Reconocimiento de materiales de laboratorio

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PRACTICA 1. RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO

I. CAPACIDADES

1.1 Reconoce, describe y comprende la estructura de los materiales y equipos empleados en

el laboratorio.

1.2 Familiariza al estudiante con los nombres de los materiales y equipos usados en el

laboratorio, así como las funciones de cada uno de ellos.

II. FUNDAMENTO TEORICO

CLASIFICACION DE MATERIALES Y EQUIPOS

Los materiales y equipos de laboratorio se han clasificado en grupos según su aplicación.

2.1 MEDICIÓN DE MASA

a.

BALANZAS: Son equipos diseñados para la determinación de

masas de diversas sustancias. Se utilizan las balanzas analíticas

con una aproximación de 0.0001g (a), de precisión con

aproximación de 0.001g (b) y el triple brazo con aproximación de

0.1g (c).

b.

c.

2.2 MEDICION DE VOLUMEN

a.

PIPETAS GRADUADAS Y PIPETAS VOLUMÉTRICAS

Son tubos de vidrio con uno de sus extremos terminados en punta que

se emplean para trasladar pequeños volúmenes de líquido de un

recipiente a otro.

b.

FIOLA O MATRAZ VOLUMETRICO

Son de vidrio, cuerpo cónico, base plana y cuello largo. Tienen tapa de

vidrio o plástico, no tienen escala graduada. A nivel del cuello se

observa una marca llamada línea de enrase. Se utilizan en la

preparación de soluciones.

c.

BURETAS

Son tubos largos, cilíndricos y graduados, cuyo extremo inferior termina

en una llave de vidrio o plástico, la cual sirve para controlar el flujo del

líquido con que se llena. Se utilizan en procedimientos de titulación.

d.

PROBETAS

Son recipientes cilíndricos graduados de vidrio grueso, con pico y base

plana. Se emplean para medir volúmenes de líquidos cuando no se

necesita mucha exactitud.

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e.

VASOS DE PRECIPITACION

Son vasos de vidrios que poseen una escala graduada, que permiten

medir líquidos con aproximación. Sirven para almacenar, transvasar

líquidos.

f.

MATRAZ ERLENMEYER

Son de vidrio, cuerpo cónico y base plana. Tienen una escala graduada

aproximada. Sirven para titulaciones, mezclar líquidos, realizar

reacciones de neutralización, etc.

2.3 MATERIALES Y/O EQUIPOS

a.

LOS TUBOS DE ENSAYO Y LOS BALONES

Son de vidrio PIREX, se utilizan para hacer combinaciones o

reacciones químicas.

b.

GRADILLA PARA TUBOS DE ENSAYO

Material de plástico o de metal en donde se colocan los tubos de

ensayo.

PINZA PARA TUBOS DE ENSAYO

Son metálicos, sirven para sostener a los tubos cuando son

sometidos a la acción del calor.

c.

CRISOL

Son de porcelana, platino, níquel y material refractario. Se usa para

calentamiento a elevadas temperaturas como en calcinación.

d.

CÁPSULA DE PORCELANA

Son casquetes esféricos de diversos materiales (metal y

porcelana). Pueden exponerse a fuego directo y sirven para

concentrar y evaporar.

e.

PINZAS PARA CRISOLES Y CÁPSULAS DE PORCELANA

Son de metal, tiene la forma de una tijera. Sirven para sujetar a los

crisoles y a las cápsulas de porcelana en un calentamiento y

también colocarlos dentro de los hornos o estufas eléctricas

f.

MECHERO DE ALCOHOL Y COCINA ELÉCTRICA

Se utilizan como medios de calentamientos moderados.

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g.

AGITADOR DE VIDRIO

Son hechos de vidrio y se utilizan para agitar o mover sustancias.

h.

LUNA DE RELOJ

Son de vidrio y se usan para contener sustancias.

ESPÁTULA

Son metálicas de forma plana y alargadas, sirven para coger y

transportar sustancias sólidas.

i.

FRASCO LAVADOR O PISETA

Son de polietileno, sirven como recipiente de agua destilada,

también para arrastrar sustancias de un algún otro material.

j.

EMBUDO DE VÁSTAGO CORTO

Son de vidrio o de polietileno, se usa para filtrar sustancias así

como ayuda para trasvasar líquidos a otros recipientes.

k.

EMBUDO DE DECANTACIÓN O DE SEPARACIÓN

Son de vidrio y forma de cono, se utiliza para separar líquidos

inmiscibles.

l.

SOPORTE UNIVERSAL

Es un material de hierro que permite sostener varios

recipientes.

m.

TRÍPODE

Es un material de hierro y presenta tres patas, se usa para

sostener recipientes que van a ser sometidos a calentamiento.

n.

REJILLA DE ASBESTO

Es una tela de alambre de forma cuadrangular con la parte

central recubierta de asbesto, se utiliza para sostener

materiales que se van a someter a un calentamiento.

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ñ.

FRASCO TIPO GOTERO

Son recipientes de vidrio que se usan para almacenar

sustancias químicas.

PAPEL FILTRO

Es papel de celulosa pura y sometida a procesos especiales,

se emplea ya cortado en círculos, se utiliza para realizar

filtraciones.

o.

TERMOMETRO

Instrumento empleado para medir temperatura.

TRIANGULO REFRACTARIO: constituido de dos materiales

metal y material refractario, se usa para sostener a la cápsula

de porcelana en el trípode durante el calentamiento.

r.

MORTEROS

Son casquetes semiesféricos de base plana, constituido de un

material duro y resistente al desgaste, consta de dos partes: el

mazo, que se llama pistilo y el mortero propiamente dicho que

es la taza donde se opera. Se usa para triturar sustancias.

EQUIPOS UTILIZADOS COMO MÉTODOS FÍSICOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

a.

DESTILACIÓN

Involucra la vaporización/ condensación de un liquido.

Esta operación permite separar los componentes de

una mezcla homogénea líquida, que presentan

componentes con puntos de ebullición más o menos

distanciados. La destilación presenta varias etapas, la

primera es el calentamiento de la solución, luego la

vaporización del componente más volátil y la tercera

etapa es la condensación de dicho componente

cuando ingresa a un tubo refrigerante. Existen varios

tipos de destilación por ejemplo la destilación simple,

fraccionada, y por arrastre de vapor.

b.

DECANTACIÓN

En este caso se tiene una mezcla heterogénea

constituida por dos líquidos inmiscibles. Se utiliza un

embudo de decantación, en el que se coloca la mezcla

a separar. Esta mezcla se deja reposar y luego de un

tiempo, la fase mas densa va al fondo del embudo y la

menos densa queda en la parte superior. Luego ambas

fases se separan con la ayuda de una llave que tiene el

embudo en la parte inferior.

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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c.

FILTRACIÓN

Es el método más simple que sirve para separar

mezclas sólido – líquido, y consiste en hacer pasar

esta mezcla a través de un medio poroso (filtro), cuya

misión es retener las partículas sólidas. Para esta

operación se emplea un embudo con papel filtro

doblado debidamente. Después de la filtración el sólido

(residuo) se queda adherido al papel filtro, y el líquido

(filtrado) pasa a través del filtro.

d.

VAPORIZACIÓN

Se emplea para separar mezclas homogéneas sólido-

liquido. Esta operación consiste en calentar una mezcla

hasta lograr la eliminación parcial (concentrar una

solución); o la eliminación total del liquido, lo cual

permitirá la separación de los sólidos disueltos en el

liquido.

e.

CENTRIFUGACIÓN

Se utiliza para separar mezclas líquido – sólido. Se

realiza en un equipo especial denominado centrífuga,

en el cual las partículas sólidas suspendidas en el

líquido son empujadas hacia el fondo, formando el

precipitado, mientras que la fase líquida, queda en la

parte superior, denominándose centrifugado.

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f.

CROMATOGRAFIA DE CAPA FINA

Método usado principalmente para la separación de los

componentes de una mezcla, en el cual los

componentes son distribuidos entre dos fases, una de

las cuales es estacionaria, mientras que la otra es

móvil. La fase móvil es líquida y la fase estacionaria

consiste en un sólido. La fase estacionaria será un

componente polar y la fase líquida o eluyente (sistema

de disolventes) será por lo general menos polar que la

fase estacionaria, de forma que los componentes que

se desplacen con mayor velocidad serán los menos

polares. Los componentes de la mezcla se van

depositando en lugares específicos dentro de la fase

estacionaria (papel o placa).

g.

SEDIMENTACION

Consiste en dejar en reposo una mezcla heterogénea

sólido-líquido, para que todo el precipitado (sólido) se

asiente en el fondo del recipiente por la influencia de la

gravedad, y el líquido sobrenadante pueda ser

separado o transvasado cuidadosamente con ayuda de

una micropipeta.

h.

SECADO

Consiste en eliminar el contenido de humedad de una

sustancia, mediante una fuente de calor.

Se llama secado cuando la temperatura empleada no

excede los 110 °C y se realiza en estufas eléctricas,

utilizando lunas de reloj.

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DIAGRAMA TEMATICO

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47

DIAGRAMA TEMATICO

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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III EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

3.1 EQUIPOS

- Un equipo de destilación simple - Un equipo de filtración simple

- Un equipo de vaporización - Equipo de decantación

3.2 MATERIALES -Vasos de precipitación - Embudo de vástago corto - Varilla de agitación - Papel filtro

3.3 REACTIVOS

- Solución de cloruro de sodio - arena - Agua destilada - Solución de alcohol - aceite

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1: Destilación

El profesor proporcionará la mezcla homogénea para realizar el proceso de destilación.

Observe el equipo de destilación.

A indicación del profesor se observará las primeras gotas del componente más volátil

de la mezcla y la temperatura de destilación.

Anotar:

Nombres de los componentes de la mezcla o solución: _______________ y ___________

De acuerdo a la técnica de separación el componente más volátil separado se denomina:

EXPERIMENTO 2: Filtración

El profesor proporcionará la mezcla heterogénea para realizar el proceso de filtración.

Armar el equipo de filtración. Doblar correctamente el papel filtro.

Anotar:

Nombre que recibe el sólido retenido en el papel filtro: ____________________________

Nombre que recibe el líquido que se recoge en el matraz Erlenmeyer: ________________

EXPERIMENTO 3: Vaporización

El profesor proporcionará la mezcla homogénea para realizar el proceso de vaporización.

Armar el equipo de vaporización.

Anotar:

Nombre del componente que queda en la cápsula de porcelana:____________________

Nombre del componente que se vaporiza:______________________________________

EXPERIMENTO 4: Decantación

El profesor proporcionará la mezcla heterogénea para realizar el proceso de decantación.

Armar el equipo de decantación.

Anotar:

¿Cuál de los dos componentes tiene mayor densidad? ____________________________

EXPERIMENTO 5: Centrifugación

El profesor proporcionará la mezcla heterogénea para realizar el proceso de

centrifugación.

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IV. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Dado la naturaleza de la práctica, no se presenta este apartado.

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En esta parte el alumno deberá de fundamentar con bibliografía el uso y aplicaciones de los

principales materiales y equipos de laboratorio así como revisar que otras formas de

clasificación de estos hay en la bibliografía especializada.

Se incluirán aquí, de forma clara y precisa, las explicaciones que se consideren oportunas.

VI. CONCLUSIONES

Debe referirse al uso y clasificación de los materiales y equipos, resumido en dos o tres

párrafos..

VII. BIBLIOGRAFÍA

Las fuentes bibliográficas utilizadas en la preparación del informe de laboratorio se reportan en

orden alfabético según la siguiente secuencia:

Autor (es). Título. Edición. Editorial. Ciudad y/o País. Año. Pàgina Ejemplo:

March, J. “Advanced Organic Chemistry”. 4ta Ed. John Wiley & Sons.New York. 1995. 154-156

Brown, T., Burdge, J. “Química La Ciencia Central”. Editorial Pearson Prentice Hall, Méjico. 2009.

35-41

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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FUNCIONALIDAD Y NOMENCLATURA INORGANICA

I. TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

II. FUNCIONALIDAD

FUNCIONES INORGANICAS

METAL NO METAL

HIDRURO OXIDO BASICO AC. HIDRACIDO OXIDO ACIDO

HIDROXIDO AC. OXACIDO

SAL HALOIDEA

SAL OXISAL

H+O

2-H

- O2-

H2O H2O

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FUNCIONES BINARIAS

Las funciones binarias agrupan a compuestos que están formados por dos elementos.

Ejemplo: CuO; H2S; N2O5; etc.

1. FUNCION OXIDO

1.1. OXIDOS BASICOS

Formado por cationes metálicos con el anión oxido, O2-.

Metales del grupo IA: Li, Na, K, Rb

Estados de oxidación: +1 del metal Ión oxido : -2

K1+ + O

2- K2O

Oxido de potasio Con los iones metálicos de la siguiente tabla formule y nombre los óxidos básicos:

Iones Metálicos Formulación Nombre

Ca2+

Li 1+

Cu2+

Cu1+

1.2 OXIDOS ACIDOS ( ANHIDRIDOS)

Formado por elementos no metálicos con el oxido, O2-.

No metal del grupo IVA: C4+

Estados de oxidación: +4 del no metal Ion oxido : -2

C4+ + O

2-CO2

.Dioxido de carbono

.Anhidrido Carbonico

.Oxido de carbono (IV) Con los iones no metálicos de la siguiente tabla formule y nombre óxidos ácidos:

Iones No Metálicos Formulación Nombre

C2+

Br7+

Br5+

Br3+

Br1+

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2. FUNCION ACIDOS HIDRACIDOS

Formado por los elementos de los grupos VIA y VIIA con el ión hidrógeno H1+

No metales del grupo

VIA: S2-, Te2-, Se2-

del grupo VIIA:

F1-, Cl1-, Br-1, I1-

Estados de oxidación: -2 del no metal Ion hidrógeno : +1

H1+ + S

2-H2S

.Sulfuro de Hidrogeno(g)

. Acido Sulfhidrico (ac)

Con los iones no metálicos de la siguiente tabla formule y nombre ácidos hidrácidos:

Iones No Metálicos Formulación Nombre

Te2-

Br-1-

Se2-

Cl1-

3. FUNCION SALES HALOIDEAS

Formado por los cationes metálicos y los aniones no metálicos.

-Aniones no metálicos

de los grupos VIA y

VIIA: S2-, Te2-, Se2- ;

F1-, Cl1-, Br-1, I1-

-Cationes metálicos:

Mg2+ , Na1+ , Fe3+ , …

Estados de oxidación: -2 del no metal azufre Ion magnesio : +2

Mg2+ + S

2-MgS

.Sulfuro de Magnesio

Con los cationes metálicos y aniones no metálicos de la tabla formule y nombre sales haloideas:

Catión Anión Formulación Nombre

Ag1+ Te2-

Fe3+ Br-1

Fe2+ Se 2-

Li1+ Cl1-

Iones No Metálicos Formulación Nombre

S6+

S4+

S2+

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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4. FUNCION PEROXIDO

Formado por cationes metálicos y el anión peróxido, O22−

Cationes metálicos

K1+ , Ba2+, Au1+ ,….

Estados de oxidación: +2 del bario Anión peróxido : -2

Ba2+ + O2

2-BaO2

.Peroxido de Hidrogeno

Con los iones metálicos de la siguiente tabla formule y nombre los peróxidos:

Cationes Metálicos Formulación Nombre

Ca2+

Li 1+

Fe2+

H1+

5. FUNCION HIDRURO

5.1. Hidruro Metálico

5.2.

Formado por los cationes de los grupos IA, IIA y IIIA y el anión hidruro, H1-.

Cationes metálicos: Na1+, Cs1+, Al3+, Ca2+, K1+, ….

Estados de oxidación: +1 del sodio Anión hidruro : H1-

Na1+ + H

1-NaH

.Hidruro de sodio

Con los iones metálicos de la siguiente tabla formule y nombre hidruros:

Iones Metálicos Formulación Nombre

Ca2+

Li 1+

Mg2+

Cu1+

K1+

5.3. Hidruro No Metálico

Formado por el hidrógeno, H1+, y los no metales: B, C, Si, N, P, As, Sb, O

Formulación Nombre

NH3 Trihidruro de nitrógeno ( Amoniaco)

PH3 Trihidruro de fosforo ( fosfina)

CH4 Tetrahidruro de carbono ( metano)

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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6. CASOS ESPECIALES

Existen elementos que pueden formar óxidos básicos y óxidos ácidos (anhídridos) dependiendo

del número oxidación con que actúen. Es el caso del cromo, manganeso y nitrógeno.

Ión metálico Formula Nomenclatura

Cr6+

Oxido de cromo (VI)

Trióxido de cromo

Anhídrido crómico

Cr3+

……………………..

……………………..

Anhídrido cromoso

Cr2+

……………………..

……………………..

Oxido cromoso

Mn7+

……………………..

……………………..

Anhídrido permangánico

Mn6+

……………………..

……………………..

Anhídrido mangánico

Mn4+

……………………..

……………………..

Anhídrido manganoso

Mn3+

……………………..

……………………..

Óxido mangánico

Mn2+

……………………..

……………………..

Óxido manganoso

OXIDOS

NEUTROS

N4+

……………………..

……………………..

N2+

……………………..

……………………..

Óxido nítrico

N1+

……………………..

……………………..

Óxido nitroso

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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SEMINARIO DE FUNCIONALIDAD Y NOMENCLATURA INORGANICA

I. Determine el estado de oxidación del elemento subrayado en cada compuesto o ion:

H3 P O4____________________________

Cr2 O72-_____________________________

CaS O4 _____________________________

H2Te_______________________________

Cu O_______________________________

Mg O2 _________________________________

Li H __________________________________

H Se- _________________________________

NH4 NO2 ______________________________

Cl2 O7 ________________________________

II. Formular y nombrar los compuestos formados con los siguientes iones:

Compuesto formado por: Formula Nombre

Calcio con ion hidruro

Nitrógeno (V) con ion óxido

Hidrogeno con ion peróxido

Cobre (I) con ion bromuro

III. Nombrar y clasificar los siguientes compuestos químicos de acuerdo a su función química:

Formula Nombre Función Química

NO

Li2O2

N2O5

BeH2

H2S

Na2O

Reconocimiento de materiales de laboratorio

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IV. Formular correctamente cada uno de los siguientes compuestos:

Compuesto Formula

Ácido selenhídrico

Oxido de plata

Oxido de fósforo(I)

Hidruro férrico

Peróxido de Hidrogeno

Anhídrido perclórico

Cloruro de magnesio

Monóxido de carbono

Oxido de Plomo (II)

IV. Completar correctamente el cuadro:

Formula Nombre Función Química

CoCl3

Anhídrido sulfuroso

Hidruro metálico

N2O5

Ácido clorhídrico

Peróxido

Oxido férrico

7. Completar el cuadro para la obtención de las funciones inorgánicas.

Agua

Agua

Hidróxido

Hidrógeno

Oxido básico

Metal

Acido Oxácido

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ACTIVIDAD PREVIA

CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS DE LAS SUSTANCIAS

I. Clasifique los siguientes cambios como físicos o químicos:

a. Todo cambio que sufre una sustancia que no altera su composición

química.

.............................

b. Todo cambio que dan como resultado modificaciones en la

composición de la sustancia.

.............................

c. El H2O se somete a una electrolisis y se descompone en H2 y O2. .............................

d. Cortar el pan para combinarlo con carne picada. .............................

e. Cocinar la carne picada con salsas adecuadas. .............................

f. La congelación del agua. .............................

g. Los clavos de Fe se oxidan y forman óxido de hierro(III). .............................

h. Masticación de los alimentos. .............................

i. El bombeo para extraer petróleo de un pozo. .............................

j. La combustión de la gasolina. .............................

II. Clasifique las siguientes propiedades como físicas o químicas:

a. Propiedad de una sustancia que se puede observar sin cambiar su

composición misma.

.............................

b. Propiedad de una sustancia que se puede observar solo cuando

dicha sustancia sufre un cambio en su composición.

.............................

c. El Silicio es un elemento frágil de color oscuro. .............................

d. El mercurio es líquido a temperatura ambiente de ahí su utilidad en

la fabricación de termómetros.

.............................

e. El H2O se descompone en H2 y O2. .............................

f. El cobre es un elemento dúctil. .............................

g. El zinc es un elemento que no reacciona con el agua. .............................

h. El HCl del jugo gástrico se neutraliza con leche magnesia, Mg(OH)2 .............................

i. El cloro es un gas de color verdoso. .............................

j. El punto de ebullición del etanol es de 78°C. .............................

k. Los metales son buenos conductores de la electricidad. .............................

l. El cloruro de sodio es soluble en el agua. .............................

m. La temperatura corporal es de 37 °C. .............................