bachiller guion castellano

7/24/2019 Bachiller Guion Castellano

1/45

1

Disfrutandola Qumica

Facultat de Qumica

Laboratorio de Qumica para

estudiantes de Bachillerato

Nombre y apellidos:

Colegio/IES:............


2/45

2

Organiza:

- Deganat de la Facultat de Qumica

- Profesor Especialista de Qumica de Bachillerato- Delegacin del Rector para la Incorporacin a la Universitat

- Vicerectorat d'Estudis

Personas de contacto:

Pilar Campins Falc e-mail: [email protected]

Carmen Victoria e-mail: [email protected] 96-354-4470

Profesores y tcnicos que colaboran este curso:

Rafael Ballesteros (Profesor Titular, Departament de Qumica Orgnica)

Juan J. Borrs (Profesor Titular, Departament de Qumica Inorgnica)

Pilar Campins (Catedrtica, Departament de Qumica Analtica)

Emili Escriv (Profesor Titular, Departament de Qumica Inorgnica)

Francisco Estevan (Profesor Titular, Departament de Qumica Inorgnica)

Jose V. Folgado (Profesor Titular, Departament de Qumica Inorgnica)Salvador Gil (Profesor Titular, Departament de Qumica Orgnica)

Clara Gmez (Profesora Titular, Departament de Qumica Fsica)

Rosa Herrez (Profesora Titular, Departament de Qumica Analtica)

Carmen Molins (Profesora Titular, Departament de Qumica Analtica)

Jos M Moratal (Catedrtico, Departament de Qumica Inorgnica)

Luis E. Ochando (Profesor Titular, Departament de Geologa)

Margarita Parra (Profesora Titular, Departament de Qumica Orgnica)

Juan L.Pascual- Ahuir (Profesor Titular, Departament de Qumica Fsica)

M Teresa Picher (Profesora Titular, Departament de Qumica Orgnica)

Adela Sevillano (Profesora Titular, Departament de Qumica Analtica)

Ignacio Tun (Profesor Titular, Departament de Qumica Fsica)

Ramn Zaragoz (Profesor Titular, Departament de Qumica Orgnica)

Teresa Climent (Tcnico Lab, Laboratorio de Qumica General)

Teresa Garca(Tcnico Lab, Departament de Qumica Analtica)

Anabel Terraes (Tcnico Lab, Departament de Qumica Inorgnica)


3/45

3

INDICE

1.- Introduccin y Objetivos

2.- Una Qumica al Servicio de la Humanidad

3.- Los Estudios de Qumica

a) Objetivos docentes

b) Salidas profesionales4.- Medidas de Seguridad Bsicas en el Laboratorio

5.- Prcticas

1) Recubrimiento electroltico: Electrodeposicin de cobre sobre un "clip"

2) Sntesis de Nylon 6,10

3) Cmo averiguar la composicin de una disolucin desconocida

mediante anlisis qumico cualitativo

4) Difusin de gases: La formacin accidental de cloruro de amonio

5) El oxgeno y el agua

6) Experimentos demostrativos a cargo del profesor:

a) Experimentos con nitrgeno lquido

b) Reacciones fuertemente exotrmicas

6.- Pasatiempos qumicos


4/45

4

1. INTRODUCCION Y OBJETIVOS

La Universidad de Valencia, y ms concretamente la Facultad de

Qumicas, abre nuevamente sus puertas para organizar unas Jornadas dePrcticas dirigidas a los estudiantes de Bachillerato.

Los objetivos que se persiguen son diversos. En primer lugar, se pretende

contribuir a la difusin de la Qumica entre los estudiantes de Bachiller y en

segundo lugar, establecer cauces de comunicacin entre los profesores de

todos los niveles de educacin, para coordinar acciones dirigidas a una mejor

comprensin de la disciplina.

La jornada, que se celebrar en los laboratorios docentes de la Facultad

de Qumicas bajo la supervisin de profesores de la propia facultad y de los

centros de bachiller, tendr una duracin total de 3h. Despus de un breve

acto de bienvenida por parte del equipo decanal, los estudiantes pasarn a los

laboratorios, donde se realizarn diversas actividades. Se iniciar la sesin con

una introduccin a las normas de seguridad y tratamiento de residuos.

Posteriormente, los estudiantes iniciarn el trabajo experimental segn el

esquema propuesto.

En la presente edicin se han diseado tres experiencias distintas, dos de

las cuales realizarn todos los estudiantes. En el tiempo restante se llevaran

a cabo varias demostraciones a cargo de los profesores.

Deseamos que la programacin que se ha elaborado satisfaga las

expectativas de todos vosotros, que aprendis y disfrutis mucho en el

laboratorio, como nosotros hemos disfrutado con la preparacin y en cualquiercaso, esperamos que con vuestras sugerencias podamos mejorar la

programacin para el prximo ao.

2. UNA QUIMICA AL SERVICIO DE LA HUMANIDAD

En primer lugar habra que recordar qu es la Qumica y cul es su

inters. La Qumica se define como la Ciencia que estudia la composicin y


5/45

5

propiedades de la materia, as como las transformaciones que dicha materia

experimenta.

Ya que el propio cuerpo humano, el agua, la arena, los alimentos, losproductos de consumo diario, son todos formas de materia, podemos entender

fcilmente que la Qumica est presente en todo momento en nuestra vida.

Efectivamente, encontrars Qumica en casi todos los aspectos de tu vida

diaria: el alimento que ingieres, las prendas con que te vistes, los vehculos,

ordenadores y CD's que usas, los medicamentos que tomas cuando no te

encuentras bien, el aire que respiras, el agua que bebes y por supuesto en las

monedas y billetes con los que adquieres todo lo anterior, por citar algunos

pocos ejemplos. La Qumica se utiliza en los chips del ordenador, perfumes,

fibras sintticas, plsticos, medicamentos, cosmtica, abonos, explosivos,

fuegos artificiales, jabones y detergentes, iluminacin, comunicaciones,

recubrimientos electrolticos, pilas y bateras, cermicas, vidrios de seguridad,

pinturas, alimentacin, ....

La Qumica, como Ciencia, nos da la capacidad de conocer y comprender

cmo funciona el Universo. Por otro lado, la Tecnologa proporciona el arte o lahabilidad de aplicar el conocimiento obtenido a partir de la Ciencia. Segn la

Tecnologa que apliquemos, el conocimiento obtenido mediante el estudio de

la Qumica podr ser beneficioso o perjudicial para el desarrollo de los seres

humanos. As el conocimiento qumico se puede utilizar para preparar

compuestos adecuados para el control de plagas o para fabricar fertilizantes

necesarios para el desarrollo de una agricultura intensiva, tan necesaria en un

mundo tan poblado.

Por otra parte es a su vez esencial en el diseo y preparacin de nuevos

frmacos as como de mtodos para el diagnstico precoz de algunas

enfermedades. No obstante, un mal uso de la ciencia puede desembocar en la

fabricacin de gases txicos que se pueden usar en atentados terroristas como

el perpetrado en el metro de Tokio, hace unos aos, con gas Sarn, o para

construir bombas potentes capaces de aniquilar a los seres humanos.


6/45

6

Por todo ello, es muy importante que nuestros profesionales de la

Qumica tengan unos valores y principios ticos que permitan que su actividad

profesional vaya dirigida a contribuir al desarrollo de la humanidad con un

mnimo impacto medioambiental

3. LOS ESTUDIOS DE QUIMICA

A) Objetivos docentes

Las enseanzas impartidas en la Licenciatura en Qumica han de

proporcionar al futuro qumico unos conocimientos bsicos, tanto tericos

como prcticos, que le capaciten para el ejercicio profesional en la industria, en

la enseanza (en sus diferentes niveles), as como en la investigacin y

cualquier otra actividad relacionada con la sntesis, purificacin, anlisis,

caracterizacin estructural, propiedades, reactividad, arbitraje, peritaje,

tasacin y aplicacin de sustancias qumicas.

Por lo tanto, los objetivos docentes tienen que conducir a proporcionar

una formacin cientfica slida en los aspectos bsicos y aplicados de la

Qumica.

B) Salidas profesionales

El Licenciado en Qumica puede desarrollar su actividad profesional en

cualquier empresa donde se obtenga un producto qumico, pero tambin en las

empresas que lo comercializan o lo aplican.

Sin pretender ser exhaustivo, se indican a continuacin algunas de las

salidas profesionalespara los qumicos:

1) Industria qumica:

- Petroqumica, - Plsticos y caucho -Productos farmacuticos

- Alimentacin - Gases industriales -Detergentes y jabones


7/45

7

- Fertilizantes - Comercio qumico -Colorantes y pigmentos

- Fitosanitaria - Curtido de la piel - Vidrio y Cermica

- Metalrgica - Plantas depuradoras - Pinturas y Barnices

- Electroqumica - Tratamiento de residuos -Perfumera y Cosmtica

- Fibras qumicas - Plantas potabilizadoras - Productos de limpieza

2) Investigacin bsica o aplicada (I+D+I)

- Organismos pblicos o privados

3) Enseanza: (centros pblicos o privados)- Universitaria, Bachillerato y ESO.

4) Administracin Pblica (Estatal, Autonmica o Local)

- Laboratorios Municipales, Provinciales o Estatales, de anlisis qumico y

biolgico

- Qumico de Aduanas

- Hospitales

- Tcnico de la Administracin Pblica

5) Profesionales libres

- Laboratorios de anlisis y control de calidad

- Dictmenes, certificaciones, peritajes y tasaciones

- Proyectos

- Estudios de impacto ambiental.


8/45

8

4.MEDIDAS DE SEGURIDAD BSICAS EN EL LABORATORIO

NO!

Tenemos que tener en cuenta que el laboratorio es un lugar de trabajo

serio, no exento de peligro, por lo que hay que respetar una serie de normas

de seguridadque evite posibles accidentes, tanto por un desconocimiento de

lo que se est haciendo como por un comportamiento incorrecto (como correr,

dar empujones o jugar en el laboratorio). Por tanto por vuestra seguridad y la

de vuestros compaeros debis cumplir las siguientes normas.

NORMAS PERSONALES

1. Durante la estancia en el laboratorio el alumno deber llevar

obligatoriamente gafas de seguridad y bata . (Que se les

proporcionarn al entrar en el laboratorio)

2. Los guantes debern utilizarse durante la manipulacin de

productos custicos y txicos.

3. El pelo largo debe llevarse recogido.

4. Est terminantemente prohibido fumar o consumir alimentos

o bebidas en el laboratorio.

5. No se debe llevar a la boca ningn producto qumico, para

conocer su sabor, ni tampoco tocarlos con las manos, salvo

indicacin expresa.

NORMAS PARA LA UTILIZACIN DE PRODUCTOS QUMICOS

6. Evitar el contacto de los productos qumicos con la piel.


9/45

9

7. Si accidentalmente se vierte un cido u otro producto

qumico corrosivo, se debe lavar inmediatamente con agua

abundante.

8. Para detectar el olor de una sustancia, no se debe colocar la

cara directamente sobre el recipiente: utilizando la mano

abierta como pantalla, es posible hacer llegar una pequea

cantidad de vapor hasta la nariz.

9. Antes de utilizar un compuesto, asegurarse bien de que es

el que se necesita, fijarse bien en el rotulo.

10. Los cidos requieren un cuidado especial. Cuando

queramos diluirlos, nunca echaremos agua sobre ellos;

siempre al contrario es decir, cido sobre agua.

11. Antes de utilizar cualquier producto, debemos fijarnos en los

pictogramas de seguridad de la etiqueta, con el fin de tomar

las medidas preventivas oportunas.


10/45

10

12. Cuando se caliente una sustancia en un tubo de ensayo, el

extremo abierto del tubo no debe dirigirse a ninguna

persona cercana a fin de evitar accidentes.

NORMAS PARA LA UTILIZACIN DE LAS BALANZAS

13. Cuando se determinan masas de productos qumicos con

balanza, se utilizar papel de aluminio (o vidrio de reloj si el

producto es corrosivo) a modo de recipiente. Nunca colocar los

productos directamente sobre el plato de la balanza.

14. Se debe evitar cualquier perturbacin que conduzca a un error,

como vibraciones debidas a golpes, aparatos en

funcionamiento, soplar sobre platos de la balanza, etc.

NORMAS PARA RESIDUOS

La poltica de minimizacin de residuos de esta Universidad comenz en el

curso 1996-1997 con un estudio sobre la situacin, clasificndolos en urbanos o

asimilables a urbanos, peligrosos y sanitarios. A partir del curso 1998-1999 se

dispuso de contenedores para la recogida selectiva de papel/cartn, vidrio,

aluminio, y plstico con el objetivo de facilitar su posible reciclaje. Los residuos

denominados propiamente de laboratorio pertenecen en su mayoria a residuos

peligrosos que han de someterse a un proceso fsico-qumico para una posible

utilizacin posterior, siendo gestionados por una empresa autorizada. Cada seis

meses se retiran del almacn situado en el campus de Burjassot.

15. En el caso de las prcticas que nos ocupan se han habilitadoen el laboratorio contenedores debidamente etiquetados

donde se introducirn los residuos generados.

NORMAS DE EMERGENCIA

.

16. En caso de tener que evacuar el laboratorio, salir de forma

ordenada siguiendo en todo momento las instrucciones quehaya impartido el profesor.


11/45

11

ACTIVIDAD 1

Seala en el siguiente plano donde se encuentran los diferentes equipos de

emergencia; indcalo con las letras D, E, M, B, AB, AL, S y V segn corresponda.

D-Duchas y lavaojos

E-Extintores

M-Mantas ignfugas

B-Botiqun

AB-Absorbente para derrames

AL-Alarma de emergencia

S-Salida de emergencia

V- Recipiente para el vidrio roto


12/45

12

EQUIPOS DE EMERGENCIA

Laboratorio de Qumica General

Seminario

Seminario AlmacnDespachos

Mesas Mesas

Mesas

MesasMesas

Mesas

Mesas

Mesas

VITRINAS

VITRINAS

VITRINAS


13/45

13


14/45

14

Entrada

VITRINAS

M

esas

M

esas

M

esas

M

esas

Balanzas

Despacho

Entrada

VITRINAS

Mes

as

Mes

as

Mes

as

Mes

as

Balanzas

Almacn Sala

instrumental

EQUIPOS DE EMERGENCIA

Laboratorio de Qumica Fsica I

Laboratorio de Qumica Fsica II


15/45

15

5. PRCTICAS

5.1. ELECTRODEPOSICIN DE COBRE (aprox. 60 minutos)

INTRODUCCIN.

Segn el Diccionario de la RAE (Real Academia Espaola), la

electroqumica es la parte de la fisicoqumica que trata de las leyes referentes a

la produccin de la electricidad por combinaciones qumicas, y de su influencia en

la composicin de los cuerpos. Este enunciado sintetiza el rea de actuacin de

una rama de la ciencia y la tecnologa que est presente en situaciones tan

comunes como el empleo de pilas para el funcionamiento de aparatos elctricos yde bateras para el arranque de vehculos a motor, o la prdida de propiedades

de un objeto metlico a causa de la corrosin. La electroqumica est asimismo

implicada en una variedad de procesos industriales con una fuerte relevancia

econmica y comercial, como es el caso, por ejemplo, de la obtencin de

aluminio, nylon o cloro, la fabricacin de microchips, el metalizado de llaves y

herramientas, el recubrimiento de piezas de automviles, barcos y aviones, la

recuperacin de metales pesados desde aguas residuales industriales, etc. A la

vista de todo ello, est claro que las tecnologas electroqumicas ocupan un lugar

de privilegio en la economa moderna, proporcionando materiales, procesos y

dispositivos esenciales para el progreso y el bienestar de la sociedad. Un estudio

editado en 1990 por el National Research Councilde Estados Unidos cifraba en

30.000 millones de dlares la contribucin de la electroqumica al producto

nacional bruto de ese pas, estimando adems en 20.000 millones de dlares

anuales el incremento de esta cifra a lo largo de la siguiente dcada. La

expansin de mercados emergentes en reas como la microelectrnica y las

microtecnologas, los sensores, los tratamientos superficiales, las tecnologas de

membrana, las bateras avanzadas y las pilas de combustible, entre otras, ha

contribuido sin duda al incremento de la importancia industrial y econmica de la

electroqumica. Por su parte, en Espaa existen ms de 2.000 empresas que

utilizan las tecnologas electroqumicas como parte esencial de su proceso

productivo. Se estima tambin que al menos otras 2.000 incluyen en alguna de

las fases de su actividad algn proceso o fenmeno electroqumico.


16/45

16

Recubrimientos electrolticos

Los procesos de recubrimientos electrolticos consisten en depositar por

va electroqumica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza

sumergida en una disolucin de electrolito. En este proceso, la parte que va a ser

recubierta constituye el ctodo de una celda electroltica. El electrolito es una sal

que contiene cationes del metal de recubrimiento. Se aplica una corriente

continua por medio de una fuente de alimentacin, tanto a la parte que va a ser

recubierta como al otro electrodo. Los campos de aplicacin de los

recubrimientos electrolticos son muy diversos. Sin duda los ms conocidos son

aquellos cuya finalidad es la proteccin anticorrosin (en los que partes metlicas

sensibles se protegen de la corrosin por electrodeposicin, para producir unafina capa protectora de metal) o los practicados con fines decorativos. Por

ejemplo, entre los primeros (proteccin anticorrosiva) podemos citar el

recubrimiento con cromo (cromado), con nquel (niquelado), cinc (galvanizado) o

estao (estaado). Entre los recubrimientos con fines decorativos, adems de

algunos de los ya citados (cromado, niquelado) podemos mencionar entre los

ms conocidos el plateado (recubrimiento con plata), cobreado (recubrimiento

con cobre) o el chapado con oro.

OBJETIVOS DE LA PRCTICA

En esta prctica se realiza un sencillo

experimento de electrodeposicin de cobre.

Se trata de construir una celda electroltica con

una fuente externa de alimentacin elctrica y

de observar en ella la electrodeposicin deuna capa de cobre sobre un objeto de acero

inoxidable, como por ejemplo un clipque

acta como ctodo de la celda. El electrolito

es una disolucin de sulfato de cobre(II) que

aporta iones Cu2+. Por ltimo, el nodo es una

lmina de cobre metlico (ver figura 1).

Cu2+

A

Objetoa rec ubrir

Ctodo nodo

+-

Figura 1


17/45

17

Los procesos de electrodo son:

oxidacin del cobre metlico en el nodo: Cu Cu2++ 2e-

reduccin de los iones Cu2+

en el ctodo: Cu2+

+ 2e-Cu.

De esta manera, en el ctodo se va formando un precipitado de cobre que

se deposita como una fina capa de color rojizo en la superficie del clip.

REALIZACIN EXPERIMENTAL

El montaje que realizaremos es elrepresentado en la figura 2.

1) Se dobla una lmina/hilo de cobre por

un extremo para que pueda sujetarse al

borde del recipiente que contiene la

disolucin de sulfato de cobre, pero sin

introducirlo todava dentro de dichadisolucin.

2) Se desdobla un clip metlico para que aumente la

superficie de contacto con la disolucin de sulfato de

cobre, dejando una parte doblada para que pueda

sujetarse al borde del recipiente, pero sin introducirlo

todava dentro de dicha disolucin.

3) Se pesan el clip y el cobre en balanza de al menos 3 cifras decimales,

anotando las correspondientes masas en el cuadro de resultados. Para esta

operacin se manipulan ambas piezas con unas pinzas.

4) Se colocan la lmina/hilo de cobre y el clip dentro del bote con disolucin de

CuSO4 1M, evitando que se toquen entre ellos y de forma que la parte doblada


18/45

18

ms pequea quede fuera del bote y la parte ms grande quede introducida

dentro del sulfato de cobre.

5) Se conecta el cable unido al polo negativode

la pila(el que termina en una pinza) al objeto que

vamos a recubrir (clip), evitando que la pinza entre

en contacto con la disolucin de sulfato de cobre.

6) Se conecta al ampermetro (toma mA) el cable unido al

polo positivo de la pila. El selector de medidas del

ampermetro debe situarse en la posicin 200 mA (de

corriente continua)

7) Se pone a cero el cronmetro.

8) Se conecta un tercer cable, por su extremo

acabado en pinza, a la lmina/hilo de cobre. Cuando

este cable se conecte al ampermetro quedar

cerrado el circuito por tanto hay que estar muy atentos

para poner en marcha el cronmetro.

9) Se conecta este tercer cable al ampermetro

(toma COM) e inmediatamente se pone en marchael cronmetro y se deja que se produzca la

electrodeposicin durante 10 minutos.

10) Se anota en el cuadro de resultados el valor de la intensidad de corriente

que circula, al inicio de la electrodeposicin (I0), a los 5 minutos (I5) y al final del

proceso (I10).


19/45

19

11) Una vez transcurridos 10 minutos (anotad el tiempo exactamente transcurrido

expresndolo en segundos) se abre el circuito desconectando cualquiera de los

cables, para que deje de circular la corriente (el cronmetro apagado no significa

que la corriente deja de pasar).

12) Se sacan la lmina de cobre y el clip, lavndolos con un poco de agua bajo el

grifo para eliminar el sulfato de cobre. Observad el aspecto de ambos. Se secan

con un trozo de papel con cuidado de no rascar el cobre depositado en el clip.

13) Se pesan en la misma balanza que al principio y se anotan las masas en el

cuadro de resultados.

RESULTADOS Y DISCUSIN

Masa inicial Masa final variacin

ClipLmina de cobre

t = 0 minutos t = 5 minutos t = 10 minutos

Intensidad (mA) I0 I5 I10

Intensidad promedio I = (amperios)Tiempo t = (segundos)

A partir de estos datos experimentales obtenidos y conociendo el tiempo

que ha durado la electrodeposicin as como la intensidad de la corriente que ha

circulado puede comprobarse la validez de la primera ley de Faraday . Esta ley

enunciada, por Michael Faraday en 1833, indica que: "La masa de sustancia

liberada en una electrlisis es directamente proporcional a la cantidad deelectricidad que ha pasado a travs del electrlito". Es decir, existe una relacin


20/45

20

simple entre la cantidad de electricidad que pasa a travs de la celda electroltica

y la cantidad de sustancia depositada en el ctodo; ambas cantidades son

directamente proporcionales. Durante el proceso de electrodeposicin, como

conocemos la intensidad de corriente que ha circulado (I, expresada en amperios)

y el tiempo que ha durado la misma (t, medido en segundos) podemos calcular la

cantidad de carga elctrica (Q, en coulombios):

Q = It =

Por otra parte, sabemos que la carga de un mol de electrones, la

denominada constante de Faraday (F) equivale a 96485 C mol-1. De este modo

podemos averiguar fcilmente los moles de electrones que han circulado:

ne- = Q/F=

Finalmente, podemos calcular la masa de cobre depositada en el ctodo a partir

de la estequiometra del proceso: Cu

2+

+ 2e

Cu.

nCu(II)= ne-/2 =

mCu(II)= nCu(II)Ar(Cu) = nCu(II) 63.55 =

Comparad el valor calculado con las variaciones observadas en el peso de

la lmina de cobre y el clipmetlico.

BIBLIOGRAFIAR. H. PETRUCCI, W. S. HARWOOD y F. G.HERRING,QUMICA GENERAL. 8.AEDICIN.PRENTICE HALL. MADRID, 2002R. CHANG,QUMICA (7 EDICIN)mCgraw hill, MADRID, 2003


21/45

21

5.2. SINTESIS DE NYLON (aprox. 30 minutos)

INTRODUCCION

Como indicamos al principio de este cuadernillo, la qumica estudia la

transformacin de la materia. En ese sentido el hombre no slo ha preparado

materiales nuevos de inters, sino que desde muy antiguo ha explotado lo que las

fuentes naturales le han proporcionado. En este apartado vamos a hablar, muy

brevemente, de un conjunto de compuestos que por su estructura general se

diferencian en sus propiedades de las molculas discretas a las que estamos

acostumbrados. Nos referimos a los polmeros, stos son estructuras constituidas

por un gran nmero de unidades (poli = muchos; mero= unidad).

Son polmeros naturales, el algodn y la celulosa (carbohidratos), la seda y

la lana (protenas) y el caucho (hidrocarburos), entre otros, que como todos

sabis son materiales que utilizamos cotidianamente. Los polmeros tambin

pueden ser de origen sinttico, de hecho el hombre ha desarrollado

procedimientos industriales para la preparacin de productos de inters. Uno de

ellos es el nylonque como todos sabemos (o sabremos en un momento dado) se

trata en general de un conjunto de estructuras de poliamida (por la agrupacin

amida repetitiva en la cadena) que tiene como caractersticas principales una

gran resistencia y capacidad de hilarse lo que hace que pueda utilizarse como

fibra.

Una fibra polimrica es un polmero cuyas cadenas estn extendidas

linealmente una al lado de la otra a lo largo de un eje.

Los polmeros ordenados de este modo pueden ser hilados y usados como

textiles. Todo ello se debe a la intensidad de las interacciones intermoleculares

que se establecen entre cadenas.

No debemos olvidar que las molculas no estn aisladas sino que

interaccionan con las entidades qumicas que tienen a su alrededor de ah que

hablemos de interacciones intermoleculares,ya sea con molculas del disolvente

o molculas vecinas. Son interacciones dbiles pero responsables del estado deagregacin de la materia. Los enlaces por puente de hidrgeno y otras ms


22/45

22

dbiles mantienen fuertemente unidas las cadenas aunque se someta a la fibra

polimrica a fuertes estiramientos.

OBJETIVOS

Obtencin y manejo de un polmero lineal.

Estudio de una reaccin de condensacin.

En esta experiencia vamos a sintetizar un polmero muy utilizado industrialmente,como es el nylon 6,10. Como curiosidad diremos que NYLON es el acrnimo de

New York-London. Para ello haremos reaccionar una diamina con un derivado de

cido carboxlico para formar la agrupacin amida caracterstica de estas

poliamidas. En este caso, las interacciones por puente de hidrgeno entre los

grupos NH de la amida y las agrupaciones carbonlicas de cadenas vecinas

aportan a dicho material las propiedades que lo caracterizan.

NH

HN

O

O

NH

NH

O

NH

HN

O

O

NH

NH

O

NH

HN

O

O

NH

NH

O


23/45

23

Ecuacin qumica:

Figura: Nylon 6,10

PREGUNTAS PREVIAS

- Si en vez de aadir una diamina, utilizsemos una monoamina (1-hexilamina),

qu crees que obtendramos? Sera un polmero?

- En la reaccin qumica expuesta en la ecuacin de arriba, qu otro producto se

forma? (Una pista: el hidrxido de sodio lo neutraliza)

Material Reactivos

Pinzas Na2CO310 H2O (5 g de Na2CO310 H2O / 100 mL agua)

Probeta de plstico o algo

similar para enrollar el hilo

Cloruro de sebacoilo, (10 g en 100 mL de hexano)

Vaso de precipitados de 20 mL 1,6-hexametilendiamina, 1,6-diaminohexano

(4 g de 1,6-diaminohexane se disuelven en 100 ml deNa2CO3 acuoso)

Hexano, hexane.

Fenolftalena 1 % in etanol


24/45

24

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Aviso: Se trabajar en vitrina, con gafas y guantes

Se vierten 2 mL de una disolucin de

hexametilendiamina en un vaso de

precipitados de 20 mL perfectamente

limpio.

Se aaden 2 gotas de fenolftaleina.

A partir de este momento el vaso se dejar en

reposo y sin moverlo.

Se toman, con una pipeta de plstico, 2 mL de

la disolucin de cloruro de sebacoilol y se

vierten lentamente, por la pared del vaso,

sobre la disolucin de hexametilendiamina.

Se formarn dos capas e inmediatamente aparecer

una pelcula de polmero en la interfase. Con ayuda

de unas pinzas, se despegan suavemente los hilos de

polmero de las paredes del vaso de precipitados.


25/45

25

Se junta la masa en el centro del vaso y se levanta lentamente la pinza de

manera que la poliamida vaya formndose continuamente y se obtenga un hilo de

gran longitud que se enrollar alrededor de la probeta de plstico. El hilo puede

romperse si se estira con demasiada rapidez, pero ser muy grueso si se va muy

lento, es por tanto que la persona ms hbil conseguir el hilo ms largo.

Una vez finalizado el

proceso, la probeta con el

hilo enrollado se lava bajo el

grifo para eliminar los restos

de disolvente y el nylon

obtenido se desenrolla sobre

la bancada para medir su longitud.

La disolucin que ha sobrado en el vaso se depositar en el recipiente de

residuos para disolventes halogenados. El vaso se lavar con agua y jabn,

frotando con el estropajo para eliminar posibles restos de nylon sobre las

paredes.


26/45

26

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES Y CUESTIONES.

- Por qu hay que lavar varias veces con agua el polmero antes de secarlo?

- Por qu hay que adicionar lentamente y por la pared del vaso la disolucin de

cloruro de sebacoilo?

- Por qu se forman dos capas? Qu hay en cada una de ellas? Qu ocurre

en la interfase?

BIBLIOGRAFIA

Horta, A., Snchez, C.; Prez, A.; Fernndez, I., Los Plsticos ms usados.UNED, 2000. Madrid

Primo Yfera E. Qumica Orgnica Bsica. De la molcula a la Industria.EdRevert. 1995.

Vollhardt, K.P. Schore N.S. Qumica Orgnica. Estructura y Funcin.Tercera Ed.Omega, Barcelona, 2000.

Areizaga, J.; Cotzar M.M.; Elorza, J.M.; Iruin, J.J., Polmeros, Ed Sntesis. 2002.

http://mmedia.uv.es/buildhtml?lang=es_ES&user=tcliment&name=nylon.mp4&path=/BACHILLER/&id=8034&auth=DT257VUITH


27/45

27

5.3.CMO AVERIGUAR LA COMPOSICIN DE UNA DISOLUCIN

DESCONOCIDA MEDIANTE ANLISIS CUALITATIVO? (aprox. 60 minutos)

INTRODUCCION.INTERS DEL ANLISIS CUALITATIVO

El qumico y el medio ambiente

La qumica es una ciencia que proporciona los conocimientos

fundamentales necesarios para responder a la mayora de las demandas de la

sociedad: es un componente esencial en los esfuerzos del hombre para alimentar

a la poblacin, para generar nuevas fuentes de energa, para encontrar sustitutos

raros o en vas de extincin, para mejorar la salud, para controlar y proteger

nuestro medio ambiente, para la preparacin de nuevos materiales de inters.

Sin embargo, existen muchos prejuicios sobre la qumica: en muchos

ambientes esta palabra se ha convertido en sinnimo de contaminacin,

manipulacin, desnaturalizacin, etc. Centrando nuestra atencin en el medio

ambiente, todos podemos coincidir en que es necesario y urgente mantenerlo en

las mejores condiciones posibles. Desde la revolucin industrial y especialmente

en las ltimas dcadas, las actividades humanas han causado perturbaciones

significativas en el medio ambiente. Destacan el calentamiento global, la lluvia

cida, la reduccin de la capa de ozono, la acumulacin de residuos txicos y el

empobrecimiento de los recursos de aguas naturales. El nmero de compuestos

contaminantes que se introducen en el medioambiente supera la cifra de 60000.

De particular importancia es el problema de los vertidos contaminantes alagua. sta es el medio fundamental para la vida y es crucial para las actividades


28/45

28

humanas. La circulacin del agua a travs de los diferentes reservorios naturales

se conoce como ciclo del agua (ver Figura 2).

La qumica nos ofrece las herramientas necesarias para detectar y solventar la

contaminacin de nuestros ros, lagos, mares, etc.

Como ejemplo en esta prctica se va a detectarla presencia de nquel, cobre y

cromo a niveles superiores a los permitidos en aguas de consumo. Las fuentes

que generan ms emisiones metlicas son la minera (As, Cu, Cd, Pb, Mn y Hg),

tratamiento de superficies (Cd, Cr,Cu, Ag y Zn), industria en general (B, Cd, Cu,

Fe, Pb,Mn, Hg, Mo, Zn y Ni) y las aguas residuales urbanas (Cu, B, Al, Fe, Pb, Zn

y Ni). Para el estudio se har uso de la qumica analtica cualitativa que es muy

parecida a un juego de detectives. Los personajes de una pelcula de detectives,

mediante razonamientos y mtodos de investigacin, pueden llegar a identificar a

los delincuentes y a descartar a los inocentes, siempre y cuando las pruebas

sean suficientes. En qumica, las pistas que se observan son pruebas de que

determinadas especies pueden estar presentes en el agua.

Qumica-cambio qumico.

De un modo sencillo podemos expresar el cambio qumico segn se indica

en el grfico inferior. En anlisis cualitativo se hace uso de estos cambios (las

pistas) para identificar la presencia de los componentes (el culpable) de una

disolucin de composicin desconocida (el caso).

Cambio qumico

Reordenacin de los tomos de las molculas de los reactivos

Molculas de productos

para formarimplica

Puede detectarse

Intercambio de calor

Produccin de efervescencia

Cambio de color

Formacin de precipitados


29/45

29

OBJETIVO

Identificar la presencia de nquel, cobre y cromo.

QU VAMOS A HACER Y CMO?

En estos experimentos se estudiarn tres disoluciones marcadas como 1

(disolucin de nquel), 2 (disolucin de cobre) y 3 (disolucin de cromo). Se

investigar cmo se comportan al aadirles tres disoluciones de reactivos

marcados como A (hidrxido de sodio), B (amoniaco acuoso) y C (ioduropotsico). Haciendo cuidadosas observaciones, se detectarn pruebas de

reacciones qumicas, tales como precipitados, cambios de color, etc., que se

indicarn en una tabla que ayudar a reconocer el comportamiento caracterstico

de las tres disoluciones. En dicha tabla se escribir:

(+): Si se observa una prueba positiva de reaccin

(amarillo): Si la prueba observada ha sido un cambio de color, se indicar el

color que se forma (por ejemplo, si se produjese un color amarillo se

indicara as).

(verde): Si la prueba observada ha sido una formacin de precipitado, se

indicar este signo y el color del precipitado (por ejemplo si se

formase un precipitado verde, se indicara as).

(-): Si no se observa ninguna prueba de reaccin


30/45

30

EXPERIMENTOS A REALIZAR

Disolucin 1: Disolucin de Niquel (II):

Prepara 3 tubos de ensayo, en cada uno de ellosadiciona 10 gotas de la disolucin 1.

En el primer tubo adiciona una gota de

disolucin A (NaOH). Si se observa turbidez

es porque se ha formado un precipitado.

Anota el color.

A continuacin, se aaden 15 gotas ms de A. Se redisuelve?

El Ni(II) reacciona con el NaOH formando el hidrxido Ni(OH)2 de color

verde, que precipita.

En el segundo tubo de ensayo adiciona una gota de disolucin B (NH3)

Si se observa cambio de color o formacin de turbidez. Anota el color

obtenido.

Si se aaden 15 gotas ms de B. Se redisuelve?

El Ni(II) reacciona con el NH3(ac) formando un compuesto de coordinacin

(o complejo) de color azul.

En el tercer tubo de ensayo adiciona una gota de disolucin C (KI) Se

observa turbidez? Si se observa cambio de color o formacin de turbidez.

Anota el color obtenido.

El Ni(II) no reacciona con el KI.

Disolucin 2: Disolucin de Cobre (II):

Realiza los mismos experimentos con la disolucin 2, indicando lo que ocurre en

las casillas correspondientes de la tabla de

resultados

El Cu(II) reacciona con el NaOH formando el

hidrxido Cu(OH)2 de color azul, que

precipita.

El Cu(II) reacciona con el NH3(ac) formando


31/45

31

un compuesto de coordinacin (o complejo) de color azul.

El Cu(II) reacciona con el KI: se reduce a Cu(I) y precipita formando el ioduro

CuI (blanco) y I2(rojo) que se adsorbe al precipitado dndole color rosado.

Disolucin 3: Disolucin de Cromo (III):

Realiza los mismos experimentos con la

disolucin 3, indicando lo que ocurre en las

casillas correspondientes de la tabla de

resultados.

El Cr(III) reacciona con el NaOH formando elhidrxido Cr(OH)3 gris verdoso o violceo,

pero aadiendo unas gotas ms de reactivo se redisuelve formando CrO2- de

color verde, ya que el cromo presenta un carcter anftero.

El Cr(III) precipita con el NH3(ac), debido al carcter bsico de ste,

formando el hidrxido Cr(OH)3 que se redisuelve, parcialmente a partir de 30

minutos o ms de tiempo, en exceso de NH3(ac) por formacin de

aminocomplejos de color malva que se destruyen por ebullicin.El Cr(III) no reacciona con el KI.

Identificacin de una disolucin problema:

Vamos a estudiar si la disolucin problema contiene alguno de los tres elementos

metlicos estudiados, teniendo en cuenta que puede estar ms diluido.

Prepara 3 tubos de ensayo, en cada uno de ellos se colocarn 10 gotas de la

disolucin problema, y se aadirn las disoluciones A, B y C. Anota lo que ocurreen la casilla correspondiente.

A la vista de los resultados obtenidos, contiene alguno de los tres elementos

estudiados?

Todos los residuos generados se vertern en el recipiente dispuesto a tal

efecto.


32/45

32

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES

Disoluciones a estudiar

Reactivos

1 (Nquel) 2 (Cobre) 3 (Cromo) Problema

A (NaOH)

1 gota

A (NaOH)

15 gotas

B (NH3)

1 gota

B (NH3)

15 gotas

C (KI)

1 gota


33/45

33

5.4. DIFUSION DE GASES: LA FORMACION ACCIDENTAL DE CLORURO DE

AMONIO (aprox. 30 minutos)

INTRODUCCION

Un laboratorio de qumica contiene productos qumicos de diversa

naturaleza. Estos deben ser manipulados con cuidado, siendo conscientes de

que sin un conocimiento previo podramos exponernos a un riesgo innecesario.

Por ello debemos conocer las caractersticas de las sustancias. stas deben

almacenarse en los espacios habilitados, teniendo en cuenta que la

incompatibilidad entre los compuestos qumicos y la tendencia a emitir gases de

algunos de ellos, son aspectos que condicionan su conservacin.

As, no es conveniente almacenar sustancias con carcter cido junto a

sustancias bsicas, ni tampoco es correcto situar sustancias reductoras prximas

de compuestos con carcter oxidante. Tambin es adecuado emplear recintos

refrigerados para minimizar evaporaciones y/o descomposiciones de reactivos

con presin de vapor alta o productos lbiles. Y por supuesto las sustancias

txicas deben estar almacenadas en recintos especiales.

Sin embargo, cuando estamos trabajando tendemos a descuidar aspectos

de seguridad tan evidentes como los que acabamos de sealar, y sustancias

incompatibles acaban estando prximas unas de otras. En algunos casos se

observan cambios, pero en otros las reacciones secundarias que pueden estar

teniendo lugar pasan inadvertidas, con el posible riesgo, ante la descomposicin

y/o aparicin de otras especies.

En esta experiencia se pretende incidir en este tipo de aspectos mediante

un ejemplo sencillo que observaremos en la reaccin que se produce entre un

cido y una base contenidos en dos botellas independientes. No es magia, es

qumica.

El cloruro de hidrgeno es un gas soluble en agua y lo manipulamos en

disolucin acuosa concentrada como cido clorhdrico (HCl). Lo mismo podemos

decir del amonaco, otro gas que en disolucin lo reconocemos como NH3 aq.


34/45

34

Dos botellas de vidrio que contengan dichas sustancias, pueden ser buenos

contenedores para las mismas, si el cierre es hermtico. En este caso, y como no

hay escapes, la concentracin de las disoluciones permanece constante. Sin

embargo, tal y como vemos en la imagen, cuando las botellas no disponen de

cierre hermtico, despus de varios das, se observa la aparicin de un slido

blanco en el cuello de una de las botellas, si ambas se encuentran prximas.

Figura 1. Fotografa de dos botellas, una de amonaco y otra de cidoclorhdrico en el laboratorio.

Se produce una reaccin de neutralizacin entre el cido y la base cuya

ecuacin es la que se muestra a continuacin:

Figura 2. Representacin esquemtica de la reaccin qumica. Se muestra adems la

geometra de las especies implicadas (Nota:falta el par solitario del N).

OBJETIVO

Estudiar la formacin de cloruro de amonio por difusin de cloruro de

hidrgeno y amoniaco

N

HH

H H ClN

H

H H

H Cl+

+

+

+

+

3

+


35/45

35

Nosotros vamos a observar la formacin del mismo producto en el interior

de un tubo cilndrico de vidrio, en cuyos extremos colocaremos sendas cubetas

(navecillas) que contendrn unos mililitros de HCl y NH3 respectivamente. La

visualizacin de la formacin del productos se llevar a cabo mediante la

dispersin de la luz.

CUESTIN PREVIA

Justificar por qu el slido blanco de la figura 1 se forma en torno al tapn

de la botella de HCl y no sobre el otro.

Solucin La difusin es el proceso de mezcla que tiene lugar entre

partculas de un fluido por el movimiento trmico aleatorio de una zona de mayor

concentracin a otra de menor. Las molculas de amonaco son ms ligeras y por

ello difunden ms rpido que las de cloruro de hidrgeno y consecuentemente,

las molculas de NH3 y de HCl colisionan ms cerca de la botella del cido,

formndoseel slido ms cerca de la fuente de HCl(g).

El proceso por el que un gas se escapa a travs de un orificio se denomina

efusin. Dado que la masa de las molculas de NH3 es menor, tienen mayor

velocidad a la misma temperatura. La relacin entre velocidades de efusin y

masa molar, M, para dos gases, se descubri experimentalmente por ThomasGraham (1805-1869), antes del desarrollo de la teora cintico molecular de los

gases. En el caso que nos ocupa, la ley de Graham es:

46.1mol/g03.17mol/g46.36

MM

HClefusinvelocidadNHefusinvelocidad

3NH

HCl3 ===

Se ha considerado que los tapones y huecos son anlogos.

MATERIAL Y REACTIVOS

- Tubo de vidrio de 50 cm de longitud y 3 cm de dimetro.

- Dos navecillas

- Puntero lser

- Acido clorhdrico concentrado y amoniaco acuoso concentrado


36/45

36

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Aviso: Se trabajar en vitrina, con gafas de seguridad y guantes.

1.- Nos aseguraremos que el tubo de vidrio est limpio y seco por el interior. Lo

sujeteremos con una pinza y soporte en posicin horizontal. La fuente de luz se

sujeta en un extremo del tubo, de forma que el haz lo atraviese longitudinalmente

2.- Llenamos una de las dos navecillas con unos pocos mililitros de cido

clorhdrico concentrado y la otra con amoniaco acuoso concentrado.

3.- Se introducen las navecillas, cada una en un extremo del tubo de vidrio al

mismo tiempo. A continuacin se tapa el extremo del tubo donde est la navecilla

con el HCl con un vaso y el otro extremo con el lser.

4.- Al cabo de unos minutos observaremos la formacin de un anillo blanco de

cloruro de amonio slido. La luz se hace visible al impactar con las partculas de

cloruro de amonio que se forman en suspensin.

Al finalizar, se vaca el contenido de cada navecilla en las botellas de residuos deHCl y NH3dispuestas a tal fin. Las navecillas no se lavarn, sino que se dejarn

al lado de las botellas originales para que siempre sean usadas con el mismo

reactivo.

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES Y CUESTIONES.

Cuestin 1. Dnde se ha formado el cloruro de amonio?, cerca de la navecilla

con cido clorhdrico o de la que contiene amonio acuoso? Por qu?.

Cuestin 2. Por qu debe estar seco el tubo?Cuestin 3.Por qu deben de introducirse a la vez las navecillas?

Cuestin 4 Para qu cerramos los extremos del tubo? Qu pasara si los

dejsemos abiertos con la campana extractora en marcha?

BIBLIOGRAFIA

1. G. Pinto, Education in Chemistry, Vol. 40, pp. 80-81 (2003).

2. T.L. Brown, H.E. LeMay and B.E. Bursten, Chemistry: The Central Science, 7th Ed.. New

York: Prentice Hall, 1997.

3. J. Morcillo, Temas Bsicos de Qumica, 2ndEd. Madrid: Alhambra, 1977.

NH3

HCl

NH4ClLser


37/45

37

5.5. EL OXIGENO Y EL AGUA (aprox. 30 minutos)

INTRODUCCION

El oxgeno (O) es el tercer elemento ms abundante en el universo, despusdel hidrgeno (H) y el helio (He). Se trata de un elemento esencial para la vida. El

aire que respiramos contiene principalmente N2(g) y O2(g) El oxgeno que

inhalamos en forma de molcula diatmica interviene en procesos bioqumicos

(reacciones qumicas en la fisiologa de los seres vivos) proporcionndonos, entre

otras, la energa que necesitamos para mantenernos con vida. Lo devolvemos en

forma de dixido de carbono (CO2) que capturado por las plantas se transforma,

por accin de la luz ultravioleta, en O2que se cede de nuevo a la atmsfera.

El elemento oxgeno, combinado con otros elementos, es el ms

abundantede la corteza terrestre y casi la mitad de los elementos naturales se

encuentran en la naturaleza combinados con l. La combinacin de silicio y

oxgeno (silicatos y slice) constituye las tres cuartas partes de la corteza

terrestre.

En cuanto a su carcter qumico, tiene la capacidad de oxidar otras

sustancias. Con la materia orgnica este proceso puede ser rpido e intenso,

como en un fuego; o puede ser suave y lento como en un ser vivo. En ocasiones

se emplea como desinfectante. En el laboratorio es un oxidante eficaz.

OBJETIVO

Detectar la presencia de oxgeno disuelto en agua.

QU VAMOS A HACER Y CMO?

En esta experiencia se pretende analizar la influencia del oxgeno en

algunos procesos qumicos, concretamente en una reaccin de oxidacin. La

presencia de un indicador redox (sustancia que presenta diferente coloracin en

funcin del grado de oxidacin) sealar las caractersticas oxidante-reductoras

del medio de reaccin. Cuando el medio es muy oxidante, el indicador se

encontrar en su forma oxidada. Mientras que si el medio es reductor, carente de

agente oxidante, el indicador se encontrar en su forma reducida. Si el agente

oxidante que estamos utilizando es el oxgeno, en presencia del mismo el


38/45

38

indicador estar oxidado y con la coloracin propia de esta forma, mientras que a

medida que el oxgeno se consume el indicador virar hacia la coloracin de la

forma reducida. En esta experiencia vamos a utilizar azul de metilenoque en su

forma oxidada es azul, mientras que en su forma reducida es incoloro.

La glucosa es un monosacrido reductor, susceptible de ser oxidado. Si

mezclamos una disolucin alcalina de glucosa con

otra del indicador preparada en atmsfera de oxgeno,

la disolucin resultante inicialmente aparecer de

color azul intenso. En cambio la disolucin se volver

incolora a medida que la glucosa va consumiendo laforma oxidada del indicador, aumentando as la

concentracin de indicador en su forma reducida.

Al agitar la botella que contiene la mezcla en medio alcalino de glucosa y

azul de metileno, forzamos a que el O2(g), un gas poco soluble en agua, se

disuelva parcialmente, O2(aq). De este modo conseguiremos que el oxgeno

provoque la oxidacin del indicador, hecho que se pone de manifiesto por la

coloracin azul que adopta la disolucin. Con el paso del tiempo, la glucosa va

reduciendo la forma oxidada del indicador y por tanto la disolucin se vuelve

progresivamente incolora.

Las ecuaciones qumicas que se muestran a continuacin reflejan

esquemticamente lo razonado anteriormente:

O 2 (g ) O 2 ( a q )

O 2 ( a q ) + I nR In O x

G l O H ( a q ) + O H - G lO -( a q ) + H 2 O

G lO -( a q ) + I n O x In R + pr o du ct os d e o xi da ci n d e la g lu co sa

O 2 ( a q ) + G l O H ( a q ) pr o du ct o s d e o xi da ci n d e la g lu co saO H -

CHO

CH2OH

OHH

OHHD-Glucosa

HHO

OHH


39/45

39

MATERIAL Y REACTIVOS:

Botella con tapn

NaOHGlucosa

Azul de metileno (al 0.1% en etanol)

Agua

EXPERIMENTO A REALIZAR

Se disuelven 2 lentejas de NaOH en 25 mL de agua dentro de una botellacon tapn de rosca. Se aaden 0.8 g de glucosa y se agita hasta completar la

disolucin de los slidos. Entonces se adicionan 2 3 gotas de una disolucin de

azul de metileno. Se agita la botella y se deja reposar. La disolucin azul

resultante ir perdiendo su coloracin despus de unos 2 3 minutos. Se agita

de nuevo y se observa el cambio de color.

CUESTION

Por qu al final de la sesin y despus de agitar la botella, observamos que

la coloracin azul no es tan intensa como al principio de la sesin?

Todos los residuos generados se vertern en el recipiente

RESIDUOS DE ALCALI

BIBLIOGRAFA

Experimentos de Qumica Clsica, The Royal Society of Chemistry:

Editorial Sntesis.


40/45

40

5.6. DEMOSTRACIONES A CARGO DE LOS PROFESORES

En la enseanza de la qumica, nos encontramos con la necesidad de

realizar experiencias que muestren alguno de los aspectos tericos desarrollados

en clase. En la mayor parte de los casos, el escaso tiempo disponible dificulta la

realizacin de trabajos prcticos, por lo que pretendemos desarrollar una serie de

experiencias que requieran poco tiempo a la vez que se utilicen reactivos y equipo

de laboratorio de precios mdicos y fcilmente accesibles que pongan de

manifiesto algunas de las propiedades y/o tipos de reaccin que habitualmente se

tratan en los programas de Bachillerato.

En esta sesin se plantean por una parte, varias reacciones exotrmicas

que se pueden utilizar como demostraciones a realizar por el profesor, y por otra

parte una serie de reacciones qumicas sencillas a realizar directamente por los

alumnos.

A) EXPERIMENTOS CON NITRGENO LQUIDO

Introduccin

El nitrgeno es un gas en condiciones normales pero si se enfra se puede

condensar, obtenindose un lquido incoloro e inodoro, pero que dado que se

encuentra a muy baja temperatura (-196 C), por contacto provoca graves

quemaduras.

El nitrgeno lquido se conserva en recipientes Dewar, que son recipientes

muy bien aislados trmicamente, para evitar que el nitrgeno se evapore

rpidamente.

El objetivo de esta demostracin es poner de manifiesto que a temperaturasmuy bajas las propiedades de muchas sustancias cambian de forma importante.

Procedimiento Experimental

1.- Llenar hasta la mitad un vaso Dewar de 1 litro y sumergir una flor,

sujetndola cuidadosamente por el tallo. Esperar unos momentos hasta que se

enfre la flor. Cuando se haya enfriado sacarla, y golpearla cuidadosamente con

los dedos.


41/45

41

2.- Tomar un tubo de goma virgen e intentar romperlo. Dado que es flexible

es imposible romperlo. A continuacin sumergirlo en nitrgeno lquido. A esta

temperatura el tubo se vuelve rgido y es fcil romperlo al doblarlo.

3.- Sumergir un globo hinchado (llenado con aire) y observar que ocurre con

su tamao.

Bibliografa

B. Z. Shakhashiri. Chemical Demonstrations. University of Wisconsin

Press, Madison.

B) REACCIONES FUERTEMENTE EXOTRMICAS

B.1. REACCIN ENTRE YODO Y ALUMINIO

Introduccin

Las reacciones de metales con los halgenos son ejemplos tpicos de

reacciones redox. Dada la gran diferencia en capacidad reductora que exhiben

los diferentes metales, as como el distinto poder oxidante de los halgenos,

podemos encontrar reacciones que ocurren en condiciones diversas con cambiosenergticos muy variados. El ejemplo siguiente es un caso de una reaccin

exotrmica que ocurre entre dos slidos.

Reactivos

Yodo (slido) y Aluminio en polvo.

Mtodo Operativo

Se pesan 2 g de yodo seco y se aaden 0.3 g de Al en polvo

(PRECAUCIN: El Al en polvo es muy ligero y si se maneja sin cuidado

puede extenderse por todo el laboratorio). Se depositan ambos slidos sobre

sobre una placa resistente al calor (una placa de uralita sirve) que estar dentro

de la vitrina y se mezclan bien con una esptula, pero teniendo cuidado de no

machacarlos, pues podra comenzar la reaccin. Se forma como un volcn con la

mezcha y se aade una sola gota de agua en el crter. Al cabo de varios

segundos se observa la formacin de vapor de agua y se desprenden unas nubes


42/45

42

prpura de yodo gaseoso, lo que muestra que ha comenzado la reaccin.

Despus de unos segundos la mezcla se inflamar.

TeoraLa reaccin es muy exotrmica y puede comenzarse por diversos

procedimientos. La adicin de agua tiene la misin de disolver un poco de yodo y

facilitar el contacto de los reactivos.

Para comprobar la composicin de los productos de reaccin se puede

disolver el polvo blanco resultante de la misma en agua y adicin de nitrato de

plata. La formacin de un precipitado amarillo indica la presencia de yoduro.

Ampliaciones

El proceso puede realizarse con cloro o con bromo, pero la mayor toxicidad

de estos elementos no la hacen aconsejable.

El aluminio se puede sustituir fcilmente por otros metales, como el hierro, e

incluso el sodio, pero en este caso las precauciones para llevar a cabo la reaccin

son ms importantes.

Bibliografa

Ted Lister. Experimentos de qumica clsica. Ed. Sintesis, Madrid

B. Z. Shakhashiri. Chemical Demonstrations. University of Wisconsin

Press, Madison.

B.2. REACCION DEL CLORATO POTASICO FUNDIDO CON MADERA

En un tubo de ensayo Pyrex, se introduce una pequea cantidad de KClO3

slido. Se coloca el tubo en una pinza en la vitrina y con el mechero se calienta

hasta que funda la sal. Una vez fundida, se apaga el mechero y sobre el fundido

se aade un palillo de madera. Al cabo de unos instantes comienza la combustin

de la madera de forma muy espectacular.

Bibliografa

H. Rmpp. Qumica Inorgnica Experimental. Ed. ARS, Barcelona.


43/45

43

6. PASATIEMPOS QUMICOS

1. Tabla peridica.

A continuacin te damos una lista de 21 elementos qumicos, que se identifican con otras tantasletras del alfabeto entre la A y la U (A, B, C, D, E ...), y una serie de pistas que te ayudarn a saberqu elemento qumico corresponde a cada letra. Tu misin es conseguir averiguar de quelementos se trata, emparejar cada letra del abecedario con su elemento y colocar cada letra en lacasilla, en blanco, que le corresponde dentro del sistema peridico.

1.- E, F, O, P y Q son gases.2.- F es el elemento ms abundante en el universo

3.- Q est presente en el Sol

4.- Sin E no podramos respirar

5.- O se aade al agua de las piscinas para eliminar grmenes

6.- P y Q pertenecen al mismo grupo del sistema peridico

7.- P es muy importante en los anuncios luminosos

8.- F, G y H pertenecen al mismo grupo del sistema peridico

9.- G es uno de los elementos componentes de la sal comn

10.- I pertenece al grupo 2 del sistema peridico

11.- N es un metal muy utilizado en la vida diaria y pertenece algrupo 13

12.- D, R, C y S pertenecen al mismo grupo del sistema peridico

13.- D es el elemento que forma parte del diamante y del grafito

14.- S es un metal muy pesado15.- C es un metal que se utiliza para soldar

conexiones elctricas16.- R se utiliza en la fabricacin de microchips y danombre a un clebre valle

17.- M y T pertenecen al mismo grupo que U

18.- U es el nico de los tres que tiene un color quese aproxima ms al blanco grisceo

19.- M es un metal mucho ms barato que T

20.- L es un metal que se utiliza en la fabricacin delas monedas de euro

21.- A es un metal precioso

22.- Del elemento I suele decirse que es muyimportante para los huesos

23.- K es un metal que es atrado por los imanes

24.- J es un metal que se utiliza para recubrir con unacapa brillante y proteger a otros metales.

25.- B es un metal que a temperatura ambiente eslquido.


44/45

44

2. Sopa de letras Peridica

En la siguiente sopa de letras puedes encontrar los nombres de 13 elementosqumicos.

3. Sopa de letras

En la sopa de letras que presentamos a continuacin se ocultan los nombres 10cientficos famosos. Te atreves a encontrarlos?


45/45

Soluciones a los crucigramas:

1. Pt, Hg, Sn, C, O; H, Na, K, Ca, Cr, Fe, Ni, Cu, Al, Cl, Ne, He, Si, Pb, Au, Ag.

2. Bario, Clcio, Oro, Estao, Plomo, Helio, Potasio, Yodo, Cloro, Hierro, Hidrgeno, Cromo

bachiller guion castellano

Documents