TALLER“ P R O M O C I Ó N D E L U S O D E MA T E R I A L D E L A B O R A T O R IO D E C IE N C I A S P A R A E L L O G R O D E A P R E N D IZ A J E S SI G N IF I C A TI V O S D E C T A ” – 2015

ORGANIZADO POR: h tt p : // u g e l c h i c l a y o . re g i o n l a m b a y eque . g ob . p e Portal UGEL.CHICLAYO / Especialista Rosa Guzmán Larrea

AUTORES: PROF. ELMER SEGURA CHAVEZ / CARLOS SAAVEDRA MEDINA

INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 1RECONOCIMIENTO Y USO DE LOS PRINCIPALES MATERIALES DE LABORATORIO.

CONCEPTOS BÁSICOS. FASES Y TRANSICIONES DE FASES

1. A PR E N D I Z A J E E S P E R A DO : Reconoce las herramientas o materiales de laboratorio, útiles para el trabajo

experimental. Utiliza materiales para realizar prácticas experimentales, así como el montaje para

las operaciones de filtración al vacío. Analiza en base a gráficos el sistema de fases y transición.

2. RESUMEN: Dentro de una institución educativa existe uno de los ambientes más importantes para el área de Ciencia, Tecnología y Ambiente: El Laboratorio de Ciencias.El laboratorio de ciencias y tecnología es el espacio físico destinado a la investigación y resolución de interrogantes. En él se realizan la verificación y contrastación de las hipótesis planteadas de un hecho o fenómeno en estudio, con la adecuada manipulación de los materiales existentes. Sus características son:

Tener una mesa amplia y cubrirla con material adecuado para protegerla del calor o sustancias corrosivas.

Uno o dos estantes para guardar los materiales y equipos así como los reactivos químicos, estos deben tener sus respectivos rótulos o etiquetas.

Tener el material de laboratorio disponible u otros que puedas fabricar en forma casera. Un recipiente adecuado para echar las sustancias inservibles, estos pueden ser un

vertedero o basurero dependiendo de la naturaleza del reactivo de desecho.

LOS MATERIALES DE LABORATORIO.- El material de laboratorio puede construirse con componentes muy variados, desde vidrio hasta madera pasando por goma, metal y plástico. Las características del material dependerán de su función, ya que la manipulación de ciertos productos implica riesgos. En el transcurrir del tiempo los modelos y calidad han ido variando, y en el contexto educativo muchas veces nos hemos visto limitado en realizar alguna experiencia práctica por no contar con algunos de ellos; pero de allí nace la creatividad del docente y también del alumno, puesto que un material puede remplazarse o diseñarse por otro de manera casera. Esta preocupación no solo es del ámbito escolar; la UNPRG, adolece en cierto modo de materiales que los mismos estudiantes han ido remplazando creativamente o reconstruyendo otros que fueron deteriorados accidentalmente, tal como lo manifestó el Ing. Químico Cesar Monteza, quien llevo a cabo esta sesión práctica.

3. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES:

a) Materiales de Vidrio :

Vasos de precipitado. Pueden ser de dos formas: altos o bajos. Sin graduar o graduados y nos dan un volumen aproximado. Se pueden calentar (pero no directamente a la llama) con ayuda de una rejilla.

Pera de decantación. Son de vidrio. Son de vidrio, en forma de pera y con una llave. Se utilizan para separar líquidos, inmiscibles, de diferente densidad.

Tubos de ensayo.- Recipiente de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan invertidos para que escurran. Si por algún experimento se quiere mantener el líquido, se utilizan con tapón de rosca.

Probeta Graduada. Recipiente de vidrio para medir volúmenes, su precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Tiene una base apropiada que le da el sustento apropiado para realizar la medición. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50, 100 ml, etc.

Pipetas. Recipientes de vidrio para medir volúmenes, son de gran precisión. Las hay de capacidades muy diferentes: entre: graduadas: sirven para poder medir cualquier volumen inferior al de su máxima capacidad; de enrase o volumétrica que sólo sirven para medir el volumen que se indica en la pipeta.

Aspirador de pipeta: Se utiliza acoplando este material a la pipeta, para succionar líquidos peligrosos. Se acopla la pipeta en la parte inferior, al mover la rueda, subiendo la rueda, sube el líquido. Para vaciar: lentamente, moviendo la rueda en sentido contrario. y rápidamente, presionando el soporte lateral.

Matraz Aforado: Material de vidrio para medir volúmenes con gran precisión. Existen de capacidades muy variadas. Sólo mide el volumen que se indica en el matraz. No se puede calentar ni echar líquidos calientes. El enrase debe hacerse con exactitud, procurando que sea la parte baja del menisco del líquido la que quede a ras de la señal de aforo. Se emplea en la preparación de disoluciones.

 Matraz Erlenmeyer . Matraz de vidrio donde se pueden agitar disoluciones, calentarlas (usando rejillas), etc. Las graduaciones sirven para tener un volumen aproximado. En una valoración es el recipiente sobre el cual se vacía la bureta.

  Balón . Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo, para contener y medir líquidos. Es un recipiente de vidrio de forma esférica o troncocónica con un cuello cilíndrico.

Termómetro. Aparato destinado a medir la temperatura. En el laboratorio existen de diferentes escalas, siendo la más usada la Escala Celsius. En él cada grado está subdividido en décimas de grado.

Embudo. Pueden ser de vidrio o plástico y de tallo largo, corto o mediano. Son útiles para filtrar sustancias y para envasarlas en otros recipientes, evitando el derramamiento accidental.

Matraz Kitasato. Matraz de pared gruesa, con una tubuladura lateral.Se utiliza en las filtraciones: en su boca se acopla mediante un corcho agujereado el embudo Büchner y en la tubuladura, mediante una goma la trompa de agua

b) Materiales de Metal :

Gradilla. Material de madera, metal o plastico. Se utiliza para la colocación de los tubos de ensayo. Ya que estos no pueden apoyarse sobre una superficie plana.

Balanza. Mide cantidades pequeñas y es la más utilizada en el laboratorio. Actualmente existen balanzas analíticas digitales y alta sensibilidad.

Rejilla con asbesto: Es una tela de alambre de forma cuadrangular con la parte central recubierta de amianto (material no inflamable), con el objeto de lograr una mejor distribución del calor

Trípode Armazón metálico de tres pies, en el que se apoya la rejilla.

Triángulo: Recubierto de una sustancia refractaria. Sobre él se coloca el recipiente que acabamos de retirar del fuego, protegiendo así la mesa de trabajo.

Mechero Bunsen. (Mechero de Gas) Quemador de gas con el que se obtiene una llama de gran intensidad calorífica.

Pinzas: Instrumento metálico, que por presión de las extremidades de sus dos brazos permite sujetar diversos aparatos en los montajes experimentales.

Sujetan: buretas, matraces,…

Espátulas: Se utilizan para coger de los frascos las cantidades que necesitamos de los productos.

c) Materiales de Porcelana, Plástico, Otros.

Mortero con pilón. Pueden ser de vidrio, ágata o porcelana. Se utilizan para triturar sólidos hasta volverlos polvo, también para triturar vegetales, añadir un disolvente adecuado y posteriormente extraer los pigmentos, etc.

Escobilla y escobillón. Material fabricado con mechón de pelo natural, según el diámetro se utilizan para lavar: tubos de ensayo, buretas, vasos de precipitado, erlenmeyer, etc.

   Papel Filtro . Se elabora con papel de filtro, sirve para filtrar, se coloca sobre el embudo de vidrio y el líquido atraviesa el papel por acción de la gravedad; el de pliegues presenta mayor superficie de contacto con la suspensión.

Frascos lavadores. Recipientes en general de plástico (también pueden ser de vidrio), con tapón y un tubo fino y doblado, que se emplea para contener agua destilada o desionizada. Se emplea para dar el último enjuague al material de vidrio después de lavado, y en la preparación de disoluciones. Estos frascos nunca deben contener otro tipo de líquidos. El frasco sólo se abre para rellenarlo.

Capsula de Porcelana: Se utiliza para la separación de mezclas, por evaporación y para someter al calor ciertas sustancias que requieren de elevadas temperaturas. En otras palabras: permite carbonizar sustancias y compuestos químicos, resiste elevadas temperaturas. Sirve para calentar o fundir sustancias solidas o evaporar líquidos.

d) Equipos:

Bomba de Vacio: En la actualidad sigue siendo uno de los equipos más utilizados en los laboratorios tanto de investigación como de industria en numerosas y variadas aplicaciones. El método de trabajo de las bombas de vacio es extraer el aire de un volumen sellado para generar un vacío.

4. EXPERIENCIAS REALIZADAS:

A) RECONOCIMIENTO DE MATERIALES :El Ing. Químico Cesar Monteza, dando la exposición del uso y cuidado de los principales materiales de laboratorio; indispensable para el trabajo experimental. En la

foto se puede apreciar a los docentes del área de las diferentes instituciones educativas en una de los laboratorios de la facultad de Ingeniería Química (Laboratorio de Fisicoquímica).

B) APLICACIÓN DE LA BOMBA DE VACIO:

El método de trabajo de las bombas de vacío es extraer moléculas de gas de un volumen sellado para generar un vacío parcial. Dado que el rango de trabajo es de una presión limitada, la evacuación de los sistemas de vacío se realiza en varias etapas, usando en cada una de ellas una clase de bomba distinta. Las bombas de vacío se caracterizan por tres aspectos fundamentales: 1) La presión límite o presión mínima de entrada,2) la cantidad de gas evacuado por unidad de tiempo, y 3) el tiempo necesario para alcanzarla.

Estos factores no dependen sólo de la bomba utilizada, sino también del recipiente a evacuar (presión de vapor de sus partes constitutivas, fugas, etc.). El tiempo necesario para obtener la presión límite depende esencialmente de la velocidad de evacuación de la bomba, es decir, del caudal medido a la presión de funcionamiento.

En Ingeniero, Cesar Monteza explica los diferentes usos de los materiales que se encuentran en la mesa de trabajo, al igual de algunos montajes ya

instalados.

C) PROCESO DE DESTILACIÓN: Es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles. En la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil en forma pura.

D) OBTENCIÓN DE ACETILENO: Una de las experiencias prácticas que se realizó fue obtener acetileno a partir de carburo de calcio; esta es una de las prácticas que se puede realizar con los alumnos produciendo ciertas expectativas en ellos, aunque se pueden usar material casero acondicionándolo adecuadamente se debe tener las precauciones debidas, pues el producto es inflamable.Al combinar carburo de calcio con el agua se produce acetileno,

notándose además que el recipiente empieza a calentarse en la medida que se da la reacción. (reacción exotérmica)

E) SUBLIMACION DEL YODO:

Es un método de separación de fases donde una de éstas debe poder pasar del estado sólido al gaseoso sin tener que pasar por el líquido, como lo hacen el Yodo, la naftalina y el hielo seco. Cuando una de estas fases sublima, se separa de la otra. Solo se puede usar con sustancias que tengan esta propiedad. La sublimación progresiva, o también llamada volatilización, o sublimación solamente, ocurre en las sustancias que tienen la capacidad de cambiar de estado sólido o congelado ha estado gaseoso, sin pasar por el líquido. En la experiencia realizada: Se calentó el Yodo sólido convirtiéndose a gas (se notó un gas de color rojizo), el Yodo en algún momento se enfriará volviendo a su estado sólido en forma de cristales.

F) SISTEMA DE FASES:

Se denomina diagrama de fase o diagrama de estados de la materia, a la representación entre diferentes estados de la materia en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.Los diagramas de equilibrio pueden tener diferentes concentraciones de materiales que forma una aleación a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material está en fase líquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales están en estado sólido.

Quemando yodo sólido, esparciéndose por el ambiente

5. CONCLUSIONES:

El reconocimiento de los materiales de laboratorio es el primer paso para realizar una de las actividades más relevantes para la enseñanza de las ciencias naturales específicamente la química; como es la experimentación.

Mediante este taller se propicia el uso de los instrumentos de laboratorio que muchas veces se encuentran empacados y sin uso, por lo que los estudiantes se ven rezagados en comprender los fenómenos, principios o leyes que en teoría se explican en el aula.

A pesar de las limitaciones en los laboratorios de las instituciones educativas se pueden realizar actividades experimentales diseñando y construyendo instrumentos en forma casera, que nos permita lograr nuestros propósitos; aunque hay laboratorios que cuentan con el material adecuado,

Las fases que componen un sistema en sus diferentes estados de agregación (solido, líquido y gas) dependen bajo condiciones de la temperatura y presión; el conocimiento y la manipulación de estas variables ha permitido al hombre resolver problemas, como en el caso de aprovechar la presión para tener un mejor cocción de los alimentos a igual cantidad de calor proporcionada por una fuente de calor (cocina).

6. LINKOGRAFIA REVISADA:

- http://www.ehowenespanol.com/aparatos-del-laboratorio-usos-info_183739/

- http://materialeslaboratorio.blogspot.com/

- http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/instrumentos-laboratorios/equipos- laboratorios/bombas-vacio.htm

- http://www.alambiques.com/tecnicas_destilacion.htm