaO + H2O ------( ________ ( )b. 4 K + O2 ----( __________ (oxido de potasio)

________ + H2O ----( 2 _______ (hidrxido de Potasio

c. Cl2 + O2 -------( 2Cl2O (xido hipocloroso) 2Cl2O + _____ --------( HClO (cido hipocloroso)

d. HCl + NaOH --------( _______ + H2O

e. emparejar las siguientes reacciones con su correspondiente tipo de reaccin

H2O H2 + O2 Reaccin de desplazamiento

H2SO4 + Cu CuSO4 + H2 Reaccin de Sntesis o combinacin

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Reaccin de descomposicin

SO2 + O2 SO3 Reaccin de intercambio o doble

desplazamientoConclusiones












tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7

Retroalimentacin


PRACTICA No. 8. Estequiometria - Reactivo lmite


XAutodirigida

Remota

Otra Cul




Intencionalidades formativasPropsito(s)

Conceptualizar el significado de Reactivo Limitante de una reaccin qumica.Objetivo General Determinar las relaciones estequiomtricas molares de los reactantes de una reaccin qumica, estableciendo con esto el reactivo limitante de la misma.

Meta(s)

Que el estudiante pueda balancear una ecuacin qumica

Qu el estudiante sea capaz de calcular el reactivo limitante en una reaccin y la cantidad de producto resultante en un problema donde se dan datos de dos de los reactivos.

Competencia(s)

Los estudiantes deben poder identificar, interpretar y argumentar sobre reactivo lmite y reactivo en exceso en una reaccin qumica.


En un cambio qumico los reactantes reaccionan en relaciones estequiomtricas molares. Es por esto que cuando la cantidad molar de uno de los reactantes se agota la reaccin no prosigue. Esta sustancia se conoce con el nombre de reactivo lmite o limitante. Las cantidades de los dems reactantes se encuentran en exceso.

Las evidencias de ocurrencia de una reaccin qumica son: formacin de gases; cambios de color, formacin de precipitados, cambios de pH; calentamiento o enfriamiento.


En este trabajo se observarn las cantidades de carbonato de plomo (II), PbCO3, que se formarn como precipitado en la reaccin del nitrato de plomo (II) Pb(NO3)2, con carbonato de sodio Na2CO3. La dependencia de las cantidades de PbCO3 formado a partir de las cantidades molares inciales de los reactantes se determinar grficamente.


Materiales, equipos y reactivos2 Pipetas (10 mL)

Gradilla

16 tubos de ensayo

Pb(N03)2 0.25 M

Na2C03 0.25 M




Precaucin

No vierta las soluciones de plomo en el desage.

Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la prctica. Ecuacin qumica

Clculos estequiomtricosForma de trabajo.En grupos colaborativos de mximo tres estudiantes.

Procedimiento.

1. En tubos separados mida las cantidades de soluciones segn la siguiente tabla:

Tabla 9. Cantidades de reactivo por tubo

Tubo de ensayo

Volumen

Pb(NO3)2 0.25M (mL)

Volumen

Na2CO3 0.25M

(mL)

1

0.5

7.5

2

1.0

7.0

3

2.0

6.0

4

3.0

5.0

5

5.0

3.0

6

6.0

2.0

7

7.0

1.0

8

7.5

0.5

2. Mezcle, los contenidos de los tubos, segn la numeracin. Siempre en pares. Vierta el volumen mayor en el menor. Despus de mezclar agite unos segundos el tubo, sin colocar el dedo en la boca del tubo. Deje reposar el tubo 10 minutos ms.

3. Mida la altura del precipitado de carbonato de plomo PbCO3 en cada tubo. Registre esta altura en mm. Complete la siguiente tabla:


Tubo de ensayo

Volumen Pb(NO3)2 0.25M

(mL)

Volumen Na2CO3 0.25M

(mL)

Altura del precipitado

(mm)

Moles de Pb(NO3)2 0.25M

Moles de Na2CO3 0.25M

Moles de PbCO3 producidos

Reactivo Lmite

1

2

3

4

5

6

7

8

4. A partir de los resultados determine el reactivo limitante.

Clculos

1. Determine los moles de Pb(NO3)2 y Na2CO3 en cada tubo2. Dibuje una grfica: altura del precipitado (eje y) de cada tubo contra el nmero de cada tubo (eje x)3. Dibuje una segunda grfica: altura del precipitado (eje y) contra el nmero de moles de Pb(NO3)2 y el correspondiente nmero de moles de Na2CO3 (eje x).

4. Establezca el reactivo lmite en cada tubo, realice los clculos necesarios.



Preguntas

1. Que propiedad de la reaccin qumica control la altura del precipitado del tubo 1 al 4?

2. Cual fue el factor que control la altura del precipitado del tubo 5 al 8?

3. Cuando se mide la altura del precipitado que propiedad del precipitado se esta midiendo?

Conclusiones










Informe. Revisar anexo 2 Respuestas a las preguntas (cuestionarios)


tem

Valoracin baja

Valoracin media

Valoracin alta

Puntaje Mximo

1. Objetivos






grficos


instrucciones


(1,5)

(1,5)5.

Cuestionarios


cuestionarios



incorrecta

(1,0)

Resolvi en su

totalidad y

correctamente los

cuestionarios

(2,0)(2,0)

6. Conclusiones.








TOTAL

11.7

Retroalimentacin


PRACTICA No. 9. Estequiometria de reacciones que involucran gases y soluciones


XAutodirigida

Remota

Otra Cul




Intencionalidades formativasPropsito(s)

Conceptualizar clculos estequiomtricos en reacciones qumicas que involucren gases y soluciones acuosas.

Objetivo General

Generar CO2 a partir de una reaccin, determinando la cantidad de gas que se puede obtener.

Meta(s)

Que los estudiantes adquieran destreza para realizar clculos estequiomtricos

Competencia(s)

Adquirir la habilidad para interpretar y expresar con claridad y precisin informaciones, datos y argumentaciones, que les dar la posibilidad de seguir aprendiendo a lo largo de la vida, tanto en el mbito escolar o acadmico como fuera de l.


Los estudiantes deben investigar la teora en el mdulo y en otros textos de Qumica sobre clculos estequiomtricos, clculos de concentracin de soluciones acuosas, especialmente Molaridad y clculos de volmenes de gases




Probeta 250mL

Tubo con desprendimiento lateral y manguera

Tapn de caucho

Pipeta 5mL

Esptula


Vaso de precipitados de 1L

Balanza

Carbonato de calcio (CaCO3)

Acido clorhdrico (HCl)




Metodologa

Conocimientos previos para el desarrollo de la

guia componente practico quimica general 2015

Documents