cuaderno de laboratorio

I.E.S. FRANCISCO GINER DE LOS RÍOSDepartamento de Física y Química

Prácticas de Laboratorio

Nombre ______________________________________________ Grupo ______

Normas de trabajo y seguridad en el laboratorio. Pictogramas de seguridad.

Material más común en el laboratorio.

La medida: magnitudes, unidades y errores.

Práctica 1. Medidas de longitud y masa.

Práctica 2. Medidas de volumen.

Práctica 3. La densidad de las sustancias.

Práctica 4. Separación de los componentes de una mezcla.

Práctica 5. Comprobación de la producción de CO2 en la respiración.

Práctica 6. Preparación de disoluciones.

Práctica 7. Reacciones con la disolución de sulfato de cobre.

Práctica 8. Deshidratación de la sacarosa con ácido sulfúrico.

Práctica 9. Ácidos y bases.

Práctica 10. Velocidad de reacción: factores que la modifican.

Práctica 11. Fabricación de jabón básico casero con aceite de coco.

Práctica 12. Identificación de amoníaco en champús.

Práctica 13. Fabricación de un polímero casero.

Práctica 14. Fluidos no newtonianos.

Práctica 15. Movimiento rectilíneo uniforme (1).

Práctica 16. Movimiento rectilíneo uniforme (2).

Práctica 17. Determinación del valor de la aceleración de caída de los cuerpos.

Práctica 18. Aceleración de descenso por un plano inclinado.

Práctica 19. “El Método Científico”.

Práctica 20. Determinación de densidades por el Principio de Arquímedes.

Práctica 21. El Principio de Pascal.

Práctica 22. Determinación del calor específico de un metal.

Presentación de los Trabajos.

IES FRANCISCO GINER DE LOS RÍOS – Departamento de Física y QuímicaCuaderno de Prácticas de Laboratorio

NORMAS DE TRABAJO Y SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.

Normas generales:

• Desde el inicio hasta el final de la práctica el alumno se responsabilizará de su

puesto de trabajo así como del material allí presente.

• Lee atentamente el guión de cada práctica antes de acudir al laboratorio a

realizarla.

• Los materiales, reactivos y disoluciones que sean de uso compartido y tengan

una ubicación determinada sólo deberán ser retirados en el momento de su uso y

deberán ser devuelto a su lugar original inmediatamente.

• En ningún momento se harán bromas ni actividades ajenas al trabajo de

laboratorio, sobre todo si producen distracción o falta de atención a los compañeros.

• Antes de dar por terminada la práctica deberás consultar al profesor la calidad

de los resultados obtenidos.

• Al terminar la actividad en el laboratorio, todo el material de práctica usado

debe lavarse y dejarse limpio, y el puesto ocupado debe dejarlo ordenado.

IMPORTANTE: Recuerda la obligación de dejar el material de laboratorio de su

puesto de trabajo perfectamente limpio y en orden. Notifica al profesor cualquier rotura o

deterioro que sufra el material de su puesto u otro de uso compartido para que éste lo

pueda reponer.

Normas generales de seguridad:

• Sacar material o productos fuera del laboratorio será severamente

sancionado.

• En ningún caso se tirarán productos químicos o disoluciones a los desagües

del laboratorio.

• Todas estas sustancias (residuos) tienen que ser depositadas en los lugares

dispuestos para tal efecto y no se tienen que tirar nunca en los desagües ni en las

papeleras del laboratorio.

• No retornar nunca el exceso de reactivo al recipiente de origen.

• En caso de accidente avisar inmediatamente al profesor.

• No olvides leer siempre la etiqueta de cualquier reactivo antes de usarlo,

comprobar que se trata realmente del reactivo indicado y observar los símbolos y

frases de seguridad que señalan los riesgos más importantes derivados de su uso y las

precauciones que hay que adoptar para su utilización.

IMPORTANTE: Evita usar material de vidrio con roturas o grietas, disoluciones

contaminadas o sospechosas, etc.

― 1 ―


PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD.

Casi todos los productos que se manejan en un laboratorio presentan algún tipo

de riesgo y debes tener precaución al trabajar con ellos. A continuación te presento los

pictogramas de seguridad y peligro que deben aparecer en las etiquetas de los

productos.

Los dibujos con fondo amarillo corresponden a los pictogramas actuales y la

flecha señala los que los serán obligatorios a partir de junio de 2015.

― 2 ―


― 3 ―


LA MEDIDA: MAGNITUDES, UNIDADES Y ERRORES.

Magnitud, aquella propiedad de la materia que puede ser medida y a la que se

puede asignar una unidad.

Medir una magnitud física es compararla con otra de su misma especie que se

toma como unidad o patrón.

Unidad, es una cantidad perfectamente definida que se toma para compararla

con otras cantidades de esa misma magnitud. Debe cumplir estas condiciones:

• Constante e inalterable.

• Sencilla, práctica y fácil de reproducir.

• Universal.

Un sistema de unidades es un conjunto de unidades de medida fundamentales

y unidades derivadas de las anteriores.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Se estableció en 1960 por la undécima Conferencia General de Pesos y Medidas

y está basado en el sistema métrico decimal.

Tiene 7 magnitudes fundamentales: Longitud, Masa, Tiempo, Cantidad de

sustancia, Intensidad de corriente, Temperatura e Intensidad luminosa.

La magnitudes que se obtienen al combinar estas 7 magnitudes se llaman

magnitudes derivadas.

― 4 ―


Los símbolos de las unidades fundamentales y derivadas se escriben con

minúscula, excepto si proceden del nombre de un científico, caso en el que se

escriben con mayúscula.

Los múltiplos y submúltiplos de las unidades se indican con prefijos:

1. ¿CÓMO SE EXPRESA UNA MEDIDA?

Para expresar una medida se usa un número seguido del símbolo de la unidad.

Cuando el número es muy grande o muy pequeño es muy útil

expresar la medida en notación científica, que consta de:

• Una parte entera de una sola cifra (unidades), que no

sea el cero.

• Una parte decimal.

• Una potencia de 10 con exponente entero.

Las cifras significativas son todos los dígitos con valor numérico. Para saber

cuáles son las cifras significativas, consideramos las siguientes reglas:

Son significativas: Todas las cifras distintas de cero (con excepciones para el cero). Un cero después de la coma decimal. Ejemplo: 7,0 Los ceros entre cifras que no sean cero. Ejemplo: 102

No son significativas: Los ceros a la izquierda de la primera cifra con valor numérico. Ejemplo:

0,032, tiene dos cifras significativas. Los ceros a la derecha. Ejemplo: 20, tiene una cifra significativa.

El redondeo se realiza cuando tenemos un número con muchos decimales y

queremos dejar menos. Se eliminan las cifras a la derecha con los siguientes criterios:

― 5 ―


Si la cifra siguiente a la que hay que mantener es igual o mayor que 5, se suprime esta cifra y las siguientes y se aumenta en una unidad la cifra mantenida.

Si la cifra siguiente a la que hay que mantener es menor de 5, se suprime esta cifra y las siguientes.

2. EXACTITUD Y PRECISIÓN

La exactitud es el grado de concordancia entre el valor medido y el valor real.

Cuanto más se aproxime el valor medido al valor real, más exacta será la medición.

La precisión es la capacidad de reproducir o repetir el valor de una medida.

Para comprender estos conceptos podemos compararlo con el ejemplo de una

diana.

3. ERRORES DE LAS MEDIDAS

Todas las medidas tienen un margen de error o incertidumbre, pues la medida

perfecta no existe. Existen dos tipos de error: error absoluto (Ea) y error relativo (Er).

Error absoluto (Ea), es la diferencia que existe entre el valor exacto (M) y el

valor medido (m): Ea = M—m

Para determinar el margen de error absoluto que afecta a una medida se tiene

en cuenta:

a) El valor exacto de la medida; si no se conoce este valor, se calcula hallando

el valor medio (media aritmética, xm, de todas las medidas).

b) La sensibilidad del aparato, que es la mínima unidad de medida que puede

apreciar el aparato y que es capaz de producir en él una variación de medición ( límite

de precisión).

― 6 ―


La expresión correcta de una medida siempre debe ir acompañado del margen

de error o error absoluto: media aritmética ± sensibilidad

Error relativo (Er), es el cociente que resulta de dividir el error absoluto entre

el valor exacto. Si no se conoce este valor exacto, se calcula la media aritmética, xm:

Er = Ea/m

El error relativo nos informa de la calidad y precisión de una medida. Se puede

expresar en forma de porcentaje multiplicando el valor calculado por 100.

4. CAUSAS DE ERROR

― 7 ―


― 8 ―


Práctica 1: MEDIDAS DE LONGITUD Y MASA

1.- EL CALIBRE, PIE DE REY O CALIBRADOR

Las partes fundamentales de un calibre, que determinan su funcionamiento, son:

La regla(que sirve de soporte)

La corredera(parte móvil que se desliza por la regla)

MANEJO DEL INSTRUMENTO:

¿Qué sensibilidad tiene el calibrador que vas a utilizar en el laboratorio?

― 9 ―


Completa la siguiente tabla expresando correctamente las medidas:

Pieza Grosor Diámetro exterior Diámetro interior Profundidad

Moneda de 0,05 Euros

Tubo de ensayo

Canica

Hoja de un libro

2.- LA BALANZA

USO DE LA BALANZA.

Antes de utilizar la balanza de laboratorio hay

que equilibrarla. Para ello, coloca en el platillo la tara

necesaria para que el fiel de la balanza quede por

encima de la señal de equilibrio y, después, mueve

las pesas hasta que esté en el cero. Anota el valor de

las pesas: ésa será la tara inicial (T0= …......... g).

Para calcular la masa de cualquier cuerpo,

colócalo en el platillo sin quitar la tara y mueve las

pesas hasta que la balanza esté equilibrada.

Al valor de las pesas hay que restarle T0 para obtener la masa real del cuerpo.

¿Qué sensibilidad tiene la balanza que vas a utilizar en el laboratorio?

Completa la siguiente tabla expresando correctamente las medidas:

Pieza Masa (g)

Moneda de 0,05 Euros

Tubo de ensayo

Canica

Hoja de un libro

― 10 ―


Práctica 2: MEDIDAS DE VOLUMEN

El material volumétrico es aquel que mide el volumen con cierto grado de

exactitud.

Todo material volumétrico viene graduado o aforado y calibrado a 20°C. No

puede ser utilizado para calentar ni tampoco se podrá llenar con líquidos calientes.

TIPOS DE MATERIAL VOLUMÉTRICO

Material ajustado por contenido

(ajuste In)

Material ajustado por vertido

(ajuste Ex)

Probeta Matraz aforado Bureta Pipetas

Propipetas. Dispositivos para succionar los líquidos.

De cremallera Pera de seguridad

― 11 ―


El material no volumétrico mide volúmenes aproximados y sirve

principalmente para calentar, agitar y contener líquidos.

Vaso de precipitado Matraz Erlenmeyer

Visualiza el siguiente vídeo que explica cómo se utilizan estos materiales de

medida de líquidos: http://www.youtube.com/watch?v=A1Md0gVEYeg

BUSCA INFORMACIÓN Y CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:

1º) ¿Qué tipos de pipetas puedes encontrar en un laboratorio?

2º) Dibuja y explica el manejo de una pera de seguridad.

3º) ¿Qué es el error de paralaje? ¿Cómo lo evitamos al realizar una medida?

― 12 ―

http://www.youtube.com/watch?v=A1Md0gVEYeg


REALIZA EN EL LABORATORIO:

[Esta práctica tiene por objeto trabajar volúmenes secuenciales].

1. Objetivos:

• Saber seleccionar el material de laboratorio adecuado.

• Manejar correctamente el material volumétrico.

• Realizar medidas de volúmenes secuenciales.

2. Reactivos: agua desmineralizada y solución coloreada.

3. Material:

Probeta de 100 ml

Pipetas de 10 ml y 5 ml

Matraces aforados de 100 ml y 250 ml

Frasco lavador

Vaso de precipitados

Embudo cónico

Cuentagotas

Pera de seguridad

4. Procedimiento:

(a) Toma 9 ml de la solución inicial, viértelos en la probeta y enrasa a

50 ml con agua destilada.

(b) Toma 10 ml de la disolución anterior, viértelos en el matraz

aforado de 100 ml y enrasa con agua destilada.

(c) Toma 5 ml de la disolución anterior, viértelos en el matraz

aforado de 250 ml y enrasa con agua destilada.

4º) Indica cómo cogemos 9 ml con la pipeta graduada de 10 ml.

5º) Para realizar las siguientes operaciones de laboratorio, ¿qué material

utilizarías?

• Verter 10 ml exactos.

• Contener 250 ml exactos.

• Enrasar el cuello de un matraz aforado.

• Calentar a 100°C un líquido.

― 13 ―


Práctica 3: LA DENSIDAD DE LAS SUSTANCIAS

ACTIVIDAD PREVIA: Consulta la siguiente página y realiza las actividades que

te propone: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/densidad/densidad.htm

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA:

o Manejar correctamente los instrumentos de medida y comprender en que

fundamentan su funcionamiento.

o Realizar medidas de masa y volumen de sustancias sólidas y líquidas.

o Realizar los cálculos necesarios para obtener el volumen de los cuerpos.

o Calcular la densidad y expresarla con diferentes unidades.

MATERIAL NECESARIO:

Calibre

Balanza electrónica.

Pipeta de 10 ml

Pera de seguridad


Diferentes sólidos regulares.

Líquido problema.

Densímetro

PROCEDIMIENTO:

1) Determinación de la densidad de un sólido regular.

Tienes 3 sólidos con distinta geometría: esférica, cúbica y cilíndrica.

1. Señala en las figuras las medidas de longitud que vas a hacer para calcular el

volumen de cada sólido, e identifica cada una con una letra.

CUBO CILINDRO ESFERA

2. Realiza las medidas con el calibre.

3. Calcula el volumen de cada cuerpo.

4. Mide la masa de cada cuerpo en la balanza electrónica.

5. Calcula de densidad de cada uno de los cuerpos.

6. Diseña una práctica que te permita medir la densidad de un sólido irregular.

2) Determinación de la densidad de un líquido.

1. Coloca un vaso de precipitados en la balanza electrónica y ajusta el cero

pulsado el botón de tara.

― 14 ―

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/densidad/densidad.htm


2. Con la pipeta extrae 10 ml de la disolución problema, viértelos en el vaso y

anota la medida de masa.

3. A continuación extrae otros 10 ml, añádelos al contenido del vaso y anota la

medida de masa.

4. Realiza esta operación 3 veces más.

5. Con los datos obtenidos completa la siguiente tabla:

Volumen (ml) Masa (g) Densidad (g/ml)

10

20

30

40

50

6. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, ¿depende la densidad del

volumen de líquido?

7. ¿Qué es una magnitud física extensiva y una magnitud física intensiva?

8. De las magnitudes medidas o calculadas, ¿cuáles son extensivas y cuáles

intensivas?

3) Determinación de la densidad de un líquido con un densímetro.

1. Busca información sobre este instrumento y explica en qué principio basa su

funcionamiento.

2. Mide la densidad de la disolución problema con el densímetro.

3. Compara esta medida de densidad con el valor calculado en el apartado

anterior. ¿Son muy diferentes?

4. Busca información sobre los siguientes instrumentos de medida: la balanza

hidrostática, el picnómetro y el areómetro.

― 15 ―


Práctica 4: SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

(A) POR FILTRACIÓN

MATERIAL REACTIVOS

2 Matraces erlenmeyer


Embudo

Papel de filtro

Vidrio de reloj

Pie y varilla

Nuez y aro

Balanza

Mechero

Cloruro de sodio

Arena

Agua destilada

Ajusta la balanza a cero con el vidrio de reloj. Pon la mezcla de sal y arena en el

vidrio de reloj y pésala.

Masa de la mezcla:

Calienta agua destilada en el vaso de precipitados y vierte en él la mezcla. Agita

brevemente y deja reposar. Comprueba que se ha disuelto toda la sal. Si no se ha

disuelto, vuelve a agitar y, si es necesario, añade un poco más de agua caliente.

Cuando toda la sal esté disuelta, haz un filtro cónico con el papel de filtro y

pésalo.

Masa del papel de filtro:

Monta el pie con la varilla y el aro y filtra la mezcla, dejando que el líquido caiga

en otro matraz erlenmeyer. Limpia el vaso de precipitados con agua destilada caliente,

hasta que no queden restos de arena en él, y filtra el agua de lavado.

Añade un poco de agua destilada caliente en el filtro, para lavar la arena.

Coloca el papel de filtro, con la arena, en un vidrio de reloj y deja que se seque

durante un día entero. Si es posible, introdúcelo en una estufa o un desecador.

Una vez seca, pasa con cuidado la arena a un vidrio de reloj para pesarla.

Masa (g) Porcentaje

Mezcla

Arena

Sal

― 16 ―


(B) POR CRISTALIZACIÓN

Por el procedimiento anterior, hemos separado la arena (que queda en el filtro),

del agua y la sal (que está disuelta en el agua). Si queremos obtener la sal sola,

podemos dejar evaporar el agua para que quede la sal sola. Este método, llamado

cristalización, es el que se emplea para obtener la sal de cocina: dejar evaporar el

agua del mar en las salinas.

La cristalización puede utilizarse para separar el soluto de una disolución. Si

tenemos CuSO4·5H2O (azul) pero que contiene impurezas y queremos separar el

sulfato de cobre (II) puro, lo disolveremos en agua destilada, lo calentaremos hasta

reducir el volumen de disolución hasta la mitad y dejaremos que vaya cristalizando la

sal. Disolviendo de nuevo los cristales y repitiendo el proceso, se puede llegar a aislar

el sulfato de cobre (II).

CUESTIONES:

1.- ¿Por qué crees que el filtrado se hace más lento cuando transcurre el

tiempo?

2.- El agua filtrada ¿es igual al agua destilada empleada al disolver? ¿Qué las

diferencia? ¿Puedes distinguirlas a simple vista?

3.- Dibuja el material de laboratorio

― 17 ―


Práctica 5: COMPROBACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE DIÓXIDO

DE CARBONO (CO2) EN LA RESPIRACIÓN

MATERIAL REACTIVOS

2 Matraces erlenmeyer de 250 ml.

Embudo

Varilla de vidrio.

Tubo de vidrio (o pajita de refresco)

Aro con nuez

Soporte

Espátula

Papel de filtro

Hidróxido de Bario

Agua destilada

PROCEDIMIENTO:

Pon unos 50 ml de agua destilada en uno de los matraces erlenmeyer de 250

ml. Añade una espátula rasa de hidróxido de bario, agita con la varilla y añade a

continuación otros 50 ml de agua destilada.

Filtra, recogiendo el filtrado en el otro vaso de precipitados.

Cuando todo el líquido haya sido filtrado, introduce en él el extremo del tubo de

vidrio o de la pajita de refresco y sopla de modo que borbotee en el líquido.

La aparición de un precipitado blanco de carbonato de bario indica la presencia

de dióxido de carbono.

CUESTIONES:

1.- Escribe y justifica todas las operaciones que has realizado.

2.- Escribe todas las reacciones que han transcurrido. A la vista de los

resultados, ¿puedes decir que expeles dióxido de carbono?

3.- Dibuja los materiales empleados y un esquema del montaje realizado.

― 18 ―


Práctica 6: PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES

1.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Una disolución es una mezcla homogénea (los componentes no se pueden

distinguir a simple vista) de dos o más sustancias.

En las disoluciones hay que distinguir el soluto, el disolvente y la propia

disolución:

• Soluto, es la sustancia que se disuelve.

• Disolvente, es la sustancia en la que se disuelve el soluto.

• Disolución, es el conjunto formado por el soluto y el disolvente

En aquellos casos en los que pueda existir duda sobre quién es el soluto y quién

el disolvente se considera disolvente al componente que está en mayor proporción y

soluto al que se encuentra en menor proporción.

¿Cuánto soluto se puede disolver en una cantidad dada de disolvente?

Podemos contestar que una cantidad máxima. Si vamos añadiendo soluto

(p.e. azúcar) poco a poco, observamos que al principio se disuelve sin dificultad, pero

si seguimos añadiendo llega un momento en que el disolvente no es capaz de disolver

más soluto y éste permanece en estado sólido, “posando” en el fondo del recipiente.

Como las disoluciones se pueden preparar mezclando cantidades variables de soluto y

disolvente, se hace necesario establecer una forma para poder indicar estas

cantidades, lo que se conoce con el nombre de concentración de la disolución.

Es fácil entender que expresar la concentración de una disolución usando los

términos diluida, concentrada o saturada es muy impreciso, por eso la concentración

se expresa de forma numérica de varias formas.

Gramos de soluto por litro de disolución

Concentración en g/l = gramos de soluto

litro de disolución

Observa que se dice litro de disolución (conjunto de disolvente y soluto), no de disolvente.

Tanto por ciento en masa Tanto por ciento en volumen

% masa = masa de soluto

x 100 % volumen = volumen de soluto

x 100masa de disolución volumen de disolución

― 19 ―


2.- PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES.

Las disoluciones con las que se va a trabajar son disoluciones de sólido en

líquido y de líquido en líquido. Para prepararlas se seguirán los siguientes pasos:

(a) Se realizan los cálculos de la cantidad de soluto necesaria.

1. Si el soluto es sólido, se pesa la cantidad necesaria, en una balanza,

usando un vidrio de reloj.

2. Si es un líquido, se toma el volumen necesario:

• Con una pipeta si es un volumen pequeño.

• Con una probeta (o también con una bureta) si es un volumen grande.

(b) Se echa un poco (un volumen bastante inferior al volumen final que

queremos preparar; por ejemplo, la mitad) de agua destilada en un vaso de

precipitados y se le añade el soluto (lavando el vidrio con el frasco lavador, en el caso

de un sólido y vaciándolo directamente, si es un líquido y enjuagando el recipiente con

agua destilada). Se remueve con una varilla de vidrio.

(c) Se vacía el vaso en un matraz aforado de volumen igual al que queremos

preparar de disolución y se enjuaga (el vaso) con un poco de agua destilada,

echándola también en el matraz.

(d) Se agita el matraz, sujetándolo por

el cuello e imprimiéndole un suave

movimiento de rotación.

(e) Se añade agua hasta enrasar

(llenar hasta el enrase o marca que indica el

aforo del matraz).

(f) Se guarda en un frasco etiquetado.

3.- PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES.

MATERIAL REACTIVOS

Matraces aforados

Pipetas

Pera de seguridad

Balanza de tres brazos

Vasos de precipitados

Cristalizador

Espátula

Vidrio reloj

Varilla agitadora

Sulfato de cobre

Alcohol

Agua destilada

― 20 ―


PROCEDIMIENTO:

1) Preparación de una disolución de un sólido en un líquido.

Como ejemplo de una mezcla homogénea vamos a preparar una disolución de

CuSO4·5H2O —sulfato de cobre (II)— de concentración 160 g/litro. Esta concentración

es muy próxima a la saturación ya que la solubilidad del sulfato de cobre (II) en agua

es de 20 g/100 cm3.

1.- Cálculo de la cantidad de soluto necesaria teniendo en cuenta el volumen

del matraz aforado que tienes que utilizar.

2.- Preparación de la disolución siguiendo el procedimiento explicado.

3.-Una vez preparada la disolución vamos a recuperar (parte) del soluto

realizando una cristalización.

Para ello filtramos la disolución, hervimos para eliminar aproximadamente la

mitad del disolvente y a continuación (en caliente) vertemos en un cristalizador y

dejamos que enfríe lentamente y sin moverlo.

A medida que la disolución se vaya enfriando se irá saturando y el soluto

sobrante se irá depositando en forma sólida. Como el enfriamiento es muy lento, las

partículas sólidas se depositarán de forma ordenada formándose cristales de sulfato

de cobre hidratado.

2) Preparación de una disolución de un líquido en un líquido.

Debes preparar una disolución de alcohol etílico en agua del 70% en volumen,

utilizando para ello alcohol comercial de farmacia, cuya concentración es del 96%.

1.- Cálculo de la cantidad de soluto necesaria teniendo en cuenta el volumen

del matraz aforado que tienes que utilizar.

2.- Preparación de la disolución siguiendo el procedimiento explicado.

CUESTIONES:

1.- Busca información de los distintos tipos de disoluciones según el estado

físico de sus componentes (soluto y disolvente).

2.- ¿Qué son los sistemas coloidales?

3.- ¿Cómo se mide la solubilidad de un soluto en un disolvente? ¿Qué significa el

término saturación?

4.- Busca información sobre la Molaridad de una disolución.

― 21 ―


Práctica 7: REACCIONES CON LA DISOLUCIÓN DE SULFATO DE COBRE

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA:

Manejar correctamente los materiales de laboratorio

Observar reacciones químicas y describir lo observado.

Buscar información

MATERIAL NECESARIO:

Vasos de plástico.

Vaso de precipitado.

Espátula.

Varilla agitadora.

Disoluciones de sulfato de cobre, hidróxido de sodio y amoniaco.

PROCEDIMIENTO:

Vas a realizar algunas reacciones con la disolución de sulfato de cobre en agua,

CuSO4(aq), preparada en la práctica anterior. PASOS A SEGUIR:

1º) En primer lugar, se toman tres vasos y se vierte en cada uno 20 mililitros de

la disolución de sulfato de cobre.

Uno de estos vasos será la “referencia” para poder ver claramente los cambios

que se produzcan en los otros dos vasos.

2º) En otro vaso se prepara una disolución de hidróxido sódico, agregando una

cucharadita a unos 100 ml de agua.

La disolución del hidróxido sódico en agua es bastante exotérmica por lo que

conviene prepararla en el vaso de vidrio o cerámica, ya que el plástico podría fundirse.

3º) Usando un cuentagotas se añade esta disolución poco a poco a uno de los

vasos con el sulfato de cobre. Describe lo que ha ocurrido.

4º) Añade a la mezcla formada más disolución de hidróxido de sodio. Describe lo

que ha ocurrido.

5º) En otro vaso se añade a la disolución de sulfato de cobre unas gotas de

amoniaco. Describe lo que ha ocurrido.

6º) Agrega a la mezcla formada más amoniaco.

Describe lo que ha ocurrido.

7º) En el vaso que has usado como referencia introduce un

clavo de hierro como muestra la figura.

Trascurridos unos minutos, describe lo que ha ocurrido.

― 22 ―


Busca en Wikipedia la siguiente información sobre cada una de estas sustancias

que has utilizado en la experiencia:

Sustancia:

Nombre sistemático:

Fórmula molecular:

Propiedades

Estado de agregación:

Apariencia:

Densidad:

Masa molar:

Punto de fusión:

Punto de ebullición:

Solubilidad en agua:

Riesgos

Ingestión:

Inhalación:

Piel:

Ojos:

Código de peligrosidad NFPA 704:

Busca información sobre el código de peligrosidad NFPA 704 y

qué significan los colores y los números que aparecen en el “diamante

de materiales peligrosos”.

― 23 ―


Práctica 8: DESHIDRATACIÓN DE LA SACAROSA CON ÁCIDO SULFÚRICO

MATERIAL REACTIVOS


Cucharilla

Varilla

Sacarosa

Ácido sulfúrico

PROCEDIMIENTO:

Echamos un poco de azúcar en el vaso de precipitados, añadimos H2SO4,

removemos con la varilla y esperamos que se inicie la reacción. Dicha reacción es

fuertemente exotérmica y desprende gases nocivos, por lo que hay que tener cuidado,

usar guantes y realizarla bajo la campana extractora.

La ecuación química es la siguiente:

C12H22O11 (s) + 18 H2SO4 (l) → 6 C (s) + 6 CO2 (g) + 29 H2O (g) + 12 SO2 (g) + 6 SO3 (g)

Como la reacción es exotérmica (ΔH<0) y se desprende una enorme cantidad

de energía, el agua se evapora. Esta reacción es bastante compleja y, a continuación,

se produce la completa carbonización del azúcar, de acuerdo con la ecuación:

C12H22O11 (s) → 12 C (s) + 11 H2O (aq)

CUESTIONES:

1.- La sustancia pura que había en el vaso de precipitados, ¿era un compuesto o

una sustancia simple?

2.- ¿Cuáles han sido los productos de la reacción? ¿Qué queda en el vaso?

3.- ¿Se ha mantenido constante la masa? ¿Cómo lo comprobarías?

4.- Indica las propiedades físicas y químicas del ácido sulfúrico.

― 24 ―


Práctica 8: ÁCIDOS Y BASES

INFORMACIÓN PREVIA:

¿Qué son los ácidos y las bases?

Los ácidos y bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se

pueden caracterizar por las propiedades que manifiestan.

Los ácidos:

• tienen un sabor ácido

• dan un color característico a los indicadores

• reaccionan con los metales liberando hidrógeno

• reaccionan con las bases en proceso denominado neutralización en el

que ambos pierden sus características.

Las bases:

• tienen un sabor amargo

• dan un color característico a los indicadores (distinto al de los ácidos)

• tienen un tacto jabonoso.

ACTIVIDAD 1

A lo largo de la historia de la química varios científicos han definido los

conceptos de ácido y base, basándose en lo que observaban al experimentar con

distintas sustancias en el laboratorio.

Busca información sobre las definiciones que dieron:

Arrhenius en 1887

Brönsted y Lowry en 1923

Lewis en 1938

Estas definiciones intentan explicar las diferentes reacciones ácido-base que

se producen en la Naturaleza y en el laboratorio. Las definiciones de Arrhenius

explican las reacciones en medio acuoso, las de Brönsted y Lowry explican

también las reacciones en las que el disolvente no es agua y las de Lewis, además

de explicar las anteriores, se utilizan para las reacciones en cualquier medio,

incluso el gaseoso.

¿Qué es el pH ?

Los químicos usan el pH para indicar de forma precisa la acidez o basicidad de

una sustancia. Normalmente oscila entre los valores 0 (más ácido) y 14 (más básico).

― 25 ―


¿Qué es un indicador?

Los indicadores son colorantes orgánicos, que cambian de color según estén en

presencia de una sustancia ácida, o básica.

Resultados experimentales:

Completa las tablas siguientes con los resultados obtenidos en el laboratorio:

1º) CON PAPEL INDICADOR

Disolución pH aproximado

2º) CON ROJO DE METILO

Disolución COLOR

3º) CON EXTRACTO DE COL LOMBARDA

Disolución COLOR

― 26 ―


Pon el nombre de cada una de las disoluciones encima del valor de pH

aproximado medido con el papel indicador y el color que has apreciado en cada una

con el extracto de col lombarda.

DISOLUCIÓN

0 7 14

COLOR

― 27 ―


ACTIVIDAD 2

En las experiencias de laboratorio has observado como algunas sustancias

llamadas indicadores coloreaban de manera distinta las disoluciones de ácidos y

bases. Estas sustancias se utilizan para medir el pH de una disolución.

1. ¿Qué mide el pH en las disoluciones acuosas de ácidos y bases?

2. ¿Qué valores toma el pH de las disoluciones ácidas?

3. ¿Cómo se llama a las disoluciones con pH=7?

4. ¿Qué disoluciones utilizadas en laboratorio eran básicas?

Hemos utilizado indicadores comerciales como el papel indicador y el rojo

de metilo, pero también hemos comprobado que hay indicadores naturales, como

el extraído de las hojas de col lombarda.

5. ¿Qué sustancias, presentes en las hojas de lombarda, actúan como

indicadores ácido-base?

El primer indicador en ser sintetizado fue la fenolftaleína, en 1871 por

Baeyer. La fenolftaleína se utiliza además como fármaco.

6. ¿Qué efectos provoca en el organismo la fenolftaleína?

7. ¿Cómo se descubrieron estos efectos?

8. ¿Qué es el intervalo de viraje de un indicador?

― 28 ―


Práctica 10: VELOCIDAD DE REACCIÓN: factores que la modifican

MATERIAL REACTIVOS

Mortero

Tubos de ensayo

Globos y gomilla

Gradilla

Termómetro

Clavos

Marmolina

HCl [al 5%, 1%, 0'1%]

KI

Pb(NO3)2

Se trata, en esta experiencia, de estudiar la relación que existe entre la

velocidad de una reacción química y el grado de división o la concentración de los

reactivos. Utilizaremos, para ello, marmolina pulverizada y sin pulverizar y ácido

clorhídrico de distintas concentraciones.

PROCEDIMIENTO:

1) Con el mortero, convierte parte de la marmolina en un polvo fino. Vierte un

poco del polvo en un globo y pon en otro globo marmolina no pulverizada (como 1 g).

Llena hasta 3 cm dos tubos de ensayo con ácido clorhídrico al 0'1% y coloca los

globos anteriores sobre los tubos, sujetándolos con ayuda de las gomas y sitúalos en

la gradilla. Vierte el contenido de cada globo dentro del tubo.

Coloca en tres globos 3 gramos de marmolina y sujétalos como anteriormente

en tres tubos de ensayo, en los que has puesto previamente unos 3 cm de ácido

clorhídrico al 5, 1 y 0'1%. Vierte el contenido de cada globo en el tubo.

Escribe la reacción química que ha tenido lugar:

2) Toma tres tubos de ensayo y vierte unos 5 mL de HCl al 1% en cada uno de

los tubos. Mide la temperatura del primero, calienta el segundo hasta unos 40°C y el

tercero hasta 70°C. Echa un clavo dentro de cada tubo y observa lo que sucede.

Escribe la reacción química correspondiente:

― 29 ―


3) Vierte 10 cm3 de sendas disoluciones 0'1 M de yoduro de potasio y de nitrato

de plomo (II). Mezcla ambas disoluciones en un tubo de ensayo y observa lo que

ocurre. Anótalo a continuación:

Calienta y agita la disolución hasta que se disuelva el precipitado formado. Deja

enfriar la disolución y obsérvala a la luz del sol. ¿Qué ocurre?

Filtra el precipitado y lávalo con abundante agua destilada. Seca y pesa el

filtrado. Escribe la reacción entre ambas sales:

Masa de KI que ha reaccionado …................................. g

Masa de Pb(NO3)2 que se ha combinado …................... g

Masa de PbI2 obtenido …............................................... g

Masa de PbI2 que debería haberse obtenido …............. g

Rendimiento = %

CUESTIONES:

1.- ¿Qué ocurre con los globos?

2.- ¿Qué globo se ha inflado antes?

3.- ¿Depende la velocidad de la reacción de la concentración del ácido? ¿Y de la

pulverización de la marmolina? ¿En qué sentido?

― 30 ―


4.- ¿Cómo influye la temperatura sobre la velocidad de una reacción química?

5.- ¿Cómo influye la temperatura sobre la solubilidad de una sustancia?

6.- ¿Por qué no se ha obtenido un rendimiento del 100 % en la experiencia (3)?

¿Cómo podríamos mejorar el rendimiento?

― 31 ―


Práctica 11: FABRICACIÓN DE JABÓN CASERO CON ACEITE DE COCO

Los jabones son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos de 12 o más átomos

de carbono. Estas sales desprenden la suciedad (lavan) porque las colas hidrófobas de

las moléculas de jabón se unen a las grasas, mientras que las cabezas hidrófilas lo

hacen al agua; así la grasa se desprende y queda flotando en el agua jabonosa.

Los jabones se fabrican a partir de grasas animales o vegetales mediante una

reacción química llamada “saponificación”, en la que una grasa sufre una hidrólisis en

presencia de un álcali como NaOH; se rompen los enlaces éster y se forma jabón,

quedando libre la glicerina.

GRASA + ÁLCALI ⟶ JABÓN + GLICERINA

El jabón que vamos a elaborar es recomendado para todo tipo de pieles,

incluso las atópicas pues no contiene ninguna esencia. Además, es ideal para lavar

las ropas íntimas y de bebé. Por lo que es fantástico para llevártelo de viaje, pues

sirve para la ducha y para lavar tu ropa.

INGREDIENTESpara elaborar el jabón de coco

Aceite de oliva 450 gr

Aceite de coco 100 gr

Sosa caústica 71 gr

Agua 183 gr

Una gota de vitamina E (opcional)

Antes de nada, algunas recomendaciones:

Hay que tener en cuenta la peligrosidad de la sosa caústica ya que cuando se

mezcla con el agua se produce una lejía que puede provocar quemaduras en la piel

importantes (y en los ojos ya ni te cuento). Es muy recomendable, por tanto:

• Proteger la ropa con un delantal

• Usar gafas para evitar salpicaduras en los ojos

• Mascarillas para no inhalar gases

• Guantes para evitar contacto con las manos.

• Si usamos la batidora siempre mantenerla bien sumergida, pues es el

momento que hay que extremar la precaución.

• Las cacerolas utilizadas deben ser de acero inoxidable y NUNCA de aluminio,

hierro u otro metal.

― 32 ―


PREPARACIÓN:

• En un recipiente de plástico añadimos la sosa al agua, NUNCA A LA INVERSA;

la reacción que produce aumenta la temperatura cerca de 80°C.

• Removemos con sumo cuidado la solución hasta que la sosa se disuelva

completamente (usar una cuchara de madera o plástico).

• Dejar enfriar la solución.

• En una cacerola de acero inoxidable calentamos a fuego muy lento el aceite

de oliva y el de coco hasta que se derritan. Nos dará una mezcla a una temperatura

aproximada de 40°C.

• Esperar que la sosa descienda su temperatura a 40°C aproximadamente,

procurando que no haya más de 5°C de diferencia de temperatura entre la solución de

sosa y los aceites.

• Añadimos la sosa a los aceites, con un colador,

para evitar cualquier resto de sosa que haya quedado sin

diluir.

• Batimos con la batidora a una velocidad baja;

podemos alternar a dar vueltas con la misma batidora

apagada para no recalentarla.

• Batimos hasta conseguir el “punto de traza”,

similar al espesor de una mayonesa, quedando una ligera

señal de las gotas o surcos que realizamos.

En este momento se puede añadir una gota de vitamina E que enriquece el

jabón.

Volcar en los moldes.

Tapar bien el molde con film de cocina y cubrir con un paño para mantener todo

el calor, así evitaremos un fenómeno llamado ceniza” que afea el jabón.

Dejamos reposar la mezcla 24-48 horas para que endurezca lo suficiente y se

pueda desmoldar.

Es necesario que transcurran de 4 a 6 semanas para que culmine todo el

proceso de saponificación de jabón y la sosa quede inactiva antes de utilizarlo.

Seguro que estarás deseando probarlo, pero hay que ser paciente: a mayor

tiempo de curación mayor calidad.

― 33 ―


LAS PROPIEDADES ACEITE DE COCO INCLUYEN:

• Impedir la aparición de las manchas por la edad.

• Posee propiedades calmantes al contener vitamina E cuyo uso de forma

regular puede curar la piel severamente seca o agrietada. Es una excelente opción

para las personas con piel sensible, siempre y cuando se utiliza en proporciones

adecuadas, ya que si se usa de manera excesiva, reseca la piel. Debe usarse entre un

20% y un 25%. Es adecuado usarlo en los jabones pues produce abundante espuma.

PROPIEDADES DEL ACEITE DE OLIVA:

Como se observa en la receta es el principal componente del jabón y posee

unas propiedades únicas:

Su hidratación es espectacular (atrae la humedad y la mantiene en la piel sin

taponar los poros).

Es muy suave y adecuado para todo tipo de pieles, incluso las sensibles

Hace poca espuma por eso si queremos tener un poco de espuma combinarlo

con el aceite de coco es lo ideal.

Puedes también ver el video https://www.youtube.com/watch?v=CPK-csIPsKY

Puedes crear tus jabones combinando distintas proporciones de aceites, utiliza

para ello la calculadora de saponificación del enlace: http://calc.mendrulandia.net

― 34 ―

http://calc.mendrulandia.net/

https://www.youtube.com/watch?v=CPK-csIPsKY


Práctica 12: IDENTIFICACIÓN DE AMONÍACO EN CHAMPÚS

MATERIAL REACTIVOS

Gradilla con tubos de ensayo

Varilla de vidrio

Hidróxido de sodio

Agua destilada

Papel indicador de pH

Diversos champús

PROCEDIMIENTO:

Pon un trocito de papel indicador de pH en el extremo de una varilla de vidrio y

añade una gota de agua destilada para que el papelito se adhiera a la misma.

Pon 1 mL de agua destilada en un tubo de ensayo, añade una lenteja de sosa,

agita para disolver bien y añade una gota de champú.

Calienta suavemente y expón el papel indicador a los vapores que salen por la

boca del tubo de ensayo.

La coloración azul que toma el papel de filtro indica la presencia de amoniaco.

CUESTIONES:

1.- Describe el procedimiento que has utilizado en la experiencia.

2.- Haz una tabla donde consignes los resultados obtenidos.

3.- Dibuja los materiales empleados y un esquema del trabajo realizado.

― 35 ―


Práctica 13: FABRICACIÓN DE UN POLÍMERO CASERO

La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o

moléculas gigantes llamadas polímeros.

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas

pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más

diversas.

MATERIAL REACTIVOS

Balanza

Espátulas

Pipetas graduadas

Vasos de precipitados

Varilla de vidrio

Alcohol polivinílico (PVA)

Tetraborato de sodio (bórax)

Agua

Colorantes

PROCEDIMIENTO:

1.-Prepara una disolución de alcohol polivinílico (PVA) al 4% (cola) y observa sus

propiedades. Pon 10 ml en un vasito de precipitados.

2.- Añade una o dos gotas de colorante a la disolución del PVA.

3.- Prepara una disolución de tetraborato de sodio al 4% y observa sus

propiedades. Añade 2,5 ml de ésta a la disolución de PVA y remueve con la varilla

hasta que no se produzca ningún cambio.

4. Saca el polímero del recipiente y déjalo encima de la mesa sobre una lámina

de plástico o sobre papel de filtro. Observa las propiedades del producto que has

obtenido.

5. Realiza un estudio de las propiedades mecánicas del polímero obtenido:

– Estíralo suavemente y después fuertemente. ¿Qué sucede?

– Prueba si un trozo pequeño se aplana cuando lo aprietas.

– Prueba si puedes hacer botar un trozo pequeño sobre la mesa. ¿Qué sucede?

6.- Compara las propiedades del producto que has obtenido y las del alcohol

polivinílico. ¿En qué se parecen y en qué se diferencian?

7.- Introduce el polímero en un recipiente adecuado y ciérralo.

― 36 ―


Práctica 14: FLUIDOS NO NEWTONIANOS

Hay una clase de fluidos muy especiales, denominados “fluidos no

newtonianos”, cuya viscosidad varía con la tensión cortante que se le aplica. Esto

hace que no posean un valor de viscosidad concreto y constante, sino que cambia

según sean las condiciones de su entorno.

Un ejemplo sencillo de fluido no newtoniano puede obtenerse añadiendo

almidón de maíz (“maicena”) a una taza de agua. Si vamos agregando lentamente el

almidón a medida que revolvemos suavemente el liquido, llegaremos a un punto en la

suspensión alcanza una concentración crítica y las propiedades no newtoniana del

fluido se hacen evidentes. Si intentamos aplicar una fuerza con la cuchara veremos

que el fluido se comporta de una forma mucho más parecida a un sólido que a un

líquido. Si se deja de agitar, recupera sus características de “líquido”.

http://experimentoscaseros.net/wp-content/uploads/2011/12/fluido-no-newtoniano-

caseros-experimentos-caseros.jpg

― 37 ―

http://experimentoscaseros.net/wp-content/uploads/2011/12/fluido-no-newtoniano-caseros-experimentos-caseros.jpg%20

http://experimentoscaseros.net/wp-content/uploads/2011/12/fluido-no-newtoniano-caseros-experimentos-caseros.jpg%20


Práctica 15: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME [1]

FUNDAMENTOS:

Es sabido que una bola sólida que cae en un medio viscoso (aire, agua,

glicerina,...), experimenta, además de la gravedad, una fuerza opuesta a la sentido del

movimiento que es proporcional a la velocidad de dicho cuerpo. Llega un momento en

el que ambas fuerzas se igualan y se puede llegar a demostrar que la velocidad de

caída es constante y función del radio de la bola, coeficiente de viscosidad, etc. Ello

permite explicar el que los paracaidistas al los que se les avería el paracaídas,

alcancen en su caída libre una velocidad máxima de unos 200 km/h, lo que explica

que en algún caso hayan salvado la vida al caer entre malezas muy densas.

MATERIALES

• Un metro de tubo de plástico flexible transparente

• Una bolita de rodamiento

• Un cronómetro digital

• Un imán

PROCEDIMIENTO:

En la figura está representado el

montaje experimental que vais a utilizar.

Está formado por un tubo de plástico con

agua y una bola en su interior.

En el exterior, el tubo tiene pegada una escala graduada para medir las

distancias recorridas por la bola. Para controlar el inicio del movimiento de la bola, la

mantendremos en el extremo de salida con la ayuda de un imán el tiempo suficiente

para que suba la burbuja de aire que hay en el interior del tubo y así no interfiera en el

movimiento de la bola.

Cuando la bola emprende su caída, se inicia el cronometraje para distintos

recorridos (10, 20,....,80 cm). Una persona se encarga de manipular el tubo, otra de

cronometrar (al menos tres veces la misma caída) y un tercero de anotar los

resultados.

― 38 ―


Completa la siguiente tabla con los resultados experimentales:

Posición Tiempo (s) Posición Tiempo (s)

10 cm

1ª medida

50 cm

1ª medida

2ª medida 2ª medida


media media

20 cm

1ª medida

60 cm

1ª medida



media media

30 cm

1ª medida

70 cm

1ª medida



media media

40 cm

1ª medida

80 cm

1ª medida



media media

Con los tiempos medios obtenidos construye la gráfica posición-tiempo del

movimiento de la bola (utilizando el papel milimetrado de la siguiente página).

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS:

Teniendo en cuenta la gráfica obtenida, ¿cómo varía la velocidad de la bola?

¿A partir de qué posición (x1) se puede considerar constante la velocidad de la

bola?

― 39 ―


Calcula esa velocidad utilizando la expresión: v = (x2—x1) / (t2—t1)

― 40 ―


Práctica 16: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME [2]

En esta práctica, al igual que en la anterior, debes estudiar el movimiento de un

objeto en el seno de un fluido. En esta ocasión el fluido es glicerina, las medidas se

realizan con el tubo en posición vertical y en vez de utilizar un cronómetro para medir

los tiempos, tendrás que hacer una grabación en video del recorrido de la bola y

después analizarla con el editor de video AVIDEMUX.

PROCEDIMIENTO:

1º) Hacer la grabación de la caída de la bola. Conviene hacer varias tomas y

elegir aquella que sea más nítida y nos permita tomar mejor las lecturas de tiempo.

2º) Abrir el archivo de video con el programa Avidemux.

Para ello seguimos los siguientes pasos:

Paso 1: Abrimos el programa.

Paso 2: Pulsamos la opción “Abrir”

Paso 3: Se abre una ventana de navegador para que busquemos el archivo de

video que deseamos abrir. Una vez localizado, lo abrimos.

Paso 4: Se nos mostrará en la ventana del programa la primera secuencia del

video y también verás en la parte inferior el cronómetro que nos permitirá medir los

tiempos. Pulsa el botón de Play y se iniciará el video.

Una vez la bola llegue a una marca, paramos el video pulsando el mismo botón

y anotamos el tiempo. Para que el video continúe volvemos a pulsar Play y realizamos

el resto de las medidas.

Debes tomar las lecturas de tiempo al menos tres veces y después hacer las

medias correspondientes al igual que en la práctica anterior. Todos esos datos debes

tabularlos en una tabla como la de la página siguiente.

― 41 ―


Posición Tiempo (s) Posición Tiempo (s)

0 cm

1ª medida

50 cm

1ª medida



media media

10 cm

1ª medida

60 cm

1ª medida



media media

20 cm

1ª medida

70 cm

1ª medida



media media

30 cm

1ª medida

80 cm

1ª medida



media media

40 cm

1ª medida

90 cm

1ª medida



media media

Paso 5: Con los tiempos medios construye la gráfica posición-tiempo del

movimiento de la bola (utilizando el papel milimetrado de la página siguiente).

Paso 6: Completa la tabla siguiente calculando las velocidades medias del

movimiento utilizando la expresión: vm = (x2—x1) / (t2—t1)

x2—x1 (cm) 10cm—0cm 20cm—10cm 30cm—20cm 40cm—30cm 50cm—40cm

t2—t1 (s)

Vm (cm/s)

x2—x1 (cm) 60cm—50cm 70cm—60cm 80cm—70cm 90cm—80cm

t2—t1 (s)

Vm (cm/s)

― 42 ―



― 43 ―


Práctica 17: DETERMINACIÓN DEL VALOR DE LA ACELERACIÓN

DE CAÍDA DE LOS CUERPOS

MONTAJE EXPERIMENTAL:

Consta de un tubo de plástico transparente

que se coloca en posición vertical. Su misión es hacer

de guía del cuerpo que cae. En la parte superior y en

la inferior del mismo se sitúan dos puertas

conectadas a un cronómetro digital. Ambas puertas

están dotadas de una fotocélula.

Cuando un objeto pasa por la puerta superior la

fotocélula lo detecta y el cronómetro comienza a

contar el tiempo.

Cuando el objeto alcanza la puerta inferior es detectado y la señal enviada al

cronómetro hace que éste se detenga. De esta manera es posible medir el tiempo que

el cuerpo tarda en recorrer el espacio comprendido entre ambas puertas.

El cronómetro puede apreciar milésimas de segundo.

Hay que tener la precaución de que el tubo esté vertical para evitar el

rozamiento de la bola con las paredes.

REALIZACIÓN:

Una vez montado el tubo y comprobado el buen funcionamiento del cronómetro,

se comienza a tomar datos: la experiencia consiste en dejar caer una bola de plástico

y anotar el tiempo que el cronómetro registra.

La distancia de caída es la que existe entre ambas puertas (realmente entre la

posición de las fotocélulas situadas en cada puerta) y, con el fin de considerar v0=0,

hay que procurar que la bola caiga justo desde la posición en la que se activa el

cronómetro y no desde más arriba, ya que entonces la bola activaría el cronómetro

(t=0) llevando ya una velocidad.

Con el fin de disminuir el error cometido en la medida se repite la experiencia

diez veces. Como valor para el tiempo se toma la media de las diez medidas.

A continuación se repite el proceso utilizando esta vez una bola de acero.

― 44 ―


RESULTADOS EXPERIMENTALES:

S = ….......................

Masa bola de plástico = …................. Diámetro bola de plástico = ….................

Masa bola de acero = ….................... Diámetro bola de acero = ….....................

Completa las tablas siguientes con los resultados experimentales:

BOLA DE PLÁSTICO BOLA DE ACERO

Medida núm. Tiempo (s) Medida núm. Tiempo (s)

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

MEDIA = MEDIA =

CÁLCULOS:

Para calcular el valor de la aceleración de caída aplicamos la ecuación del

movimiento uniformemente acelerado: s = s0 + v0 t + 1/2 g t2

Si situamos el origen para medir distancias en la puerta superior s0=0 y

consideramos que v0=0, la ecuación anterior queda reducida a: s = 1/2 g t2

Despejando el valor de g e introduciendo los valores obtenidos para s (distancia

de caída) y t (media de los tiempos), obtendremos como valor de g:

g plástico = …................. g acero = ….................

Tomando como valor exacto para la aceleración de la gravedad 9,81 m/s2

calculamos el error cometido:

Bola de plástico

Error absoluto: Ɛa = ….................

Error relativo: Ɛrel = …...............

― 45 ―


Bola de acero

Error absoluto: Ɛa = ….................

Error relativo: Ɛrel = …...............

Si no recuerdas cómo se calculan los errores absoluto y relativo puedes consultar la

siguiente página web:

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_i/conceptos/conceptos_bl

oque_1_3.htm#calculo_errores


― 46 ―

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_i/conceptos/conceptos_bloque_1_3.htm#calculo_errores

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_i/conceptos/conceptos_bloque_1_3.htm#calculo_errores


Práctica 18: ACELERACIÓN DE DESCENSO POR UN PLANO INCLINADO

MONTAJE EXPERIMENTAL:

Para el estudio de la aceleración

con que desciende el cuerpo se utiliza el

montaje que se muestra a la derecha.

El objeto que desciende por el

plano es un carrito que rueda con el fin de

minimizar el rozamiento.

Una ranura longitudinal en el plano consigue que la trayectoria seguida no se

desvíe de la línea recta.

Dos puertas conectadas a un cronómetro digital permiten medir con mucha

precisión el tiempo que el carrito invierte en recorrer la distancia entre ambas.

El ángulo de inclinación del plano se calcula midiendo su altura y la longitud

total. Para este caso:

sen α = a/b = ….......................

α = arcsen (a/b) = …................

Para calcular la aceleración de descenso medimos el tiempo que tarda en

recorrer la distancia entre las puertas con el propósito de aplicar las ecuaciones

cinemáticas para el movimiento uniformemente acelerado.

Se deben realizar diez mediciones del tiempo y con el fin de comprobar la

independencia con la masa se repetirá la experiencia variando la masa del carrito.

RESULTADOS EXPERIMENTALES:

Los datos obtenidos se recogen en las tablas siguientes:

Masa = …................. Masa = ….................

Medida núm. Tiempo (s) Medida núm. Tiempo (s)

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

― 47 ―


8 8

9 9

10 10

MEDIA = MEDIA =

CÁLCULOS:

Para calcular la aceleración de bajada aplicamos la ecuación s/t del movimiento

uniformemente acelerado: s = s0 + v0 t + 1/2 a t2

Si tomamos el origen en el sitio en el que se inicia el descenso y procuramos

que el carrito active el cronómetro cuando se inicia el movimiento: s0=0 y v0=0.

Por tanto: s = 1/2 a t2 a = 2 s / t2

Sustituye los datos de tiempo obtenidos y calcula el valor de la aceleración para

las dos observaciones realizadas:

Para m = …................., a = ….................

Para m = …................., a = ….................

Como se puede observar los valores son prácticamente idénticos, lo que

demuestra la no dependencia de la aceleración con la masa del cuerpo.

Si consideramos las fuerzas que actúan sobre el

cuerpo (suponemos rozamiento nulo) y determinamos la

aceleración, obtendríamos:

m·g·sen α= m·a

a = g·sen α

Teniendo en cuenta que g = 9,81 m/s2 calcula la aceleración teórica del carrito:

a = ….................


― 48 ―


Práctica 19: “EL MÉTODO CIENTÍFICO”

DETERMINACIÓN DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD PÉNDULO SIMPLE

Para hacer este trabajo tendrás que recordar en primer lugar qué es el método

científico y los pasos que componen un estudio científico.

Abajo te doy un enlace a un video elaborado por alumnos de 4º de ESO del IES

"Antonio Mª Calero" de Pozoblanco (Córdoba). En él, estos alumnos muestran como

han desarrollado el método científico en el estudio del movimiento del péndulo simple.

Reproduce en el laboratorio los pasos seguidos en el video y elabora un informe

que explique el procedimiento seguido, los datos obtenidos, el tratamiento

matemático de esos datos y las conclusiones a las que has llegado.

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs

― 49 ―

https://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs


Práctica 20: DETERMINACIÓN DE DENSIDADES

(PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES)

En esta práctica hacemos uso de la 3ª ley de la Dinámica y del Principio de

Arquímedes.

MATERIALES

• Un vaso de precipitados de 250 mL

• Pie, varilla, nuez y pinza de bureta

• Cuerpo cuya densidad queremos calcular

• Una balanza digital

• Hilo

PROCEDIMIENTO:

1.- Ponemos el cuerpo en la balanza digital y calculamos su masa (m1).

2.- Echamos agua en el vaso de precipitados hasta unos 3⁄4 de su volumen y lo

ponemos en la balanza digital para averiguar la masa del vaso con el agua (m2).

3.- Montamos el pie con la varilla y la nuez, atamos el hilo al cuerpo y lo

colgamos de la pinza de bureta.

Situamos la balanza, con el vaso y el agua, sobre el pie.

4.- Si ahora introducimos el cuerpo, pendiente del hilo, dentro del agua,

¿marcará la balanza más, menos o se quedará igual? Razona la respuesta:

5.- Aflojamos la nuez y vamos bajando el cuerpo hasta que quede sumergido en

el agua del vaso. Anotamos lo que marca la balanza (m3).

6.-Suponiendo que la densidad del agua es de 1 g·cm-3 , la diferencia (m3 – m2),

nos dará el volumen de cuerpo en cm3. ¿Por qué? Razona la respuesta:

Anotamos todos los datos en la siguiente tabla:

Masa del cuerpo m1 = …............ g

Masa del vaso con el agua m2 = …............ g

Indicación de la balanza con el cuerpo sumergido m3 = …............ g

Volumen del cuerpo, V=(m3-m2) V = …............ cm3

Densidad del cuerpo, d=m1/V D = …............ g / cm3

― 50 ―


CUESTIONES:

1.- Si, en vez de introducir el cuerpo en agua, lo hubiéramos sumergido en

aceite (d=0,8 g·cm-3), ¿qué densidad hubiéramos obtenido para el cuerpo? Se suponen

iguales, m1, m2 y m3.

2.- Siguiendo el mismo procedimiento, ¿cómo calcularías la densidad de un

cuerpo menos denso que el agua?

3.- Llenamos un vaso de agua hasta el borde y echamos unos cuantos cubitos

de hielo. Cuando se derritan, ¿se derramará el agua? Razona la respuesta y haz la

experiencia.

4.- Explica el funcionamiento del termómetro de Galileo. Busca información en

la red.

― 51 ―


Práctica 21: PRINCIPIO DE PASCAL

CUESTIONES:

1.- En las habitaciones con ventanas abatibles, cuando se abre rápidamente la

puerta, las ventanas se cierran violentamente. ¿Qué principio de la Física nos puede

explicar lo ocurrido? Razona la respuesta.

2.- Explica el funcionamiento del diablillo de Descartes o ludión.

3.- Diseña una prensa de Pascal utilizando solo jeringas iguales de forma que

ejerciendo una fuerza de 1 kp en el émbolo menor, se pueda levantar un cuerpo de 5

kp.

― 52 ―


Práctica 22: DETERMINACIÓN DEL CALOR ESPECÍFICO DE UN METAL

El procedimiento consiste, en síntesis, en introducir un trozo de metal caliente

en agua más fría. Como consecuencia de la transferencia de energía, el metal se

enfriará y el agua se calentará hasta que ambos queden a la misma temperatura.

La transferencia de energía se lleva a cabo en un calorímetro con el fin de

minimizar las perdidas de calor.

FORMA DE OPERAR:

Pesar 300 g (aproximadamente) de agua. Anotar la masa (mH2O).

Verter el agua en el calorímetro y determinar su temperatura (tH2O)

Pesar el trozo de metal que se va a calentar. Anotar (mM).

Calentar el metal (al baño maría). Cuando la temperatura del agua (y por tanto

del metal) sea de unos 80°C, sacar el metal y pasarlo rápidamente al calorímetro.

Anotar la temperatura del metal (tM).

Tapar el calorímetro y agitar. Controlar la temperatura del agua. Cuando deje de

subir anotar el valor de la temperatura (tF).

Realizar los cálculos.

NOTAS.

La masa de agua empleada depende de la capacidad del calorímetro empleado.

Hay que estar seguros de que, una vez introducido el metal, el termómetro quede

sumergido en el agua.

El metal se calienta al baño maría para garantizar un calentamiento uniforme y,

a la vez, facilitar la medida de su temperatura. Ésta será igual a la del agua en la que

se encuentra sumergido.

Con el fin de evitar accidentes y facilitar un rápido traslado del metal desde el

vaso en el que se calienta al calorímetro, se ata la pieza con una cuerda mediante la

cual se puede extraer con rapidez del baño y trasladarla con seguridad al calorímetro.

― 53 ―


PRESENTACIÓN DE LOS TRABAJOS.

El trabajo debe de constar de los siguientes elementos:

* Identificación del autor/a.

Nombre, número, curso y grupo.

Escribe tus datos con claridad

en un sitio fácilmente visible

* Título.

Debe ser suficientemente descriptivo del contenido del

trabajo.

No uses títulos excesivamente

genéricos o demasiado largos.

* Objetivos.

Fines del trabajo, lo que se pretende conseguir, lo que se

persigue. Es una declaración de intenciones que orienta

sobre lo que se pretende con el trabajo.

¿Qué intentabas averiguar

cuando te planteaste el trabajo?

No pongas un número excesivo.

* Dibujo del montaje experimental realizado.

Debe ser esquemático y lo suficientemente claro para

que quien lea el trabajo pueda reproducirlo si lo desea.

El dar nombre a alguno de los

elementos más importantes

añade claridad al conjunto

* Descripción.

Concisa pero suficiente y en la que se comenten los

pasos seguidos y aquellas circunstancias que pudieran

ser relevantes. Intenta ceñirte a lo realmente

importante: dificultades encontradas, errores que se

pueden cometer, etc...

Siguiendo tu descripción el

lector debe ser capaz de

reproducir la experiencia

* Datos experimentales.

No alterar los datos obtenidos en el transcurso de la

experiencia. Si se observa que alguno pudiera ser

erróneo debe comentarse. Es importantísimo especificar

las unidades de medida de las magnitudes. Los datos tomados ganan en

claridad si se ordenan en tablas. * Tratamiento de los datos experimentales.

Comentar las operaciones realizadas con los datos

recogidos mostrando el resultado final. Si usas una

ecuación en la que posteriormente vas a introducir

valores numéricos escribe primero la ecuación con letras

e introduce los valores numéricos en un paso posterior.

― 54 ―


* Gráficas.

Deben estar correctamente dibujadas y rotuladas:

magnitud y unidades (entre paréntesis) de lo que se

representa en el eje X y en el eje Y.

Las gráficas tienen que tener un aspecto atractivo y un

tamaño adecuado: ni tan pequeña que se lea con

dificultad, ni tan grande que parezca lo único importante

del trabajo.

Una gráfica debe ser agradable

a la vista y fácil de leer e

interpretar.

* Conclusiones.

Una de las partes fundamentales del trabajo. Todo lo

anterior debe servir para algo. Expón aquí lo que fuiste

capaz de deducir una vez que has reflexionado sobre lo

hecho.

Las conclusiones son “la

guinda” del trabajo. Lo que

“sacaste en limpio”. Redáctalas

con claridad. No hay ningún

inconveniente en que te

asegures de lo que dices

consultando fuentes (libros,

Internet, etc...) sobre el

particular.

― 55 ―

cuaderno de laboratorio

Documents