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INTRODUCCIONLa Qumica es una ciencia netamente experimental. Dos
son los objetivos fundamentales que deben cumplir los trabajos de
laboratorio de esta materia.
a) En primer lugar, la complementacin con la parte terica de la
Qumica, en este sentido el avance debe ser paralelo o
inmediatamente despus del estudio terico; ya que de otra forma se
pierde gran parte de su efectividad.
b) En segundo lugar, los trabajos prcticos de laboratorio deben
tender a hacer adquirir al alumno, destreza en el manejo de los
materiales de laboratorio, cuidado con el material de vidrio,
conocimiento de las diversas tcnicas de trabajo, realizar
experimentos guardando las normas de seguridad pertinentes, en
suma, todas las cualidades que se debe tener para llevar a efecto
un trabajo de mayor responsabilidad, como son los cursos
posteriores de Qumica o los trabajos de investigacin.
La qumica cada da afianza su fundamento terico, conocemos la
enorme acumulacin de hechos, principios y leyes, todos estos
basados en el mtodo cientfico de los experimentos, el manejo de
instrumental moderno, el apoyo de la computadora, hacen a la Qumica
una ciencia completa: experimental y terica.
Esta gua de laboratorio de Qumica I, incluye experimentos bsicos
y fundamentales.
Cada tema tiene sus objetivos bien definidos, la teora se revisa
rpidamente en los fundamentos tericos del tema a enfocarse en la
prctica experimental, los datos, mediciones y resultados deben
procesarse para presentar un informe de resultados y discusin. La
gua de cada prctica presenta un Cuestionario con problemas
concernientes al tema, estos deben resolverse con todo el cuidado
posible, a objeto de tener un buen conocimiento del tema
desarrollado; los ejercicios han sido extrados de libros de
problemas de Qumica, estos se enumeran en la Bibliografa de esta
gua.
Finalmente, se acompaa e ilustra con una serie de diagramas,
esquemas y tablas todo el material que es necesario para elaborar
un buen informe de laboratorio, tal cual es nuestro objetivo
"perfeccionar lo perfecto".
NORMAS GENERALES
1. Todo alumno debe asistir a las prcticas de laboratorio
provisto de guardapolvo blanco. No se aceptan excusas.
2. La asistencia a laboratorios es obligatoria, cada alumno
deber cubrir el 100% de prcticas, inasistencia justificada podr
permitir recuperar solo 2 prcticas antes de la finalizacin del
semestre.
3. Todo alumno debe realizar un examen previo sobre la prctica a
efectuarse. La aprobacin del mismo lo habilita a la realizacin del
laboratorio.
4. Realizada la prctica el alumno deber preparar un informe de
laboratorio y presentar antes de la realizacin del siguiente
laboratorio, alumnos sin informe de la prctica anterior no realizan
la sesin de laboratorio correspondiente y equivale a una falta.
4. Los docentes de laboratorio estn autorizados a expulsar del
laboratorio al alumno que sea sorprendido en indisciplina o
contraviniendo normas de seguridad.
5. La organizacin de los grupos de practica, se realizara en la
primera clase, no pudiendo los alumnos cambiar de grupo.
6. Cada grupo de trabajo tiene un responsable o jefe, el cual
recibe y entrega el material, todo material inutilizado debe ser
devuelto en un plazo de 7 das.
7. Las evaluaciones de laboratorio comprenden: calificacin de
Informes, participacin y examen de laboratorio.
8. La nota final de laboratorio corresponde al 50% del examen
final
9. Cualquier duda o consulta deber hacerse al Coordinador de
Carrera o rea.
NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIOEn un curso de Qumica, el
laboratorio y las clases tericas deben estar totalmente integrados.
El trabajo prctico de laboratorio ensea ms que una simple
manipulacin de aparatos, datos, y registros. Ayuda al estudiante a
relacionar en la prctica los conceptos dados en la teora.
El trabajo prctico de laboratorio fomenta el desarrollo de
habilidades de observacin, formulacin de preguntas y razonamiento
Adems debe desarrollar el hbito de pensar anticipadamente los
posibles riesgos existentes al realizar un experimento.
La mayora de los accidentes y percances que ocurren en el
laboratorio se deben al descuido de las personas que trabajan en
el. Toda persona que realiza prcticas en laboratorio debe aprender
y llevar a efecto las normas que se dan a continuacin:
1. Proteccin de los ojos. Los ojos son particularmente
susceptibles de lesionarse de modo permanente por las sustancias
corrosivas y por los fragmentos que saltan. Por lo tanto todo
estudiante debe llevar puestos anteojos de seguridad mientras
realiza un experimento o donde existe proyeccin y fragmentacin de
material.2. Use un guardapolvo blanco. Este protege de contaminacin
y libera su ropa del ataque de reactivos.
3. Nunca coma, beba ni fume en el laboratorio. Tampoco se
permite jugar, correr u otros actos de indisciplina.
4. Se debe evitar mirar por la boca de los tubos de ensayo o de
los matraces, cuando en ellos se esta realizando una reaccin.
5. Cuando caliente un tubo de ensayo con reactivo, la boca del
tubo no deber apuntar jams a nadie, dirija a un sitio libre de
personas y de reactivos.
6. Se debe conocer donde se encuentra y como se utiliza un
extinguidor de incendios, equipos de primeros auxilios y las llaves
de mando de luz, agua y gas.
7. No se debe realizar experimentos o pruebas no autorizadas.
Cuando manipule cidos, lcalis, oxidantes y reductores extreme los
cuidados.
8. Los tapones de los reactivos se sostendrn en la mano o sobre
alguna superficie muy limpia: vidrio de reloj. No deje destapados
los frascos de reactivos.
9. Vierta siempre el cido sobre al agua, cundo prepara una
solucin diluida.
10. Es fundamental ser limpio en el trabajo, se debe limpiar en
el acto, especialmente esptulas, pipetas, varillas, vidrio de reloj
y antes de su utilizacin cuide que estn bien limpios.
11. Haga las operaciones sin prisa y en orden. Cuando sea
necesario coloque etiquetas para identificar las sustancias
producidas; marque los tubos de ensayo con lpiz graso negro.
12. Las prendas personales no deben dejarse sobre los mesones
del laboratorio; tampoco deben haber sobre ellas muchos libros,
pueden estropearse con los reactivos. Adems quita espacio para
trabajar adecuadamente.
13. Al terminar la sesin de laboratorio, el mesn debe quedar
limpio y las llaves del agua y gas
deben dejarse cerradas.
14. Nunca debe trabajar en el laboratorio una persona sola.
15. No se frote los ojos cuando las manos estn contaminadas por
sustancias qumicas. Algunos venenos se absorben rpidamente a travs
de la piel, el benceno entre ellos. Las manos deben lavarse con
abundante agua y jabn.
15.a. Nunca se debe introducir en un tapn de goma un termmetro o
tubo de vidrio, sin humedecer o lubricar el agujero con agua,
solucin jabonosa o glicerina. Es tambin prudente protegerse las
manos con un pedazo de tela o trapo.
15.b Cuando un tapn de vidrio est adherido al cuello del
recipiente, puede golpearse suavemente con un trozo de madera.
15.c Cuando perfore un tapn de goma o corcho, por ningn motivo
debe utilizarse la mano de respaldo o soporte para la perforacin.
Utilice otros slidos de respaldo.
16. Quemaduras. Son frecuentes al coger vidrio caliente o al
recibir salpicaduras de lquidos calientes. Si la regin afectada es
relativamente pequea sumerja la parte quemada inmediatamente en
agua fra por 15 minutos. Despus cubra con gasa impregnada en cido
pcrico. Quemaduras mas graves es necesario la atencin medica. Otro
tipo de quemaduras frecuentes es la provocada por agentes
qumicos.
a. cidos, bromo o cloro: lavar de inmediato con bastante agua y
despus con una solucin al 5% de bicarbonato de sodio, luego cubrir
con un ungento de picrato de butesin la zona afectada.
b. lcalis o bases: lavar de inmediato con bastante agua y despus
con una solucin de cido actico al 5%, cubrir con picrato la zona
afectada.
17. Tambin son frecuentes las quemaduras causadas por inflamacin
de gasolina u otros disolventes, en estos casos evite la propagacin
con trapo o extinguidores.
18. Antes de utilizar un frasco de un reactivo, compruebe el
rotulo del mismo y verifique su contenido. Nunca vuelva a los
frascos de origen sobrantes de compuestos no utilizados, tampoco
introduzca ningn objeto en un frasco de reactivos.
19. No malgaste reactivos. Las cantidades de reactivos se debe
utilizar tal como indica la gua de la prctica.
20. Se debe prestar atencin a la eliminacin de residuos. cidos o
lcalis concentrados primero debe diluirse con bastante agua,
vertiendo adems despus de la eliminacin abundante agua.
21. Cuando se desee conocer el olor de una sustancia voltil,
abanique o flamee algo de vapor hacia la nariz, moviendo la mano
sobre la boca del frasco. No acerque jams la nariz en forma directa
al recipiente.
22. Antes de pipetear un lquido, obtenga autorizacin del
docente. cidos o lcalis concentrados se debe pipetear con ayuda de
pro-pipeta, succionador o pera de goma.
PRACTICA DE LABORATORIO No.1MATERIAL DE LABORATORIO Y NORMAS DE
SEGURIDAD
1. OBJETIVOS
a) Conocer, describir, esquematizar y familiarizarse con los
materiales y tiles ms comunes usados en laboratorio.
b) Citar, conocer y aplicar las normas de seguridad existentes
para las prcticas de Qumica en laboratorios.
c) Identificar por el nombre el material, sealar los usos y
funciones de cada uno de ellos.
2 FUNDAMENTO TEORICO
El material y los tiles de laboratorio, son implementos bsicos
para la realizacin de trabajos prcticos y experimentales de la
Qumica.
Antes de la realizacin de cualquier prctica es fundamental
conocer el material a utilizar, los cuidados y tcnica adecuada de
manipuleo, montaje y servicio.
El laboratorio, recinto en el cual se realizan las prcticas,
debe ser un local adecuado, iluminado, con mesones amplios,
servicios de agua, energa elctrica, gas, desage, lavamanos, equipos
de seguridad industrial. Es un centro de actividad con alto riesgo
a la integridad fsica de los laboratoristas, por ello existen
normas de seguridad que se deben cumplir estrictamente.
Todos los conceptos antes mencionados, hacen que los trabajos de
laboratorio, deben realizarse con mucha concentracin, seriedad y
teniendo conocimiento previo sobre lo que se esta realizando.
3 PRACTICA EXPERIMENTAL
Las actividades a desarrollar en esta prctica son:
a) Clasificar y dibujar cada material que se estudie.
b) Anotar los usos y cuidados con cada uno de los materiales y
utensilios.
c) Conocer las principales normas de seguridad exigidas para las
prcticas de qumica.
Para clasificar la gran variedad de materiales, instrumentos y
equipos se consideran dos criterios que son:
- Por la clase de material empleado en su fabricacin.
- Por su uso especifico.
A. POR LA CLASE DE MATERIAL.1. MATERIAL DE VIDRIO, dentro de
este grupo podemos distinguir:
a) Material de vidrio que pueden resistir el calor, como: tubos
de ensayo, vasos de precipitado, matraces, balones, etc.
b) Material de vidrio que no pueden ser calentados como:
buretas, probetas, matraz aforado, picnmetro, etc.
2. MATERIAL DE MADERA, son material de soporte como: gradillas,
soportes, pinzas, etc.
3. MATERIAL DE PORCELANA, que son resistentes a elevadas
temperaturas, por ejemplo crisoles, cpsulas, etc. Tambin tenemos
los morteros4. MATERIAL METALICO se caracteriza por su elevada
resistencia fsica, como: soporte universal, pinzas, nueces,
esptula, trpodes, tenazas, etc.
5. MATERIAL DE PLASTICO como: piseta, mangueras, tapones,
protectoresB. CLASIFICACIN POR SU USO ESPECFICO.1. Materiales de
medicin: probetas, buretas, pipetas, picnmetro, matraz aforado,
tubos neumomtricos, goteros, etc.
2. Instrumental de medicin: Balanzas, barmetro, manmetro,
cronometro, termmetro, pHmetro, etc.
3. Materiales para separacin: Embudos de decantacin, papel
filtro, tamices metlicos, matraz kitasato de filtracin, etc.
4. Equipos de separacin. Columnas de absorcin, tubos
desecadores, centrifugadoras, decantadores, equipos de extraccin,
refrigerantes, columnas de destilacin. etc.
5. Materiales para mezclas. Tubos de ensayo, vasos de
precipitados, erlenmeyer, balones, matraces, etc.
6. Materiales para combinacin y reaccin. Tubos de ensayo, vasos
de precipitados, matraz, erlenmeyer, baln, crisol, cpsulas, vidrio
de reloj, cuchara de deflagmacin, etc.
7. Materiales para calentamiento. Mecheros, estufas, muflas,
hornillas, etc.
8. Materiales para soporte y fijacin.- Soporte universal,
pinzas, trpode, gradillas, doble nuez, rejillas, tringulo de pipas,
aro metlico, rejilla metlica, etc.
9 Materiales para conservacin. Frascos para reactivos,
desecadores, campana de vidrio, envases mbares, etc.
10. Materiales para tratamiento de slidos. Morteros, limas,
tijeras, cuchillos, molinos, etc.
11. Materiales miscelneos. Varillas de vidrio, tubos de vidrio,
mangueras, esptulas, escobillas, trompa de vaco, tubos de
desprendimiento, tubos de descarga, tapones, adaptadores, tubos en
U, campana de gases, tubos gases, llaves de vidrio y tubos de
seguridad.
4 CUESTIONARIO
4.1 Que similitud y diferencia existe entre:
a) Pipeta y bureta
b) matraz y baln
c) crisol y cpsula4.2 Cuales normas de seguridad se emplea si
utiliza:
a) Balanza de precisin
b) bureta
c) termmetro.
4.3 Indique los compuestos ms corrosivos de los cidos y
lcalis.
4.4 Existe una gran cantidad de mezclas explosivas: indicar
algunos ejemplos de estas.
4.5 Que implementos deben existir en un botiqun de primeros
auxilios
4.6 Que entiende por filtracin y que materiales de laboratorio
requiere para efectuar esta operacin
4.7 Que entiende por destilacin y que materiales de laboratorio
requiere para efectuar esta operacin4.8 Que entiende por decantacin
y que materiales de laboratorio requiere para efectuar esta
operacin
4.9 Que entiende por evaporacin y que materiales de laboratorio
requiere para efectuar esta operacin
PRACTICA DE LABORATORIO No. 2
DENSIDAD Y PESO ESPECIFICO
1 OBJETIVOS
a) Desarrollar tcnicas para determinar la densidad y peso
especifico de lquidos y slidos.
b) Diferenciar densidad y peso especfico.
c) Aplicar las constantes obtenidas a la resolucin de problemas
de laboratorio e industriales.
2 FUNDAMENTO TEORICO
La densidad y peso especfico son constantes que caracterizan a
todas las sustancias, adems son muy tiles en los trabajos prcticos,
tanto en la industria y laboratorio.
La densidad se define como la masa por unidad de volumen, tiene
unidades dimensionales como g/cm3 o kg/L. La temperatura afecta al
valor de estas constantes, tanto mas si estas son sustancias
gaseosas. El peso especifico es la relacin entre la densidad de la
sustancia con respecto a la densidad de una sustancia patrn como el
caso del H20 para slidos y lquidos y el aire para los gases. El
peso especfico llamado tambin gravedad especfica o densidad
relativa, carece de unidades dimensionales, es un nmero puro.
3 MATERIAL DE LABORATORIO
Balanza, pipeta aforada de 10 mL, piseta, vaso de precipitado
pequeo, erlenmeyer pequeo, termmetro, kit de figuras geomtricas,
reglas, calibradores, probeta de 100 mL, tapn, picnmetro4.
REACTIVOS
Alcohol etlico5 PRACTICA EXPERIMENTAL
5.1 Densidad del H2O destilada
Pesar en balanza con precisin del 0,1 de gramo, un recipiente
que pueda ser un vaso de precipitado de 100 mL o un erlenmeyer de
100 mL; con una pipeta aforada medir 25 cm3 de H20 y vaciar al
recipiente, determinar el peso de vaso de precipitado mas el H20;
con un termmetro determinar la temperatura del agua destilada y
luego realizar los clculos correspondientes en la siguiente
forma:
Peso del vaso de precipitado mas H20 = gramos
Peso del vaso de precipitado vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso del H20 = gramos
Donde t es la temperatura del H20 medida en oC.
Encontrar una densidad promedio, con los valores experimentales
hallados por los diferentes grupos que realizaron la experiencia;
comparar esta densidad promedio con el valor dado por Tabla para la
densidad del H20 a la temperatura determinada.
5.2 DENSIDAD DE SLIDOS GEOMTRICOS
La masa del objeto geomtrico se determina en la balanza de
semiprecision. El volumen se encuentra con ayuda de frmulas
geomtricas, midiendo con regla graduada o calibrador los lados,
altura, profundidad, dimetro, etc. Con formula de la densidad igual
a masa por volumen hallar esta constante, para el peso especifico
del slido comparar con la densidad del agua pura hallada en el
anterior experimento.
Cono grande cono mediano cono pequeo
Cubo cilindro paraleleppedo
Cilindro con hueco
Cilindro hueco
5.3 DENSIDAD DE SLIDOS NO GEOMTRICOS
El volumen de slido irregular o no geomtrico, se determina por
desplazamiento de un lquido, en el cual el slido es insoluble. En
esta prctica se determinar la densidad y peso especifico de un tapn
goma o de una piedra.
Mediante balanza se determina la masa del slido no geomtrico y
el volumen se determina por desplazamiento de un volumen igual de
agua. La probeta graduada en cm3 debe tener mayor dimetro que el
tapn o la piedra, adems este debe sumergirse completamente en el
agua.
H2O
Volumen del agua + volumen tapn = cm3Volumen del agua inicial =
cm3 (Diferencia) Volumen tapn = cm3
5.4 PESO ESPECFICO POR EL MTODO DEL PICNOMETRO
El picnmetro es un material volumtrico de vidrio que mide
volmenes exactos de lquido, existen modelos que incluye termmetro.
El picnmetro sirve para determinar pesos especficos de lquidos,
tambin se pueden utilizar un matraz aforado de 50 100 mL.
En la prctica se determinara el peso especfico del alcohol
etlico (etanol), realizando las siguientes operaciones:
Peso picnmetro mas agua destilada = gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso del agua = gramos
Peso picnmetro mas etanol = gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso etanol = gramos
Compare con los resultados de los dems grupos y encuentre el
peso especfico o densidad relativa promedio. En otros manuales el
peso especifico se abrevia como gravedad especifica = gr esp.
6 CUESTIONARIO
6.1 Como determina el peso especifico de una piedra?
6.2 Cul es la densidad de un esfera que tiene un dimetro de 0,85
cm y una masa 2,765 g?
6.3 En una probeta graduada se introducen 5,75 gramos de un
mineral desconocido, el volumen del agua en la probeta aumenta 1,85
cm3, siendo la temperatura del agua 16oC. Determinar.
a) densidad del mineral
b) peso especifico del mineral
6.4 Con una bureta se miden exactamente 36,9 cm3 de agua
destilada, esta masa de agua en la balanza registra un peso de
38,76 gramos.
a) Cual es la densidad del H20.
b) De acuerdo a Tabla de densidades, cual es la temperatura que
le corresponde a la muestra de agua.
6.5 Un tubo capilar se ha calibrado de la siguiente forma: Una
muestra limpia del tubo pesa 3,247 gramos. Cuando se llena con
mercurio el tubo capilar pesa 3,489 gramos. La longitud del tubo es
2,375 cm. La densidad del mercurio 13,6 g/mL. Supuesto que el
mercurio en el tubo capilar es un cilindro uniforme, determinar el
dimetro del capilar en mm.
6.6 Calcular la densidad relativa del metano (CH4) con respecto
al aire. Peso molecular del aire = 28,966.7. Se tiene 80 mL de un
liquido A con masa 50 g y 60 mL de un liquido B con masa 90 g.
Hallar a) densidad relativa de A con respecto a B y b) densidad de
la mezcla6.8 El volumen de una muestra metlica se determina
midiendo cuanta agua menos cabe en un matraz volumtrico cuando
contiene en ella la muestra metlica. Calcular la densidad de la "m"
metlica segn los siguientes datos:
Peso matraz vaco = 26,735 g
Peso matraz mas "m" = 47,800 g
Peso matraz + 'm" + H20 = 65,408 g
Peso matraz + H20 = 50,987 g
Temperatura del H20 = 73oF.TABLAS DE DENSIDADES
DENSIDAD DE ALGUNAS SUBSTANCIAS
g/mL a 20C g/mL a 20C
Agua pura a 4oC 1,000 Acido actico glacial 1,049
Aluminio 2,7 Acetona (l) puro 0,792
Amoniaco (g) 0,817 Anilina (l) puro 1,022
Bario 3,5 Benceno (l) puro 0,879
Bismuto 9,8 Etanol (95%) 0,789
Cadmio 9,65 Fenol (cristal) a 4oC 1,071
Zinc 7,14 Glucosa cristal a 25oC 1,544
Carbono amorfo 1,8 a 2,1 Heptano (l) puro 0,679
Cobalto 8,90 Nitrobenceno(l) puro 18oC 1,205
Cobre 8,92 Sacarosa cristal a 15oC 1,588
Estao 7,31 trinitrotolueno 1,644
Hierro 7,7 Goma o caucho compuesto 0,920
Magnesio 1,74
Manganeso 7,2 Corcho 0,24
Mercurio 13,546 Vidrio corriente 2,60
Nquel 8,9 Acido clorhdrico 40% 1,198
Oro 19,3 Acido ntrico 90% 15oC 1,491
Plata 10,3 Acido sulfrico 98% 15oC 1,841
Platino 21,45 Hidrxido de sodio 20% 1,219
Plomo 11,337 Carbonato de sodio 14% 1,146
DENSIDAD DEL AGUA PURA A VARIAS TEMPERATURAS EN (g/mL)
Temperatura en oC
0 - 0,99987 11 - 0,99963 21 - 0,99802 35 - 0,99406
1 - 0,99993 12 - 0,99952 22 - 0,99780 40 - 0,99224
2 0,99998 13 - 0,99940 23 - 0,99757 45 - 0,99024
3 0,99999 14 - 0,99927 24 - 0,99733 50 - 0,98807
4 1,00000 15 - 0,99913 25 - 0,99708 55 - 0,98573
5 0,99999 16 - 0,99897 26 - 0,99681 60 - 0,98324
6 0,99997 17 - 0,99880 27 - 0,99654 70 - 0,97781
7 0,99993 18 - 0,99862 28 - 0,99626 80 - 0,97183
8 0,99988 19 - 0,99843 29 - 0,99597 90 - 0,96534
9 0,99981 20 - 0,99823 30 - 0,99568 100 - 0,95838 10-
0,99973
PRACTICA DE LABORATORIO No.3
ESTEQUIOMETRIA: OBTENCIN DE UN COMPUESTO
1 OBJETIVOS
a) Analizar las relaciones estequiomtricas entre reactivos y
productos, cuya ecuacin qumica es conocida.
b) A partir del peso exacto de uno de los reactivos, en
presencia de exceso del otro reactivo se obtiene un producto
estable a la temperatura, eliminando los otros productos por
evaporacin y calentamiento.
c) Se verifica la constitucin elemental del producto.
2 FUNDAMENTO TERICO
El termino estequiometra se refiere a las relaciones
cuantitativas de las combinaciones qumicas, es decir, se refiere a
las cantidades qumicamente equivalentes determinadas a partir de la
formula de un compuesto o a partir de una ecuacin qumica
balanceada.
Una reaccin qumica es representada por una ecuacin igualada
entre reactivos y productos. La estequiometra proporciona una gran
cantidad de factores estequiomtricos conocidos como factores de
conversin unitarios y adimensionales.
La reaccin a ser estudiada es:
Reactivos Productos
Na2C03(s) + 2 HCl(ac) 2 NaCl(s) + C02(g) + H20(l)Algunos
factores estequiomtricos son:
En base a la cantidad de reactivo pesado y el factor de
conversin correspondiente se podr calcular la cantidad de producto
a obtener tericamente, este valor representa un rendimiento mximo
de reaccin o sea 100% de rendimiento, en la practica estos
rendimientos son menores al rendimiento terico del 100%.
3. MATERIAL DE LABORATORIO
Crisol de porcelana, tenaza, balanza, pipeta, piseta, tubos de
ensayo, pinzas para tubo de ensayo, tenazas, trpode, triangulo de
pipas, esptula, propipeta4. REACTIVOS
Carbonato de sodio, HCl p.a., solucin de nitrato de plata,
alambre de platino
5. PRACTICA EXPERIMENTAL
a) Precauciones que deben tomarse en la obtencin del NaCl.
1. Todas las manipulaciones del crisol y la tapa, deben ser
hechas con la tenaza para crisol.
2. No colocar por ningn motivo el crisol caliente en la
balanza.
3. Para evaporar la sequedad de la masa reaccionante se debe
usar llama pequea en el mechero Bunsen, o mejor realizar la
operacin sobre una hornilla, una vez seco el producto se puede
aumentar la temperatura de calefaccin.
4. Si no se dispone de crisol con tapa, el operador que realiza
el calentamiento sobre la llama debe utilizar lentes protectores de
la vista.
5. Todas las advertencias dadas anteriormente en normas de
seguridad deben cumplirse estrictamente.
b) Obtencin del compuesto NaCl
1. Calcine un crisol de porcelana durante 5 minutos, luego deje
enfriar hasta temperatura ambiente.
2. Pesar el crisol vaco, limpio y fro en balanza.
3. Mediante tenaza saque el crisol de la balanza y agregar
exactamente 0,5 gramos de Na2C03.
4. Pesar nuevamente, obtenga el peso de crisol mas carbonato de
sodio
5. Agregue al crisol gota a gota cido clorhdrico concentrado,
con un gotero, hasta que la adicin de cido no produzca ms
desprendimiento de gas C02.
6. Caliente moderadamente, hasta que el producto NaCl este
totalmente seco.
7. Dejar enfriar el crisol ms producto hasta temperatura
ambiente, con ayuda de la tenaza lleve el crisol a la balanza y
registre el peso de crisol ms NaCl.
Efecte los siguientes clculos:
Peso del crisol ms carbonato de calcio = gramos
Peso del crisol vaco y seco = gramos (Diferencia) Peso del
carbonato = gramos
Peso del crisol ms cloruro de sodio = gramos
Peso del crisol vaco y seco = gramos(Diferencia) Peso del
cloruro de sodio = gramos
Clculo del rendimiento mximo de producto.
Clculo del % de rendimiento de reaccin
c) Anlisis elemental del producto
1. Agregar al crisol unos 5 mL de agua destilada, para disolver
el producto obtenido y luego vaciar la solucin a un tubo de
ensayo.
2. Se toma una muestra de 3 mL de solucin en otro tubo de
ensayo, al cual se agrega unas 5 gotas de solucin de AgN03. La
aparicin de un precipitado blanco indica la presencia de ion
cloruro (Cl) en la solucin la reaccin qumica es:
NaCl + AgN03 Ag Cl + NaN03 ppdo blanco
Por tanto, esta reaccin confirma la existencia del elemento
Cloro en el producto.
3. Sumergir la punta de un alambre de platino o el grafito de
una punta de lpiz, en la solucin del tubo de ensayo y llevar a la
zona de reduccin de la llama de un Bunsen. La coloracin amarilla
indica la existencia del elemento sodio en el producto
obtenido.
6. CUESTIONARIO
1. Calcular los coeficientes de las siguientes ecuaciones, por
cualquier mtodo:
a) Fe(C0)5 + Na0H Na2Fe(C0)4 + Na2C03 + H20
b) H3P04 + (NH4)2Mo04 + HN03 (NH4)3P04.12Mo03 + NH4N03 + H20
c) Sn + HN03 H2Sn03 + N0 + N02 d) FeS + 02 Fe203 + S02e) C2H6 +
02 C02 + H20 2. Completar y balancear las siguientes
reacciones:
a) Nitrito plumboso + cido clorhdrico
b) Nitrato bismutico + hidrxido de zinc
c) Aluminio + sulfato ferroso
d) Trixido de azufre + agua
3. Que peso de aire se necesita para tostar 20 toneladas de FeS2
segn la ecuacin:
FeS2 + 02 Fe304 + S024. Determinar en la siguiente ecuacin
qumica:
Al + H2S04 Al2(S04)3 + H2a) Que peso en lb de Al2(S04)3 se
obtendr por la reaccin de 50 g de Al con exceso de H2S04b) Que peso
en lb de H2S04 se necesita para obtener 35 g de Al2(S04)3
5. Considerar la combustin de 150 gramos de pentanol, segn:
C5H110H + 02 H02 + C02a) Cuantos mol de 02 se requieren.
b) Cuantos litros de aire, supuesto que el aire tiene 23% (peso)
de oxigeno y la densidad del aire es 1,293 g/L.
6. Si el carbonato de calcio reacciona con el cido ntrico,
calcular:
a) Cunto kg de carbonato de calcio sern necesario para producir
255 g de nitrato de calcio
b) El porcentaje de rendimiento, si se utiliza 1,15 g de
carbonato de calcio y se forman 1,23 g de nitrato de calcio
c) Los gramos en exceso del reactivo si 12,2 g de carbonato de
calcio se combina con 16,3 g de cido ntrico.
d) Cuntos g de cido ntrico reaccionaran con un carbonato de
calcio impuro que tiene un porcentaje de pureza (en peso) de 85% de
carbonato de calcio
e) Cunto mililitros al 26% de cido ntrico reaccionan con 16,5 g
de carbonato de calcio. (Densidad del cido = 1,15 g/mL)
7. Para la reaccin:
Ca0 + HCl CaCl2 + H20
Calcular:
a) Si 30,2 g de Ca0 se agregan a 34,5 g de HCl y se forman 6,35
g de H20. Cul es el porcentaje de rendimiento?
b) Si 25,4 g de Ca0 reacciona con un exceso de HCl y se forman
34,8 g de CaCl2. Cul es el porcentaje de rendimiento?
8. Una muestra de 50 gramos de cinc impuro reacciona con 129 mL
de cido clorhdrico que tiene una densidad 1,18 g/mL y contiene 35%
(peso) de HCl puro. Cual es el % de Zn en la muestra de cinc
impuro? Suponer que las impurezas son inertes al HCl.
PRACTICA DE LABORATORIO No.4
MEZCLA Y COMBINACIN
1. OBJETIVOS
a) Diferenciar entre una mezcla y un compuesto
b) Identificar las caractersticas de cada uno
2. FUNDAMENTO TERICOUna mezcla es un sistema de aspecto ms o
menos homogneo, en el que se interponen las partculas de dos o ms
sustancias. Las sustancias que forman parte de una mezcla reciben
el nombre de componentes y conservan sus propiedades qumicas
originales; algunas de ellas, como la solubilidad, pueden servir
para separar esos componentes. Por el contrario, una combinacin es
una sustancia homognea formada por la unin qumica de dos o ms
elementos que pierden sus propiedades originales al pasar a formar
parte del compuesto. Los elementos que forman parte de un compuesto
reciben el nombre de constituyentes y no pueden ser separados por
medios fsicos, sino nicamente por medios qumicos.
2.1 PRECAUCIN"Aleje el disulfuro de carbono de las llamas: puede
formar mezclas explosivas con el aire".
3. MATERIAL DE LABORATORIO
5 tubos de ensayo, Pinza para tubo de ensayo, Embudo, Tringulo,
Aro de 10 cm, Soporte, Varilla de vidrio, Mortero, Vidrio de reloj,
Lupa, Mechero de alcohol, Imn, Papel filtro, Balanza, esptula,
pipeta, piseta
4. REACTIVOS
Bisulfuro de carbono, Azufre en polvo, Limadura de hierro
5. PRACTICA EXPERIMENTAL
Parte I: Propiedades del azufre
Examine un trocito de azufre; note su color y olor. Observe el
efecto del imn sobre el azufre. Agregue 0,3 g de azufre a 5 mL de
agua en un tubo de ensayo. Observe si es ms liviano o pesado que el
agua. Agite el tubo. Observe si el azufre se disuelve en el agua.
En otro tubo de ensayo agregue 0,3 g de azufre a 5 mL de solucin de
cido clorhdrico (1:1). Observe si ocurre alguna reaccin (observe si
se desprende un gas o no).
Ensaye la solubilidad del azufre en disulfuro de carbono de la
siguiente manera: coloque 0,3 g de azufre en un tubo de ensayo
limpio y seco que contenga 5 mL de CS2. Agite bien. Prepare un
papel de filtro y colquelo sobre el embudo como se ve en la figura
siguiente:
Fig 4.1 Doblado y montaje del papel de filtro en el embudo
Filtre recogiendo el filtrado en un vidrio de reloj (observe en
la figura 4.2 la manera de filtrar y recoger el filtrado en un vaso
de precipitados). Deje que el filtrado se evapore a temperatura
ambiente y observe los cristales con una lupa. Observe la porcin
del papel del filtro que se torna amarilla.
Fig. 4.2 Manera de filtrar utilizando una varilla de vidrio para
que el liquido fluya sin salpicar. El filtrado se puede recibir en
cualquier recipiente, por ejemplo, en un vaso de precipitados, un
erlenmeyer, etc.
Parte II Propiedades del hierro
Repita el procedimiento seguido en la Parte I utilizando hierro
en lugar de azufre. En el tratamiento con HCl, caliente pero no
hierva.
Parte III Separacin de una mezcla de azufre y hierro
Pese en un papel filtro 2,0 gramos de azufre pulverizado y luego
en otro papel 2,0 gramos de hierro en polvo. Coloque las 2
sustancias en un mortero, mzclelas bien y tritrelas lo mejor que
pueda. Pase un imn (forrado con papel) cerca de la mezcla. Observe
cmo el hierro es atrado por el imn. Coloque un gramo de la mezcla
en un tubo de ensayo y agregue 5 mL de solucin de HCl. Valindose de
las pinzas para tubo, caliente suavemente. Note la reaccin.
Investigue el olor del gas que se desprende. Investigue la reaccin
que ocurre. Coloque un gramo de la mezcla en un tubo de ensayo y
agregue 5 mL de disulfuro de carbono. Agite bien y filtre. Recoja
el filtrado en un vidrio de reloj. Cuando el disulfuro de carbono
se haya evaporado, examine los resultados en el vidrio de reloj y
en el papel de filtro
5.2 RESULTADOS
Parte I
1. En la tabla 4.1 anote los resultados de las propiedades
fsicas y qumicas observadas para el azufre.
2. Por qu flotan algunas partculas de azufre en la superficie
del agua?
Parte II
1. Tabule los resultados en la tabla 4.1.
2. Escriba la ecuacin pare la reaccin del hierro con el HCl.
3. Nombre las sustancias formadas en la reaccin. Cul es el gas
que se desprende durante la reaccin?
Tabla 4.1
PROPIEDADES OBSERVADAS
Sustancia
Propiedad Azufre Hierro
Color ------- -------
Olor ------- -------
Efecto del imn ------- -------
Solubilidad en agua ------- -------
Solubilidad en CS2 ------- -------
Accin del HCl ------- -------
Ms o menos denso que el agua ------- -------
Parte III
1. Cul es el efecto del imn?
2. Que sucede al agregar HCl? Escriba la ecuacin.
3. Cul es el residuo en el vidrio de reloj una vez que se hubo
evaporado el disulfuro de carbono?
4. Cambiaron las propiedades de los elementos al formar una
mezcla?
6. CUESTIONARIO
6.1 Compare las propiedades del hierro y el azufre, estando
separados, con sus propiedades al ser mezclados.
6.2 Concluya si ocurri o no cambio qumico cuando se mezclaron el
hierro y el azufre. De las razones de su conclusin.
6.3 En cules experiencias hubo mezclas y en cuales
combinaciones?
6.4 Escriba 5 ejemplos de mezclas y 5 ejemplos de combinaciones
qumicas.
6.5 Escriba las propiedades de las mezclas y las propiedades de
las combinaciones qumicas.
PRACTICA DE LABORATORIO No.5
MEZCLA HOMOGNEA Y HETEROGNEA
1. OBJETIVOS
a) Diferenciar entre mezcla homognea y heterognea.
b) Identificar algunos mtodos de separacin de los componentes de
una mezcla.
2. FUNDAMENTO TERICO
Nos proponemos en este experimento distinguir entre materia
homognea y materia heterognea; entre mezcla y sustancia y entre
mezcla heterognea y mezcla homognea. Trabajaremos en esta prctica
con tres materiales comunes, como son el agua, la sal y la arena.
La mayora de los materiales que encontramos en la naturaleza son
mezclas, sin embargo, algunos de ellos son sustancias relativamente
puras. Por ejemplo el agua es un compuesto constituido por
hidrogeno y oxigeno. La sal de cocina, es un compuesto puro
constituido por los elementos cloro y sodio. En cambio la arena no
es una sustancia pura sino una mezcla, constituida principalmente
por cuarzo, feldespato, mica y algunos minerales de hierro.
3. MATERIAL DE LABORATORIO
Vaso de precipitados de 250 mL, 2 vasos de precipitados de 100
mL, Cuchara pequea, Lupa, Esptula, Papel de filtro, Embudo, Malla
de asbesto, Mechero de Bunsen, Cpsula de porcelana, Arena limpia,
Piseta, Pipeta, Balanza
4. REACTIVOS
Sal de cocina, Agua destilada
5. PRACTICA EXPERIMENTAL
Parte I
En un vaso de precipitados de 100 mL coloque una cucharadita de
arena limpia y seca. Coloque la mitad de ella sobre una hoja de
papel blanco. Con la lupa y ayudndose con la esptula observe los
grnulos o cristales de arena. Conteste las preguntas de la seccin
de RESULTADOS. Vuelva a juntar la arena en el vaso.
Parte II
En otro vaso de 100 mL coloque una cucharadita de sal de cocina
(cloruro de sodio). Coloque la mitad de ella sobre una hoja de
papel que no sea de color blanco. Con la lupa y ayudndose con la
esptula observe los grnulos o cristales de la sal. Conteste las
preguntas de la seccin de RESULTADOS. Vuelva a juntar la sal en el
vaso.
Parte III
Al vaso que contiene la arena agregue la sal y con la ayuda de
la esptula mezcle los dos slidos lo mejor posible. Sobre un papel,
coloque un poco de la mezcla. Observe con la lupa los distintos
cristales presentes en la mezcla. Responda las preguntas de la
seccin de RESULTADOS. Vuelva a juntar la mezcla en el vaso.
Parte IV
Pase la mezcla anterior a un vaso de 250 mL y agregue agua hasta
una tercera parte de su volumen. Con la esptula agite durante unos
minutos para que la sal se disuelva por completo en el agua.
Prepare y coloque un papel de filtro en un embudo (Fig. 4.1) y
monte el sistema que se mostr en la figure 4.2.
Deposite la mezcla en el embudo para filtrarla. Es posible que
se requiera la ayuda de la esptula y mas agua pare arrastrar toda
la arena al filtro. Luego de concluir la filtracin, retire el papel
de filtro con la arena del embudo y coloque el conjunto sobre una
superficie limpia y seca. La solucin recogida en el vaso de
precipitados, y que se conoce como filtrado, se coloca sobre una
malla de asbesto y luego, utilizando un mechero, evapore casi a
sequedad. Esta operacin se debe realizar con calentamiento
suave.
Del papel de filtro pase la arena a una cpsula de porcelana. Por
calentamiento con el mechero seque la arena (Fig. 5.1). Por
observacin de la arena y la sal secas se debe comprobar que el
procedimiento efectuado ha permitido separar estos componentes de
la mezcla original.
Fig. 5.1 Aparato para calentar muestras en una cpsula de
porcelana.
5.6 RESULTADOS
Parte I
1. Cuntas fases distintas puede identificar con claridad en la
arena?
2. Es constante la composicin de la arena?
Parte II
1. Cuantas fases observa en la sal?
2. Es constante la composicin de la sal?
Parte III
1. Cuantas fases distintas y bien definidas observa en la
mezcla?
Parte IV
1. Est seguro de que la separacin de la mezcla de arena y sal es
completa? Como lo demuestra?
2. Explique en qu se fundamenta la tcnica de separacin utilizada
en esta experiencia.
3. Cual es la funcin de los procesos de filtracin y
evaporacin?
6. CUESTIONARIO
6.1 Si se tiene sal impura contaminada en arena y otras
impurezas insolubles en el agua, que proceso diseara para obtener
sal pura?
6.2 Clasifique cada uno de los siguientes materiales como mezcla
homognea, mezcla heterognea o sustancia: agua, sal, arena, mezcla
de sal y arena, mezcla de sal y agua.
6.3 Que clase de compuestos se disuelven en el agua? Como se
llaman?
6.4 Escriba cinco ejemplos de sustancias puras, cinco de mezclas
homogneas y cinco de mezclas heterogneas.
6.5 Idee un experimento para separar los componentes de una
mezcla homognea.
PRACTICA DE LABORATORIO No 5
GASES: EQUIVALENTE QUIMICO Y DE LAS
PRESIONES PARCIALES DE DALTON
1. OBJETIVOS
a) Determinar el equivalente qumico de una sustancia que por
reaccin libera un gas.
b) Demostrar que la suma de presiones parciales de una mezcla de
gases es igual a la presin total de los gases llamada Ley de Dalton
de las presiones parciales
c) Encontrar la presin atmosfrica en laboratorio.
2. FUNDAMENTO TEORICO
Se denomina equivalente qumico de una sustancia, a la cantidad
en gramos de esta que se combina, reemplaza o sustituye a un
tomo-gramo de hidrogeno es decir 1,008 g de hidrogeno o tambin podr
ser 11.2 litros de gas H2 en condiciones normales (PTE).
Recordemos: 1 mol H2 = 2,016 g H2 ocupa 22,44 L en PTE
1 atmg H = 1,008 g H ocupa 11.2 L en PTE
La Ley de Dalton se enuncia as: "Cada componente de una mezcla
gaseosa ejerce una presin parcial igual a la que ejercera si
estuviera solo en el mismo volumen, y la presin total de la mezcla
es la suma de las presiones parciales de todos los
componentes".
Cundo medimos un gas hmedo que es una mezcla de gas seco y vapor
de agua saturado, la misma que es constante para una determinada
temperatura, estos valores se hallan en Tabla de presiones de vapor
de H20.
Por ejemplo, si tenemos 2 litros de hidrogeno hmedo a 20oC, los
2 litros representa el volumen ocupado por el hidrogeno y por el
vapor de agua, si la presin total de la mezcla es de 760 mm Hg,
esta presin ser la suma de la presin de vapor de agua a 20oC, dado
por Tabla es 17,5 mm Hg y la presin parcial del H2 es: 760 17,5 =
742,5 mm Hg. Si se podra secar el H2, sin variar la capacidad del
recipiente, el volumen ser igualmente de 2 L, pero la presin del H2
puro en el mismo ser 724,5 mm Hg.
3. MATERIAL DE LABORATORIO
Probeta de 250 mL, probeta de 50 mL, cuba hidroneumtica, soporte
universal, pinzas completas, esptula, piseta, pipeta, balanza,
vidrio de reloj, termmetro, tubos de ensayo, pinza para tubo de
ensayo, kitasatos, embudo de decantacin, tapn monoaforado,
mangueras, pro-pipeta, mechero de alcohol.4. REACTIVOS
Acido clorhdrico, magnesio metlico5. PRACTICA EXPERlMENTAL
Arme un equipo como se indica en la figura
20 mL HCl al 20%
H2O
Mg
Se pesa 0,10 g de magnesio metlico y se coloca en el kitasatos,
se procede al montaje de los materiales para recibir el gas formado
en una probeta invertida inicialmente llena de agua. Se instala
igualmente un termmetro para registrar la temperatura del agua
durante la recoleccin de gas H2 hmedo.
En el embudo de separacin se coloca 20 mL de solucin de HCl al
10% de concentracin en peso. En la manguera que conecta el matraz y
la cuba hidroneumtica se instala una pinza Mohr que evita que la
manguera se llene de agua y se tenga variacin en el volumen de gas
recibido. Cuando se tiene todo el montaje instalado y los reactivos
listos se abre la pinza Morh y la llave del embudo de separacin, se
produce la reaccin con formacin de gas hidrogeno que se recolecta
en la probeta invertida. Se termina la operacin de recoleccin
cuando cesa la formacin de burbujas de H2, se procede luego a medir
la temperatura del agua. Igualmente se mide el volumen de gas hmedo
recolectado en la probeta.
6 MEDIDAS Y CALCULOS
a) Medir el volumen en mL de gas hmedo liberado en la probeta,
el resultado corresponde al volumen de H2 hmedo.
b) Medir la temperatura del agua que ser igual a la temperatura
del gas hmedo, adems para esta temperatura hallar en Tablas la
presin de vapor del H20.
c) Hallar la presin atmosfrica en laboratorio por medio del
punto de ebullicin del H20 y mediante Tabla de presin de vapor de
H20, considerando que en el punto de ebullicin la presin de vapor
del H20 iguala a la presin atmosfrica.
d) Con Ley de Dalton se halla la presin parcial del H2 seco, con
la siguiente ecuacin:
e) Con la ley combinada de los gases, se calcula el volumen de
H2 seco en condiciones normales: V1
f) Con el concepto de Equivalente qumico se evala el peso
equivalente del Mg.
g) Para hallar el rendimiento de reaccin, se parte de la
siguiente reaccin:
Mg + 2 HCl > MgCl2 + H21 mol Mg = 24,3 g Mg = 22,4 L H2 en
CN
El Volumen de H2 seco que elimina 0,10 g de Mg es:
7. CUESTIONARIO
7.1 Cuntas molculas de nitrgeno estn presentes en un baln de 500
mL de este gas a 27oC y 3 atmsferas de presin?
7.2 Se tiene una mezcla gaseosa de 10 atm de presin y esta
constituido por 16 g de 02, 14 g de N2 y 1 mol de H2. Cul es la
presin parcial del oxigeno?
7.3 Se hacen reaccionar 7,26 gramos de un Metal desconocido con
exceso de cido, se obtienen 2720 mL de H2 gaseoso en condiciones
normales. Cual es el equivalente gramo del metal?
7.4 Cuando reacciona 0,33 g de Al con exceso de HCl concentrado,
se recolectan 450 cm3 de H2 seco, medido a 1 atm y 27oC.
a) Calcular la masa en g de H2 recogido.
b) Cual es el equivalente gramo del Al.
7.5 Un gas se encuentra a 27oC, si su volumen disminuye en un
40% y su presin se reduce a la quinta parte. Cul ser la variacin de
temperatura?
PRACTICA DE LABORATORIO No. 6
SOLUCIONES: UNIDADES FSICAS DE CONCENTRACIN
DENSIDAD Y PESO ESPECFICO
1. OBJETIVOS
a) Preparar soluciones en unidades fsicas de concentracin.
b) Comprobar la concentracin de las soluciones mediante la
densidad y el peso especfico.
2. FUNDAMENTO TERICO
La concentracin de las soluciones da informacin acerca de la
cantidad de soluto disuelto o a disolverse en una determinada
solucin.
Existen las denominadas unidades fsicas de concentracin, por
ejemplo el porcentaje peso a peso (p/p), el porcentaje volumen a
volumen (v/v) y el sistema peso de soluto por volumen de solucin
(p/v).
Concentracin porcentaje peso a peso [% (p/p)], se refiere al
peso de soluto existente en 100 partes de peso de solucin; unidad
muy frecuente en usos industriales.
Donde:
Concentracin porcentaje volumen a volumen [% (v/v)], se refiere
al soluto medido en volumen existen en cada 100 volmenes de
solucin; unidad usada cuando el soluto es liquido muy soluble en el
disolvente.
Concentracin peso de soluto en volumen de solucin, se refiere al
soluto cuando se expresa en unidades de peso o masa y la solucin se
expresa en unidad de volumen.
Esta unidad de concentracin es muy empleada en trabajos
industriales, por ejemplo es muy frecuente utilizar gramos
soluto/litro solucin o en el sistema ingles libras soluto/pie3
solucin.
La tcnica ms frecuente de comprobar la concentracin de las
soluciones preparadas es mediante la densidad y el peso
especifico.
3. MATERIAL DE LABORATORIO
Erlenmeyer pequeo, vaso de precipitado pequeo, esptula, piseta,
pipeta aforada de 10 mL, balanza, vidrio de reloj, termmetro,
varilla de vidrio, picnmetro, matraz aforado de 100 mL4.
REACTIVOS
Sal comn, azcar, etanol5. PRACTICA EXPERIMENTAL
a) Preparacin de una solucin que tiene concentracin %(p/p)
1. En matraz erlenmeyer pesar 25 g de agua destilada.
2. En vidrio de reloj pesar 3 g de NaCl (sal comn)
3. Vaciar la sal comn sobre el erlenmeyer, con ayuda de una
varilla agitar hasta disolver el soluto.
4 Efectuar los clculos para hallar la concentracin en %
(p/p)
5. Hallar la densidad de la solucin preparada, para esto con
pipeta medir exactamente 10 mL de solucin, colocar en un vaso de
precipitados previamente pesado, determinar el peso de los 10 mL de
la solucin, con la formula m/V encontrar la densidad de la solucin,
adems tambin medir la temperatura de la solucin.
Peso del vaso de precipitado mas 10 mL solucin = .........
gramos
Peso del vaso de precipitado vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso 10 mL solucin = ......... gramos
6. Determinar el peso especfico de la solucin mediante el
picnmetro, para este propsito encontrar:
Peso picnmetro mas H20 destilada = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso H2O destilada = ......... gramos
Peso picnmetro mas solucin = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso de la solucin = ......... gramos
Tambin se debe hallar la temperatura de la solucin y la
temperatura del H2O destilada
b) Preparacin de una solucin con concentracin %(v/v)
1. Medir con una pipeta 40 mL de etanol
2. Vaciar el etanol en un matraz aforado de 100 mL y completar
hasta el aforo (marca grabada) con H20 destilada
3. Homogeneizar mediante agitacin la solucin preparada cuya
concentracin es:
4. Determinar la densidad y peso especfico por el mtodo anterior
y comprobar la temperatura.
Para determinar la densidad: Peso del vaso de precipitado mas 10
mL solucin = ......... gramos Peso del vaso de precipitado vaco y
seco = gramos (Diferencia) Peso 10 mL solucin = .........
gramos
Para el peso especifico:
Peso picnmetro mas H20 destilada = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso H20 destilada = ......... gramos
Peso picnmetro mas solucin = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso de la solucin = ......... gramos
Tambin se debe hallar la temperatura de la solucin y la
temperatura del H2O destilada
c) Preparacin de una solucin en peso de soluto por volumen de
solucin
1. En vidrio de reloj pesar 12 gramos de NaCl (sal comn)
2. Vaciar a un vaso de precipitado que tiene agua destilada en
un volumen de 60 mL, disolver con ayuda de una varilla de
vidrio
3. Vaciar la solucin en un matraz de 100 mL y completar hasta el
aforo con H20 destilada
4. Homogeneizar por agitacin el matraz aforado, la solucin tendr
la siguiente concentracin:
5. Determinar la densidad, peso especfico y temperatura de la
solucin preparada, segn mtodos y procedimientos anteriores
Para la densidad:
Peso del vaso de precipitado mas 10 mL solucin = --------
gramos
Peso del vaso de precipitado vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso 10 mL solucin = -------- gramos
Para el peso especifico:
Peso picnmetro mas H20 destilada = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso H20 destilada = ......... gramos
Peso picnmetro mas solucin = ......... gramos
Peso picnmetro vaco = ......... gramos
(Diferencia) Peso de la solucin = ......... gramos
6. CUESTIONARIO6.1. Calcular la cantidad de hidrxido de sodio y
agua que se necesita para preparar 250 mL de una solucin al 15%
6.2. Por anlisis se ha determinado que 20 mL de una solucin de
cido clorhdrico concentrado contiene 1,1,8 g/mL de densidad y lleva
8,36 gramos de soluto (HCl puro). Cul es su concentracin en g/L HCl
solucin
6.3 Que volumen de etanol del 95% (p/p) y densidad 0,809 g/mL
debe utilizarse pare preparar 150 mL de etanol al 30 % (p/p) y
densidad igual a 0,96 g/mL.
6.4. 35 gramos de soluto se disuelven en 100 gramos de agua,
siendo la densidad de solucin 1,2 g/mL. Hallar la concentracin de
la solucin:
a. en tanto por ciento en peso
b. en gramos por litro
6.5 Se disuelven 350 g de cloruro de zinc (ZnCl2 anhidro,
densidad 2,91 g/mL) en 650 g de agua pura, se obtiene una solucin
cuyo volumen total a 20oC es 740 mL. Calcular
a. % (p/p)
b. % (v/v)
c. densidad de la solucin
d. peso especifico de la solucin
PRACTICA DE LABORATORIO No 7
PREPARACIN DE SOLUCIONES MOLARES Y MOLALES
1. OBJETIVOS
a) Realizar clculos de masas de soluto para preparar Soluciones
Molares y Molales.
b) Preparar soluciones de concentracin dada, usando con
propiedad los reactivos y el material de laboratorio.
2. FUNDAMENTO TERICO
Se denomina soluciones Molares (M) aquellas que contienen moles
de soluto disueltos por litro de solucin y las soluciones Molales
(m) las que tienen moles de soluto en 1 kilogramo (1OOO gramos) de
disolvente.
3. MATERIAL DE LABORATORIO
Erlenmeyer pequeo, vaso de precipitado pequeo, esptula, piseta,
pipeta aforada de 10 mL, balanza, vidrio de reloj, termmetro,
varilla de vidrio, picnmetro, matraz aforado de 100 mL
4. REACTIVOS
Sal comn, azcar, etanol
5. PREPARACIN DE UNA SOLUCIN 1 MOLAR DE NaCl
El volumen a preparar es 100 mL (0,1 litros)
Tcnica
1. Pesar 0,1 mol de NaCl, es decir 5,85 gramos de NaCl
2. Disolver en vaso de precipitados con 2/3 del volumen de
H20
3. Vaciar el contenido del vaso en el matraz aforado de 100 mL
enjuagar unas dos veces con H20 limpia.
4. Completar el volumen del matraz aforado con H20 destilada
hasta la marca o aforo.
5. Agitar para tener homognea la solucin preparada.
La solucin preparada tiene la siguiente Molaridad.
6. Determinar la densidad y peso especfico de la solucin.
Para hallar la densidad de la solucin preparada, medir
exactamente 10 mL de solucin, colocar en un vaso de precipitados
previamente pesado, determinar el peso de los 10 mL de la solucin,
con la formula m/V encontrar la densidad de la solucin, adems
tambin medir la temperatura de la solucin.
Peso del vaso de precipitado mas 10 mL solucin = .........
gramos
Peso del vaso de precipitado vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso 10 mL solucin = ......... gramos
Hallar el peso especfico de la solucin mediante el picnmetro,
para este propsito encontrar:
Peso picnmetro mas H2O destilada = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso H2O destilada = ......... gramos
Peso picnmetro mas solucin = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso de la solucin = ......... gramos
Hallar la temperatura T de la solucin y la temperatura del H2O
destilada
6. PREPARACIN DE SOLUCIN 0,5 MOLAL DE SACAROSA (azcar comn)
El volumen a preparar es 100 mL (0,1 litros) de disolvente de
H20
Tcnica
1. Pesar en vidrio de reloj 17,1 gramos de sacarosa
2. Pesar en vaso de precipitado 100 gramos de agua
3. Disolver en el agua destilada, el azcar pesada, agitando con
varilla, hasta homogeneizarla.
4. La solucin preparada es 0,5 m
5. Determinar la densidad y peso especfico de la solucin.
Para hallar la densidad de la solucin preparada, medir
exactamente 10 mL de solucin, colocar en un vaso de precipitados
previamente pesado, determinar el peso de los 10 mL de la solucin,
con la formula m/V encontrar la densidad de la solucin, adems
tambin medir la temperatura de la solucin.
Peso del vaso de precipitado mas 10 mL solucin = gramos
Peso del vaso de precipitado vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso 1O mL solucin = gramos
Hallar el peso especfico de la solucin mediante el picnmetro,
para este propsito encontrar:
Peso picnmetro mas H2O destilada = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso H2O destilada = ......... gramos
Peso picnmetro mas solucin = ......... gramos
Peso picnmetro vaco y seco = gramos
(Diferencia) Peso de la solucin = ......... gramos
Hallar la temperatura T de la solucin y la temperatura del H2O
destilada
7. CUESTIONARIO7.1 Calcular la molaridad de cada una de las
siguientes soluciones:
a) 2.5 moles de etanol (C2H50H) en 450 mL de solucin.
b) 15 g de NaCl en 60 mL de solucin
c) 5,7 gramos de cloruro frrico en 750 mL de solucin
d) 20 miligramos de azcar en 300 L (microlitros) de solucin
e) 7,5% (p/v) de Na0H cuya densidad es 1,05 g/mL
7.2 Calcular la molalidad de cada una de las soluciones
a) 17,5 gramos de etanol (C2H50H) en 750 g de agua
b) 5,75 gramos de H2S04 en 20,5 gramos de solucin acuosa
c) 37,5% (p/v) de solucin de cido clorhdrico
d) 12,5 g de etilen glicol (C2H606) en 450 g de H20
7.3 Como se puede preparar 500 mL de solucin de Na0H 0,3 M,
partiendo de Na0H puro slido, agua destilada y un matraz aforado de
500 cm3. Cuntos g de Na0H deben ser pesados.
7.4 Cuantos gramos de CuS04.5H20 se necesitan pesar para
preparar 3 litros de solucin 2 Molar?
6.5. Una solucin de amoniaco (NH3) de concentracin 7,5M Que
volumen de est solucin se necesita para preparar 2,5 litros de
solucin 0,1 M?
7.6 Cual es la molalidad de una solucin que contiene un gramo de
diclorobenceno (C6H4Cl2) en 20 gramos de benceno (C6H6)?
7.7 Una solucin de Ca(N03)2 contiene 10 mg (miligramos) de iones
Ca+2 por cm3 de solucin. Cual es la molaridad de la solucin? Qu
masa de Ca(N03)2 se necesita pesar para preparar 250 mL de solucin
con ese contenido de iones Ca+2/cm3?
7.8 La densidad de una disolucin de HCl es 1,113 g/cm3. Hallar
el porcentaje en peso de HCl.
PRACTICA DE LABORATORIO No 8
PREPARACIN DE SOLUCIONES NORMALES DE CIDOS Y SU
ESTANDARIZACION
1. OBJETIVOS
Preparar una solucin 0,1 N de cido clorhdrico
2. FUNDAMENTO TERICO
La NORMALIDAD de una solucin (N) es el nmero de equivalentes
gramo de soluto contenidos en un litro de solucin. Un
equivalente-gramo de cido produce un mol H+ (protones).
Matemticamente se expresa:
Un meq (miliequivalente) es una milsima de equivalente-gramo.
Por ejemplo el peso molecular del H2S04 tiene un peso de 98,08; el
peso equivalente del H2S04 es 49,04; el eq-g del H2S04 tiene un
peso de 49,04 g y el meq del H2S04 es 49,04 mg. De lo anterior se
deduce que una solucin 1 N de H2S04 contiene 49,04 g de H2S04 en un
litro de solucin 49,04 mg de H2S04 en 1 cm3 de solucin.
El HCl es un cido monoprtico, un mol de HCl en un litro de
solucin genera un mol de H+ (protones), entonces:
1 mol de HCl = 1 equivalente-gramo de HCl = 36,5 g HCl
La normalidad es una unidad utilizada en anlisis volumtrico de
soluciones, recordemos que soluciones de igual normalidad
reaccionan volumen a volumen. Es muy til en trabajos prcticos de
estandarizacin.
3. MATERIALES
Balanza de semipresicin, vidrio de reloj, esptula, matraz
aforado de 100 mL, vaso de precipitado de 250 mL, cola de zorro,
varilla de vidrio, piseta, bureta, porta-bureta, soporte
universal
4. REACTIVOS
cido clorhdrico concentrado
Carbonato de sodio
Metil naranja en solucin acuosa al 0,1%
5. PRACTICA EXPERIMENTAL
5.1. PREPARACIN DE LA SOLUCIONES O,5N DE CIDO CLORHDRICO
La solucin a preparar tendr un volumen de 100 cm3. Inicialmente
se toma la informacin del cido a utilizar, para esto se determina
su densidad, mediante densmetro o por otro mtodo y mediante, tabla
de densidad encontrar la concentracin o pureza del cido. Mediante
calculo se debe determinar la Normalidad del cido concentrado
supuesto que se tiene una densidad de 1,190 g/cm3 corresponde a una
concentracin del 37,5% (peso).
La N del cido concentrado es:
Para la preparacin de 100 cm3 de solucin 0,5 N de HCl se har uso
de la formula:
donde:
V1 = cm3 ? N1 = 12,22 N V2 = 100 cm3 N2 = 0,5 N
V1 12,22 N = 100 cm3 x 0,5 N
V1 = 4,09 cm3Tcnica
1. Se mide con una pipeta 4,1 cm3 del cido clorhdrico
concentrado
2. Se introduce el cido en el matraz aforado de 100 cm33. Se
diluye con H20 destilada hasta llegar a la marca o aforo del matraz
volumtrico.
4. Se homogeneiza por agitacin el contenido del matraz,
tenindose la solucin preparada.
5.2. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCIN PREPARADA DE CIDO
Para tener la Normalidad exacta de la solucin se debe recurrir a
una estandarizacin o normalizacin mediante una sustancia
qumicamente pura y una reaccin qumica. La titulacin se realiza con
Na2C03 segn la reaccin:
Na2C03 + 2 HCl 2 NaCl + C02 + H20
Determinar el volumen de HCl preparado que se requiere para
neutralizar 0,4 g de Na2C03:
Otra forma:
Tcnica1. Se pesa 0,4 gramos de Na2C03 en vidrio de reloj
2. Se coloca en un vaso de precipitado la sal pesada
3. Se aade unos 25 mL ms o menos de H20 destilada
4. Se agrega 3 gotas del indicador metil naranja
5. Desde una bureta se deja caer la solucin de HCl 0,5N hasta
que una gota ms produzca el primer cambio de color en toda la
solucin del vaso, pasar del color amarillo al anaranjado.
6. Se anota la lectura de la bureta correspondiente a los cm3 de
cido gastado en la titulacin
7. Si en la titulacin se obtiene color rosado en la solucin, ha
sido sobrepasada la titulacin, debe repetirse las operaciones,
pesando otra vez 0,4 de Na2C03
5.3. CALCULO DE LA NORMALIDAD EXACTA DE LA SOLUCIN
Supuesto que la Normalidad aproximada de la solucin es 0,5 N y
durante la titulacin, en la etapa 6 de la tcnica se tiene anotado
13,4 cm3 de cido gastado, mediante la siguiente formula se calcula
la Normalidad exacta de la solucin preparada:
5.4 INFORME DE LA PRACTICAa) Densidad del cido clorhdrico
concentrado
b) Concentracin en %(peso) del HCl en el cido concentrado
c) Volumen en cm3 de cido concentrado utilizados
d) Volumen y concentracin de la solucin preparada
e) Peso en gramos de Na2C03 para la titulacin
f) Volumen de solucin de HCl consumido
g) Normalidad exacta de la solucin preparada
6. CUESTIONARIO
6.1 Si se dispone de Na2C03.10 H20 en lugar de Na2C03 anhidro,
que cantidad de esta sal decahidratada debe pesarse para que
reaccione con los 15 mL de solucin 0,5 N de HCl
6.2 Se prepara una solucin disolviendo 86,53 gramos de Na2C03 en
agua, hasta un volumen exacto de 1000 mL. La densidad de esta
solucin es 1,081 g/mL. Determinar:
a) Molaridad
b) Molalidad
c) Normalidad
d) % en peso ( g soluto/gsolucin)
e) fraccin molar del soluto
6.3 Una solucin de cido sulfrico contiene 820 g de H2S04 puro
por litro de solucin. Si la densidad de la solucin es 1,243 g/cm3.
Calcular:
a) Molaridad
b) Molalidad
c) Normalidad
d) % en peso
e) fraccin molar del soluto
PRACTICA DE LABORATORIO No. 9
PREPARACIN DE SOLUCIONES NORMALES DE LCALIS O BASES
1. OBJETIVOS
Preparar una solucin 0,5 N de hidrxido de sodio. Estandarizar la
solucin preparada de lcali, es decir su N exacta.
2. FUNDAMENTO TEORICO
Las soluciones Normales de lcalis o bases liberan en disolucin
acuosa un mol de iones de hidrxido (0H-), por consiguiente las
substancias alcalinas que liberan 1 mol de iones hidrxido se llaman
monobsicas y son: el Na0H, K0H, Li0H, NH40H; en cambio las dibsicas
como el Ca(0H)2 , Mg(0H)2 , Ba(0H)2 liberan dos moles de iones
hidrxido, por consiguiente 1 eq-g de estos es igual a la mitad de
su mol, por ejemplo:
En los lcalis tribsicos, un mol libera 3 moles de hidrxido por
tanto:
En cambio en los lcalis monobsicos, el mol es igual a su
equivalente gramo por las razones anotadas:
Si disolvemos 40 gramos de Na0H en agua hasta llegar al volumen
de 1 litro (1000 mL de solucin), la solucin por definicin es 1 N de
Na0H. De tal forma entonces es necesario pesar 2 gramos de Na0H
para obtener 100 cm3 de solucin 0,5 N
Como este compuesto es sumamente higroscpico y adems llega a
carbonatarse fcilmente, debe evitarse contactos prolongados con el
aire, por otra parte debido la forma de lentejas, al realizarse la
pesada no ser posible pesar exactamente al no tener fracciones de
lentejas, ser preferible tomar un pequeo excedente sobre el valor
dado ya que despus la solucin ser estandarizada.
3. MATERIALES
Balanza semiprecisin, vidrio de reloj, esptula, matraz aforado
de 100 cm3, pipeta de 5 cm3, cola de zorro, varilla de vidrio,
piseta, bureta, porta bureta, soporte universal.
4. REACTIVOS
Hidrxido de sodio, indicador fenolftaleina, solucin de HCl
estndar, agua destilada
5. PRACTICA EXPERIMENTAL
5.1. PREPARACIN DE LA SOLUCIN O,5 N DE HIDRXIDO DE SODIO
La solucin a preparar tendr un volumen de 100 cm3.
Tcnica
1. Se pesa en vidrio de reloj, rpidamente, 2 g de Na0H, con
ayuda de esptula (el hidrxido de sodio es corrosivo, ataca la piel,
no tocar con los dedos)
2. Se introduce el Na0H pesado en un vaso de precipitado,
adicionar una parte del agua destilada y con ayuda de una varilla
disolverla completamente.
3. Traspasar la disolucin al matraz aforado de 100 mL efectuando
unos dos enjuagues con agua destilada el vaso de precipitados.
4. Aforar con agua destilada hasta la marca del matraz
volumtrico
5. Homogeneizar por agitacin el contenido del matraz, tenindose
la solucin preparada, aproximadamente 0,5 normal
5.2. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCIN PREPARADA
Mtodo
1. Tomar una muestra de 10 mL de la solucin con pipeta
2. Diluir con agua destilada aproximadamente 20 mL y colocar en
el matraz erlenmeyer junto a la muestra de la solucin de Na0H
3. Adicionar 2 gotas de fenolftaleina
4. Dejar caer desde la bureta la solucin 0,5 N de HCl
estandarizada, hasta que con una gota mas decolore la coloracin
rosada.
5. Se toma la lectura del cido consumido de la bureta, dato
importante para los clculos.
6. Por seguridad puede repetirse todo el procedimiento para
certificar el volumen de cido consumido
5.4. CLCULOS
Durante la titulacin se ha producido la siguiente reaccin:HCl +
Na0H NaCl + H20De la prctica se tiene los siguientes datos:
Se tiene como incgnita N NaOH = ?
Con la formula:
Despejando:
5.5 OTRAS DETERMINACIONES
Con las soluciones preparadas y estandarizadas puede efectuarse
la determinacin de la concentracin normal, de otras soluciones
cidas o bsicas
6. CUESTIONARIO
1. Una muestra de 50 mL de solucin de Na0H requiere para su
titulacin 27,8 mL de solucin 0,105 N de HCl.
a) Cual es la Normalidad del Na0H
b) Cuantos miligramos de Na0H se hallaban presentes en los 50 mL
de solucin.
2. Exactamente 21 mL de HCl 0,800 N se requieren para
neutralizar 1,12 gramos de cal viva. Cual es el contenido en % de
Ca0 en la cal viva?
3. Por el mtodo de Kjeldahl, el nitrgeno contenido en un
alimento es convertido en amoniaco (NH3), el cual luego es
neutralizado con 20 mL de H2S04 0,100 N. Si la muestra tomada fue
de 1 gramo. Cul es el % de N en el alimento?
4. Qu volumen de HN03 0,0224 N, son necesarios para titular 10
mL de solucin de Ba(0H)2 exactamente 0,031 N
5. Una muestra de un cido desconocido en estado slido se disolvi
en agua y fue neutralizada utilizando exactamente 40 mL de Na0H
cuya concentracin es 0,125 N. Determinar el peso de 1 eq-g del cido
desconocido.
PRACTICA DE LABORATORIO No 1O
REACCIONES DE OXIDOREDUCCION
1. FUNDAMENTO TERICO
Una reaccin de oxidoreduccin implica una transferencia de
electrones. La sustancia que entrega electrones se denomina agente
reductor por lo tanto aumenta su estado de oxidacin es decir se
oxida. La sustancia que acepta electrones se llama agente oxidante
y disminuye su estado de oxidacin es decir se reduce. En este tipo
de reacciones tambin existen especies qumicas cuyo estado de
oxidacin es intermedio, es decir, son susceptibles de actuar como
oxidantes o como reductores, estas especies reciben el nombre de
anflitos y como reductores, estas especies reciben el nombre de
anflitos redox. Un ejemplo de este tipo de reacciones es la
corrosin de los metales.
10.2 PRCTICA EXPERIMENTAL
Experiencia 1
En un tubo de ensayo coloque un pequeo trocito de cobre metlico
y agregue cido ntrico concentrado.
Reaccionantes Cu + N03- + H+
Productos de la reaccin ------- + ------ + ------
Ajuste inico: Cu + N03- + H+ ------- + ------ + ------
Ajuste molecular: Cu + HN03 ------- + ------ + ------
Experiencia 2En un tubo de ensayo colocar 2 mL de solucin de
sulfato ferroso, agregar 4 mL de solucin de H2S04 diluido, despus
gota a gota solucin de KMn04, no agregar exceso. Comprobar la
formacin de Fe+3 con KSCN (sulfocianuro de potasio)
Reaccionantes: Fe+2 + Mn04- + H+
FeS04 + KMn04 + H2S04
Productos de la reaccion: ------- + ------ + ------
Ajuste inico: Fe+2 + Mn04- + H+ ------- + ------ + ------
Ajuste molecular: FeS04 + KMn04 + H2S04 ----- + ----- +
-----
Experiencia 3En un tubo de ensayo, colocar 2 mL de solucin de
cido oxlico (C204H2, cido etanodioco), agregar 4 mL de solucin de
H2S04 diluido, despus gota a gota y en caliente solucin de KMn04,
hasta que una gota ms coloree completamente la solucin.
Reaccionantes: C204H2 + KMn04 + H2S04
Ajuste inico: -----> ------- + ------ + ------
Ajuste molecular: -----> ------- + ------ + ----
Experiencia 4
Colocar en un tubo de ensayo 2 mL de agua oxigenada (H202),
luego 2 mL de solucin de H2S04 diluido, despus gota a gota solucin
de KMn04, hasta colorear la solucin.
Reaccionantes: H202 + KMn04 + H2S04
Productos de la reaccin: ------- + ------ + ------
Ajuste ionico: H202 + Mn04-+ H+ ------- + ------ + ------
Ajuste molecular: H202 + KMn04 + H2S04 ------- + ------ +
----
10.3. CUESTIONARIO
10.3.1 Cual es el peso equivalente del KMn04, en una reaccin en
medio bsico que pasa al estado de Mn02 y queda en esta forma?
1O.3.2 Calcular los coeficientes por cualquier mtodo de las
siguientes reacciones
a) Zn + HNO3> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
b) Sulfuro antimonioso + cido clrico + agua ----> cido
sulfrico + cido clorhdrico + cido ortoantimonico
c) Sulfuro arsnico + cido ntrico ----> cido sulfrico + cido
arsnico + oxido ntrico (considerar el H20 en cualquier
miembro).
d) Dicromato de potasio + bromuro de potasio + cido sulfrico
produce sulfato cido de potasio + sulfato crmico + bromo molecular
+ agua
10.3.3 Cuantos mL de solucin de KMn04 0.68 M reaccionarn con 42
mL de NaHS04 0,16 M, si los productos de la reaccin son los iones
Mn+2 y los iones S04-2?
PRACTICA DE LABORATORIO No 11
PREPARACIN DE SOLUCIONES REDOX
11.1 OBJETIVOS
a) Realizar clculos de masas de soluto para preparar soluciones
oxidantes y reductoras.
b) Preparar soluciones de concentracin dada, usando con
propiedad los reactivos.
c) Comprobar y estandarizar las soluciones preparadas.
11.2 FUNDAMENTO TERICO
En reacciones de oxidacinreduccin se debe recordar que un agente
oxidante acepta electrones y un agente reductor los produce. El
principio de equivalente permite hacer clculos estequiomtricos en
reacciones "redox", sin necesidad de balancear la ecuacin; basta
con conocer los estados oxidados y reducidos de cada sustancia.
Dicho principio dice: "Nmeros iguales de equivalentes de la
sustancia oxidante y reductora reaccionarn siempre mutuamente para
producir nmeros iguales de equivalentes de productos oxidados y
reducidos", es decir:
Nmero de equivalentes del reductor = No. equivalente del
oxidante.
Para usar este principio es necesario definir el
equivalentegramo de un agente oxidante o reductor.
Un equivalentegramo de agente oxidante es el peso en gramos
necesario para reaccionar con un mol de electrones.
Un equivalentegramo de agente reductor es el peso en gramos
necesario para producir un mol de electrones.
En forma algebraica:
Nox = nmero de oxidacin (valencia)
Ejemplo: consideramos las siguiente semi-reaccin:
MnO4- + 8 H+ + 5 e- ----> Mn+2 + 4 H2O
Mn+2 Mn+7 Reduccin en 5 electrones
+2 +3 +4 +5 +6 +7
5 CO2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
El equivalentegramo del cido oxlico se calcula con la siguiente
semireaccin.
C2O4-2 ---- > CO2 + 2 e-Donde el carbono (dos tomos) pasa de
un estado de oxidacin de +3 a +4, un e- por cada tomo de C y un
total de dos e- por los tomos de C, es decir:
C
> flecha a la derecha: oxidacin
+3 +4
Es decir:
+3 + 4
C2 ----> 2 C + 2 e-
El equivalentegramo del cido oxlico es entonces el mol dividido
entre dos:
Eqg C2O4H2 = mol C2O4H2 = 9O g C2O4H2 = 45 gramos
2 2
De tal forma que segn las equivalencias se tiene:
1 eq-g Ag oxidante = 1 eq-g Ag reductor
31,6 g KMnO4 reacciona con 45 g de C2O4H2
100O cm3 soluc 1N KMnO4 reacciona con 45 g de C2O4H2
1000 cm3 soluc O,1N KMnO4 reacciona con 4,5 g de C2O4H2
Si se pesan por ejemplo 0,10 gramos de C2O4H2 se llega a la
siguiente regla de tres simple directa:
100O cm3 soluc O,1N KMnO4 reacciocna con 4,5 g de C2O4H2
X cm3 soluc O,1N KMnO4 reacciona con O,1 g de C2O4H2
X = 1OOO x O,1 = 22,22 mL sol O,1N 4,5
Por tanto:
22,22 mL soluc 0,1N KMnO4 reacciona con O,1 g C2O4H211.3
PRACTICA EXPERIMENTAL
11.3.1 MATERIALES
Balanza semiprecisin, vidrio de reloj, esptula, vaso precipitado
de 250 mL, matraz aforado de 100 mL, varilla de vidrio, pizeta,
bureta de 50 mL, hornilla, probeta 50 mL
11.3.2 REACTIVOS
Permanganato de potasio, agua destilada, cido sulfrico al 10%,
cido oxlico
11.3.3 PREPARACIN DE LA SOLUCIN O,1 N DE PERMANAGANATO
DE POTASIO
Volumen de solucin a preparar 100 mL
Tcnica de preparacin:
1. Pesar en vidrio de reloj0,316 (0,32) gramos de KMn042. Vaciar
a un vaso de precipitado y disolver poco a poco con agua destilada
y ayuda de la varilla
3. Traspasar la solucin al matraz aforado de 100 mL
4. En caso de tener que guardar la solucin vaciar a un frasco de
color mbar ya que la accin de la luz descompone al permanganato
Tcnica de la estandarizacin
1. Pesar 0,10 gramos de cido oxlico en vidrio de reloj
2. Colocar la sustancia pesada en matraz erlenmeyer de 250
mL.
3. Disolver con 50 mL de H20 destiladas y agregar 25 mL de H2S04
al 10% (m/v).
4. Calentar hasta cerca de ebullicin en la hornilla.
5. En caliente dejar caer desde la bureta la solucin de KMnO4
hasta que con una gota se obtenga un color rosado persistente
6.
Anotar el volumen de solucin de KMn04 consumido de la bureta,
para realizar los clculos y luego encontrar la Normalidad exacta de
la solucin 0,1N (es aproximada) con la siguiente formula:
Supuesto se hubiesen consumido 24,5 mL de solucin, la normalidad
exacta es:
N = O,O9O7
11.4 CUESTIONARIO
11.4.1 Cul es el equivalente gramo del KMnO4, para que acte como
oxidante en medio bsico
11.4.2 Cul es el equivalente gramo para el K2Cr2O7, para que
reaccione como oxidante en medio cido
11.4.3 Se pesan O,15 gramos de cido oxlico dihidratado
(C2O4H2.2H2O) para normalizar una solucin de KMnO4 O.l N en medio
cido, tericamente cuantos cm3 de la solucin oxidante debern ser
consumidos
11.4.4 Cuantos miligramos de C2O4H2.2H2O se necesitan para
decolorar 35 mL de KMn04 0,2605 N ?
11.4.5 Se valora una disolucin de KMnO4 haciendo una volumtrica
de un peso conocido de Na2C2O4. Calcular de los datos a
continuacin, la normalidad del KMnO4 . Hallar tambin su
molaridad.
PRACTICA DE LABORATORIO No 12
DETERMINACIN DEL AGUA OXIGENADA
CON SOLUCIN DE KMnO4
12.1 OBJETIVOS
a) Efectuar una volumtrica para encontrar el contenido de H2O2
en una agua oxigenada comercial
b) Efectuar clculos en reacciones redox
12.2 PRACTICA EXPERIMENTAL
En medio cido el agua oxigenada acta como agente reductor, de
modo que en contacto con el KMnO4 da lugar a la siguiente reaccin
qumica:
2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 ---->2 MnSO4 + K2SO4 + 5 O2 + 3
H2O
La semireaccion correspondiente al agente reductor:
O2- ----> O2 + 2 e- -1 O oxidacin
O2- O2Por tanto el eq-g del H2O2 es igual a :
1 mol de H2O2 = 34 g = 17 g
2 2
12.3 PRACTICA EXPERIMENTAL
12.3.1 MATERIALES
Bureta, porta bureta, soporte universal, matraz aforado de 1OO
mL, pipeta, pizeta, matraz erlenmeyer de 25O mL, probeta
12.3.2 REACTIVOS
Solucin estandar de KMnO4, agua oxigenada comercial, solucin al
10% (p/v) de H2SO4, agua destilada
12.3.3 TCNICAS DE LA DETERMINACIN
1. Tomar 10 mL de agua oxigenada comercial medida con pipeta
2. Colocar la nuestra en matraz volumtrico de 1OO cm3.
3. Completar el volumen del matraz con agua destilada y luego
uniformar la solucin por agitacin
4. Tomar 10 ml de la muestra diluida con pipeta, lo que equivale
a tomar 1 mL de la muestra original
5. Colocar la solucin tomada en el matraz erlenmeyer de 250 mL,
diluir con 50 mL de agua destilada y 3O mL de solucin de H2SO4 al
10%.
6. Dejar caer desde la bureta la solucin valorada de KMnO4,
hasta obtener el primer color rosado persistente en toda la solucin
de la muestra de agua oxigenada.
7. Tomar lectura de los mL de permanganato consumidos en la
titulacin
12.3.4 CLCULOS El resultado se puede expresar en masa de soluto
por volumen de solucin, se suele tomar la densidad del agua
oxigenada igual a 1.
La relacin fundamental es:
1000 mL sol 1N KMnO4 --------- 17 gramos H2O212.4
CUESTIONARIO
1. El KMnO4 en medio cido acta como agente oxidante frente a los
siguientes reductores, calcular las siguientes relaciones
fundamentales (x, y, z):
a) 1OOO cm3 sol 1N KMnO4 --------- x gramos FeCl2b) 1OOO cm3 sol
1N KMnO4 --------- y gramos Na2O2c) 1OOO cm3 sol 1N KMnO4 ---------
z gramos NaNO22. Se valora una solucin de con una solucin FeSO4 con
una solucin valorada de KMnO4 0.105N, habindose consumido 42,6 cm3
de permanganato para valorar o titular 45.3 mL de muestra. Calcular
la Normalidad del FeSO4.
PRACTICA DE LABORATORIO No.4
MEZCLA Y COMBINACIN
4.1 OBJETIVOS
a) Diferenciar entre una mezcla y un compuesto
b) Identificar las caractersticas de cada uno
4.2 FUNDAMENTO TERICOSe llama mezcla la unin de dos o ms
sustancias simples o compuestas, en proporciones variadas,
conservando estas sustancias sus propiedades caractersticas. Puede
ser considerada como la dispersin de una sustancia en otra.
Las sustancias que forman parte de una mezcla reciben el nombre
de componentes y conservan sus propiedades qumicas originales;
algunas de ellas, como la solubilidad, pueden servir para separar
esos componentes. Por el contrario, una combinacin es una sustancia
homognea formada por la unin qumica de dos o ms elementos que
pierden sus propiedades originales al pasar a formar parte del
compuesto. Los elementos que forman parte de un compuesto reciben
el nombre de constituyentes y no pueden ser separados por medios
fsicos, sino nicamente por medios qumicos.
Las mezclas pueden ser homogneas o heterogneas. Llamamos sistema
homogneo a la mezcla de varias sustancias sin superficie de
separacin entre unas y otras, por ejemplo una solucin de sal o de
azcar en el agua, el aire. Los componentes de una mezcla homognea
se separan por procedimientos fsicos como la cristalizacin.
Llmese sistema heterogneo a un conjunto de sustancias o estados
de la misma sustancia con superficie de separacin, ejemplo la
mezcla de agua y aceite, conjunto a agua lquida, hielo y vapor de
agua contenidos en un mismo recipiente. Los componentes de una
mezcla heterognea se separan por procedimientos mecnicos como la
decantacin, la filtracin, centrifugacin.
Las mezclas homogneas son las llamadas soluciones.
4.3 MATERIAL DE LABORATORIO
Tubos de ensayo , pinza para tubo de ensayo, varilla de vidrio,
imn, mortero, vidrio de reloj, mechero de alcohol, balanza,
esptula, pipeta de 5 mL, piseta, gradilla, erlenmeyer, tubos de
centrifuga
4.4. REACTIVOS
Azufre en polvo, limadura de hierro, cido clorhdrico
concentrado, sulfato cuprico, hidroxido de sodio
4.5. PRACTICA EXPERIMENTAL
Propiedades del azufre
Examine un poco de azufre; anote su color y olor. Observe el
efecto del imn sobre el azufre. Agregue 0,2 g de azufre a 5 mL de
agua en un tubo de ensayo. Observe si es ms liviano o pesado que el
agua. Agite el tubo. Observe si el azufre se disuelve en el
agua.
En otro tubo de ensayo agregue 0,15 g de azufre a 2 mL de
solucin de cido clorhdrico (1:1). Observe si ocurre alguna reaccin
(observe si se desprende un gas o no).
Propiedades del hierro
Examine un poco de hierro; anote su color y olor. Observe el
efecto del imn sobre el hierro. Agregue O,2 g de hierro a 5 mL de
agua en un tubo de ensayo. Observe si es ms liviano o pesado que el
agua. Agite el tubo. Observe si el hierro se disuelve en el
agua.
En otro tubo de ensayo agregue O,15 g de hierro a 2 mL de
solucin de cido clorhdrico (1:1), caliente pero no hierva. Observe
si ocurre alguna reaccin (observe si se desprende un gas o no).
Combinacin del azufre con el hierro
Mezclar ntimamente en un mortero 1,4 g de limaduras de hierro
con O,8 g de flor de azufre. Calentar la mezcla en un tubo de
ensayo hasta que se observe un punto de ignicin. Separe la llama y
notar como la incandescencia se propaga por toda la masa. Enfriada
la masa quedar un cuerpo de color gris, que es una combinacin.
Ahora pas el imn por el producto es atraido por el imn el
hierro? Qu producto se form?
Trat el producto con una solucin de HCl, observe si hay
desprendimiento de gas Qu gas es? Qu olor tiene?
Separacin de los componentes de una mezcla
Decantacin
Coloque unos 5 mL de solucin de CuSO4 en un tubo de ensayo, y
luego agregue una cantidad igual de NaOH. Divida en 3 tubos de
ensayo. El primer tubo agite y deje reposar.
a) Qu observa al cabo de un tiempo?
........................................................................................................................................b)
En que consiste la operacin que se ha efectuado?
........................................................................................................................................Centrifugacin
El segundo tubo colocar por espacio de 3O segundos en una
centrifugaa) Al cabo de este tiempo qu observa?
........................................................................................................................................b)
La decantacin o la centrifugacin ocuure con mayor rapidez?
Porqu?
........................................................................................................................................Filtracin
Doble un papel filtro en cuatro partes, colquelo sobre un embudo
de vidrio y eche la mezcla del tercer tubo
a) Qu sustancia pasa a travs del papel de filtro?
........................................................................................................................................b)
Qu sustancia es retenida por el filtro?
........................................................................................................................................c)
Para que sirve la filtracin?
........................................................................................................................................CUESTIONARIO
1. Cul es el efecto del imn?
2. Por qu flotan algunas partculas de azufre en la superficie
del agua?
3. En la tabla siguiente anote los resultados de las propiedades
fsicas y qumicas observadas para el azufre y el hierro.
PROPIEDADES OBSERVADAS
Sustancia
Propiedad Azufre Hierro
Color ------- -------
Olor ------- -------
Efecto del imn ------- -------
Solubilidad en agua ------- -------
Accin del HCl ------- -------
Ms o menos denso que el agua ------- -------
4. Ocurrio alguna reaccin cuando mezclamos el azufre con el
HCl?
Escribir la ecuacin.
....................................................................5.
Cul es el gas que se desprende durante la anterior reaccin?
6. Escriba la ecuacin para la reaccin del hierro con el HCl.
....................................................................7.
Escriba la ecuacin para la reaccin del hierro con el azufre.
....................................................................8.
Concluya si ocurri o no cambio qumico cuando se mezclaron el hierro
y el azufre. De las razones de su conclusin.
9. En cules experiencias hubo mezclas y en cuales
combinaciones?
1O. Escriba 5 ejemplos de mezclas y 5 ejemplos de combinaciones
qumicas.
11. Complete y balancee las siguientes ecuacione (si no ocurr la
reaccin indique no reacciona)
Al(s) + HCl(ac) ---->
NaHCO3(s) + HCl(ac) ---->
FeS(s) + HCl(ac) ---->
CaCO3(s) + HCl(ac) ---->
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_1175321547.unknown
_1175344202.unknown
_1175368635.unknown
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_1