Escuela de Qumica UCR

Manual de Laboratorio Qumica General IQU-0101 M. Ev. Patricia Guzmn L. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 2 En un laboratorio qumico es absolutamente necesario establecer ciertas normas de conducta de cuyo cumplimiento dependen el orden en el trabajo, la comodidad y la seguridadde todos los que en l trabajan. Acontinuacinseofrecenreglasgeneralesdelaboratorioquedebencumplirse cuidadosamenteparaqueeltrabajoexperimentalresulteconvenienteindividualy colectivamente. Reglas de seguridad para el trabajo de laboratorio 1.Usar siempre lentes de seguridad. 2.Usar gabacha larga con manga larga, preferiblemente de algodn.3.No usar faldas, shorts ozapatos abiertos.Las personas decabello largo debern sujetarlos mientras permanecen en el laboratorio.4.Nofumar,comerobeberenellaboratorio.Lavarsebienlasmanosalsalirdel lugar.5.Al ser designado para trabajar en undeterminado laboratorio, es muy importante conocer la localizacin de los accesorios de seguridad. 6.Antesdeusarreactivosnoconocidos,consultarlabibliografaadecuadae informarse sobre como manipularlos y descartarlos.7.Nodevolverlosreactivosalosfrascosoriginales,aunquenohayansidousados. Evitar circular con ellos por ellaboratorio.8.No usar ningn instrumento para el cual usted no ha sido entrenado o autorizado a utilizar.9.Verificarelvoltajedetrabajodelinstrumentoantesdeconectarlo.Cuandolos instrumentos no estn siendo usados deben permanecer desconectados. 10. Usarsiempreguantesdeasbesto,paraelaislamientotrmico,almanipular material caliente. 11. Nunca pipetear lquidos con la boca. En este caso usar peras de plstico o trompas de vaco.12. Manejarcuidadosamenteconprensasuotrosutensilios,losobjetoscalientesy colocarlos siempre sobre una lmina de asbestos. Normas para el trabajo de laboratorio 1.Mantener siempre limpias las mesas y aparatos de laboratorios 2.No colocar sobre las mesas de trabajo las prendas personalesy libros, excepto el cuaderno de laboratorio. 3.Colocarenlamesadetrabajosoloaquellosutensiliosqueseanindispensables para la realizacin de la prctica. 4.Inmediatamente despus de utilizar retornar a su lugar los frascos de reactivos. 5.No tomar los reactivos de otras mesas, usar los asignados a su mesa de trabajo. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 3 6.Manejarconcuidadolosreactivosqumicosespecialmentelosquesonanms peligrosos. 7.Alcalentarunasustanciaenuntubodeensayo,nodirijalabocadeltubohacia sus compaeros o hacia usted mismo. 8.Cuando trabaje con sustancias inflamables, asegurarse antes de que no hay llamas en su proximidad. 9.Tomarmuchasprecaucionescuandonecesitedetectarelolordeunasustancia. Ventilesuavementehaciasunariz(moviendolamanosobrelabocadel recipiente) los vapores de la sustancia y no aproxime su nariz directamente. 10. Noprobarnuncaunadisolucinosustanciaamenosquetengapermisodel profesor. 11. Verter siempre los cidos concentrados (especialmente el cido sulfrico) sobre el aguaconsumocuidado.Norealicejamslaoperacininversa(oseaagregarle agua al cido) puede producir calentamiento sbito con salpicaduras de cido.12. Encasodeheridasoquemadurasinformeasuasistente.Enelcasode salpicadurasconsustanciasqumicaslveselentamenteconaguaenabundancia; enjuguese si la sustancia entr en su boca, informe inmediatamente despus a su asistente o profesor. 13. Al terminar la sesin de laboratorio asegurarse de que la mesa quede limpia y de que las llaves del gas y del agua queden perfectamente cerradas. 14. Losutensilios,aparatosyreactivossonmuycaros;ustedtienelaobligacinde cuidarlos y no desperdiciar nada. La Universidad espera la colaboracin de todos sus estudiantes. 15. La ltima persona a salir del laboratorio, debe dejar todo apagado y desenchufado.Normas para descartar los residuos 1.Los residuos acuosos cidos o bsicos deben ser neutralizados en el cao antes de descartados, y solo despus de esto podrn ser descartados. 2.Losmetalespesados,metalesalcalinosydeotrosresiduos,sedescartanenlos recipientes designados para ello. 3.Los residuos slidos en el basurero 4.Las sustancias orgnicas como solventes u otros en diatomita. 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 12 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 4 Experimento 1:Operaciones Fundamentales de Laboratorio Materiales y Equipo Sal (NaCl), agua destilada, arena. Balanza,esptulaacanalada,papeldefiltro,embudo,bureta,pipeta,probeta,beaker, mecheroBunsen,cuadrodecedazoconasbestos,soporte,prensauniversal,agitadorde vidrio Mechero bunsenerlenmeyercpsula de porcelana embudo de espigapapel de filtro vidrio de reloj Objetivos: -Aprender a utilizar correctamente un mechero y una balanza granataria-Aprender a leer volmenes con el equipo volumtrico bsico. -Utilizar los mtodos de filtracin y evaporacin para separar mezclas. -Observar el proceso de destilacin simple. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 5 Introduccin Para trabajar eficientemente en un laboratorio, es necesario conocer el nombre del equipo con el que se trabaja, su correcta manipulacin, as como informacin importante sobre ellos; para lograr este objetivo es necesaria la experiencia en el laboratorio Eneltemaoperacionesfundamentalesdelaboratoriosedanunaseriedepasosmuy importantesparaeldesarrollodelprogramadelaboratorioporejemplopodemoscitar varios procedimientos como: -El pesado de los materiales. Ustedaprenderautilizarlabalanzagranataria(figura1),queesunequipo utilizadoparamedirmasas,procedimientoquepuederealizarsedirectamenteopor diferencia y al que est ligada una incertidumbre. Figura 1. Tipos de balanzas granatarias. -La medida de sustancias lquidas Enestaprcticaustedtambinaprenderaleerelmeniscoenunaparato volumtrico,comounaprobetaounabureta.Paraestoesnecesarioquecoloqueel recipiente con el menisco a la altura del ojo, como se muestra en la figura 2, ya que si se coloca por encima o por debajo de la lnea de visin, la lectura ser errnea. Figura 2.Posicin del ojo para leer un recipiente volumtrico. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 6 Por otro lado, se har una evaluacin comparativa en la sensibilidad que tienen el beaker, la probeta y la bureta (ver figura 3) para medir lquidos.En este experimento no seestarutilizandotodoelequipovolumtricoexistente,sinembargo,seesperaquela experienciapuedaserutilizadaporelestudianteparainferircomportamientosenotros equipos. BeakerProbetaBureta Figura 3.Equipo volumtrico tpico de laboratorios qumicos. -La separacin de mezclas de las cuales existen dos tipos como son las homogneas y heterogneas. oFiltracin y evaporacin. Este mtodo se utiliza para separar mezclas heterogneas oLa destilacin que es un procedimiento de separacin de mezclas homogneas odisoluciones,basadoenlospuntosdeebullicindelassustancias.Estudiaremos la destilacin simple que es una tcnica para separar un lquido en una mezcla. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 7 Procedimiento A)Medida de la masa de una sustanciaObserve y analice una balanza ya sea de dos platos o digital.De acuerdo a la explicacin previadelasistentesobresuuso,coloqueunbeakerde50mLvacoylopesa,luego agregueunacantidadpequeadearenayvuelvaapesar.Ladiferenciaentreestasdos medidas es elpeso de la arena. Masa (g) Peso del beaker con arenaPeso delbeaker vacoPeso de la arenaResultados: Es siempre necesario hacer las mediciones por diferencia? Explique. Varan las masas del objeto cuando las miden personas diferentes? A qu se debe este fenmeno? B) Medida de lquidosI. Lectura del menisco: coloque aproximadamente 8 mL de agua en una probeta de 10 mLyleaelvolumen. Paraesto,coloquelaprobetaa3alturasdiferentescomose muestraenlafigura2yanotesulectura.Repitaelprocedimientoutilizandoahora una bureta. PosicinProbeta (mL)Bureta (mL) 1 2 3 II.Medicindevolmenes:utilizandoaguadestilada,mida25mLenunabureta, anoteeldato.Trasladeellquidoaunaprobetayvuelvaamedirelvolumen. Finalmente, traslade ese mismo lquido a un beakery vuelva a medir el volumen del lquido. Debe medir el mismo lquido en los tres recipientes! RecipienteVolumen (mL) Bureta Probeta Beaker Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 8 Resultados: Por qu vara la lectura del menisco al cambiar la posicin del equipo volumtrico? Cul es la forma adecuada de leer un volumen en una bureta? Cul de los equipos utilizados da una lectura ms exacta del volumen del lquido? Defina precisin y exactitud. C) La separacin de mezclasI Filtracin y evaporacin.Tome10gramosdeunamezcla50:50dearenayclorurodesodio.Agregue20 mL de agua medidos con una probeta. Prepare el papel de filtro, doblndolo a la mitad y luegodenuevohastaquequedeenformadeabanico.Empleandounembudodeespiga coloqueelpapeldefiltro,realicelafiltracindelamezcla,recibaelfiltradoenuna cpsula de porcelana limpia, seca y previamente pesada.Coloque la cpsula con el filtro sobre uncuadro decedazo con asbesto y caliente conelmecherodeBunsenhastalograrlaevaporacinhastasequedaddelcontenido. Observe el residuo de la mezcla. Deje enfriar y pese la cpsula con su contenido. Obtenga el peso de la sal recuperada. Masa (g) Peso de la cpsula con el filtrado Peso de la cpsula sola Peso de la sal Resultados Qu tipo de mezcla homognea o heterognea es la usada en este experimento? Por qu debe usted pesar la cpsula fra y no caliente? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 9 II Destilacin simple En un aparato como el siguiente: Se estar efectuando una destilacin de una disolucin de Sulfato de Cobre (CuSO4). Observe y conteste las siguientes preguntas. La disolucin de sulfato de cobre es de color: ________________________________ El destilado es de color: __________________________________________________ Las partes del equipo de destilacin son: _____________________________________ Explique la diferencia de color entre el destilado y la disolucin de sulfato de cobre Se puede separar por destilacin cualquier mezcla de lquidos? Explique. Qu son ncleos de ebullicin? Por qu se deben colocar en el baln de destilacin? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 10 Experimento 2: El quemador bunsen y su llama Materiales y equipo El quemador Bunsen, fsforos, vela de cera, lmpara de alcohol, erlenmeyer, probeta. Objetivos -Estudiar el quemador de Bunsen y otras fuentes de calor en el laboratorio. -Ilustrar el fenmeno de la combustin. -Observar la llama de una vela y comparar las observaciones con aquellas hechas por una persona con ms experiencia. Introduccin El quemador de Bunsen constituye una fuente de calor en el laboratorio y su estudio revela aspectos interesantes del proceso de combustin.. Figura 1.Quemador Bunsen y sus partes. La vlvula reguladora sirve para graduar la entrada del gas combustible que puede sermetano,propanoobutano(enCostaRicaseusaunamezcladepropanoybutano).Loslateralesregulan,segnlaaperturaquetengan,laentradadeaire;elairecontiene Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 11 aproximadamente 20% de oxgeno que acta como comburente.Al encender el gas con un palillo de fsforo o con un encendedor, pueden ocurrir simultneamente las siguientes reacciones entre el gas propano y el oxgeno:) 3 .......( .......... 4 3 2) 2 ..( .......... 8 6 7 2) 1 ...( .......... 4 3 52 2 8 32 2 8 32 2 2 8 3O H C O H CO H CO O H CO H CO O H C+ ++ ++ + Cuando las entradas de aire permiten que entre suficiente oxgeno la reaccin (1) ocurrepreferentemente;lallamanoesluminosaytieneuncolorgrisazulado;se distinguen varias zonas. Enelcasoquelaentradadeaireestrestringida,nohaysuficienteoxgenoyla combustinnoescompletayocurrelareaccin(3).Elhidrgenodelamolculade propano se quema todo y forma agua pero el carbono de la molcula no se quema y como es slido, se pone incandescente con el calor produciendo una luminosidad amarilla. Cuandoelcarbonoincandescentedelallamaseenfraelcontactoconuna superficiefrasedepositaenformadenegrodehumo,esteproductoseutilizaenla fabricacin de cosmticosy betn negro.La reaccin (2) ocurre cuandohay una fuente intermedia de oxgeno, resultando el carbono oxidado a monxido de carbono solamente, CO (gas muy venenoso). Lallamadeunaveladeceratienemuchassemejanzasconladelquemadorde Bunsen.Unavelaencendidapuedeservirparaprobarlacapacidaddeobservaciny descripcincientficas del estudiante. Procedimiento A)El Quemador de Bunsen Conecte el quemador de Bunsen con la llave del gas por medio de una manguera de hule. Cierre la entrada de aire del quemador.Abra la llave del gas e inmediatamente encienda el quemador.Observe la llama luminosa. Conlaayudadeunapinzaparacrisolsostengasobrelallaveporunossegundos una cpsula de porcelana fra.Examine el depsito negro que se forma en la cpsula. Abra poco a poco la entrada de aire del quemador.Observe el cambio de color de la llama.Observe las zonas caractersticas dela misma. Coloqueunpalillodefsforoacostadosobrelabocadeltubodequemador. Observe como se quema. Enciendaelquemadorysostengaunaesquinadelcedazo(nocubiertaporel asbesto)sobrelallama;bajeelcedazohastatocarlallamaytratedequelallamapase por el cedazo. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 12 Resultados Por qu es luminosa la llama cuando las entradas de aire estn cerradas? Qu le sucedi a la cpsula fra de porcelana? Explique por qu. Explique por qu cambia la luminosidad al abrir las entradas de aire. En qu forma se quema el palillo de fsforo que se coloca acostado sobre el can del quemador? Explique. Por qu la llama tiene forma cnica? Qu sucede cuando se coloca el cedazo entre la llama? B)Lmpara de alcohol Examine y encienda una lmpara de alcohol. Note el color de la llama. Aumente y disminuya el tamao de la llama. Resultados Cmo funciona la lmpara?Por qu no se quema la mecha, o lo hace muy lentamente, en una lmpara de alcohol? C)Observacin de una vela de cera Observecuidadosamenteunaveladeceraocandeladeparafina.Encindalay observe su llama y todo lo que ocurre mientras la vela se quema.Haga y anote todas las observaciones que usted crea de inters y que merecen una explicacin.Sople por medio de una manguera de hule con una punta de gotero en el extremo, en la base de la llama de la vela.Observe los cambios.Introduzca la vela en el fondo deun beaker de 4000 mL (o de un frasco de conservas).Agregue unos 200 mL de agua para que cubra parte de la vela.Encienda la vela y luego introduzca sobre la vela encendida y hasta tocar el fondo del beakerun erlenmeyer de 250 mL (puede utilizar un frasco angosto como los que se usanparaconservaraceitunas).Observeloquelesucedealallama.Noteelniveldel agua dentro del erlenmeyer (o del frasco angosto). Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 13 Resultados Anotelalistadeobservacionesqueustedhizodelavelaencendidaydelas operacionesefectuadas.Anotetodaslasexplicacionesqueustedpuedaofrecerparalos fenmenos observados. Evaleseustedmismocomoinvestigadorcomparandosusobservacionesy explicacionesconlasqueleleersuasistentedelaboratorioenlaprximasesinde prctica. Cuestionario 1)Qu gas se usa en el laboratorio?2)Ni el propano, ni el butano tienen olor, por qu huele el gas de laboratorio? 3)De qu color esta pintada en el laboratorio la tubera que conduce el gas? 4)Qu es una llama? 5)Qu reaccin ocurre cuando la llama es luminosa? 6)Qu reaccin ocurre cuando la combustin es ms completa? 7)Qu es lo que sucede cuando un quemador se cala? 8)Para qu sirve y como funciona la mecha dela lmpara de alcohol?9)Qu reaccin ocurre al quemarse el alcohol? 10) Qu es a) combustin, b) combustible y, c) comburente? 11) Aqusedebeeldesprendimientodecalordelcarbonoluzdelcarbono incandescente? 12) Cmoesquelacorrienteelctricageneraenergacalricaenuncalentador elctrico, por ejemplo en el disco de la cocina? 13) Como se puede hervir agua ms rpidamente, con un quemador de Bunsen o con un calentador elctrico? por qu? Nota: Es importante que conteste el cuestionario anterior porque sirve de base para hacer los quices de laboratorio Bibliografa 1.Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 13-15 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 14 Experimento 3: Estudio de propiedades de la materia Materiales y Equipo Hierroenpolvo(Fe);carbnvegetalpulverizado(C);nitratodepotasioslido(KNO3); disolucin 6 mol/ L de cido clorhdrico (HCl). Un imn, tubos de ensayo, probeta, vidrio de reloj, papel de filtro Objetivos - Estudiar algunas propiedades especficas de los elementos y los compuestos.- Comprobarqueestaspropiedadesseconservancuandoloselementosolos compuestos en estudio se mezclan con otros.- Hacerlaseparacindeunamezclaconbaseenlaspropiedadesdesus componentes. Introduccin Los elementos y los compuestos tienen propiedades fsicas tales como color, olor, sabor, solubilidad en agua o en otros disolventes, el efecto del imn y densidad, que son caractersticasdecadauno.Esposibledeterminarenformasencillaestaspropiedades fsicasyasuvezutilizarlasenlaidentificacindelassustancias.Elolor,elcoloryel efectodelimnseobservanfcilmente.Lasolubilidadyladensidadpueden determinarsecualitativamenteobservandoporejemplosiunasustanciasedisuelveono en agua, si flota o se precipita. Medianteprocedimientosmenossencillossepuededeterminarexactamente cuantosedisuelvedeunasustanciaenunvolumendadodedisolventeydeterminar tambinelvalornumricodeladensidad;estasdosdeterminacionescorresponderana procesos cuantitativos. Loscomponentesdeunamezcla,engeneralconservansuspropiedadesfsicas, algunas de ellas como lasolubilidad pueden servir para separar esos componentes.Por ejemplo, al calentar, a muy alta temperatura, el hierro o el azufre por separado no se produce cambio qumico, es decir, no reacciona ninguno de los dos con el oxgenoo con el nitrgeno del aire que es el medio en que se encuentran; tampoco reaccionan con el vidrio del tubo de ensayo o con la porcelana del crisol en que se calientan.Pero si se calientanjuntosentoncesreaccionaunoconelotroformandouncompuesto.Este fenmenoconstituyeunejemplodepropiedadesqumicasqueseobservanduranteun cambio qumico. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 15 Procedimiento A)Propiedades del hierro Examine un poco de hierro en polvo; note su color y olor. Observe el efecto del imn sobre el hierro. Aada 0,3 g de hierro a 5 mL de agua en un tubo de ensayo. Note si esmspesadoolivianoqueelagua.Agiteeltuboyobservesielhierrosedisuelveen agua.Enotrotubodeensayoaadaa5mLdedisolucinacuosadecidoclorhdrico, caliente pero no hierva, note si ocurre alguna reaccin y escriba la ecuacin en el cuadro 4-1.Nombrelassustanciasformadasenlareaccin,describaelolordelgasquese desprende; si el H2 es inodoro Cmo explica el olor obtenido(si lo hubo)? Resultados Copie el cuadro 3.1 en su cuaderno y anote ah los resultados de las propiedades qumicas y fsicas obtenidas para el hierro. Cmo podra usted asegurarse de que el hierro no se disolvi todo en agua? B)Propiedades del carbono RepitapasoapasoelprocedimientoseguidoenlaparteAperoutilizandocarbono (carbn vegetal) en lugar de hierro. Al ensayar la solubilidad filtre y observe el filtrado.Resultados Tabule los resultados en el cuadro 3.1.Reacciona el Carbono con el HCl? C)Propiedades del nitrato de potasio RepitapasoapasoselprocedimientoseguidoenlaparteAperoomitalaadicinde disolucin de HCl.Al tratar de disolver en agua, note la temperatura del tubo. Resultados Tabulelosresultadosenelcuadro3.1Notustedalgncambioenlatemperaturadel tuboaldisolverelnitratodepotasioenagua?ExpliqueSedisolvicompletamenteel nitrato de potasio en el agua al calentar? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 16 D)Ensayo y separacin de una mezcla de carbn, hierroy nitrato de potasio. Tome una cantidad pequea de la mezcla de carbn vegetal, hierro en polvo y nitrato de potasioyensayeconelimn,escribasusobservaciones.Coloqueungramodelamezcla en un tubo de ensayo y agregue 5 mL de disolucin de HCl. Caliente suavemente.Investigueelcolordelgasquesedesprende.Determinesunaturaleza.Investiguela reaccin que ocurre. Coloque un gramo de la mezcla en un tubo de ensayo y agregue 5 mLdeaguadestilada.Agitebienyfiltre.Recojaelfiltradoenunvidriodereloj, caliente suavemente para evaporar el agua, examine los residuos en el vidrio de reloj y en el papel filtro. Resultados Culeselefectodelimn?QusucedealagregarHCl?Escribalaecuacin.Qu olor tiene el gas que se desprende? Explique.Qu componente de la mezcla disuelve en el agua?Cambiaron las propiedades de los elementos al formar ellos una mezcla? Cuadro 3-1.Tabulacin de las propiedades observadas PropiedadesHierroCarbnNitrato de potasio Olor Color Efecto del imn Solubilidad en agua Reaccin con elHCl Ms o menos pesado que el agua Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 20,21. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 17 Experimento 4: Estudio de la densidad Materiales y Equipo Buretas, prensas para buretas, balanzas, mrmol, cobre, zinc, hierro, aluminio, 5 g de una sustancia slida que el estudiante traer a la practica, hidrgeno carbonato de sodio slido (NaHCO3),H2SO4,0,1mol/L,HandbookofChemistryandPhysics.Traerunaalka-seltzer. Objetivos -Utilizar uno de los mtodos para determinar la densidad de slidos insolubles en agua y ms pesados que esta; determinar la densidad de un lquido y un gas. -Demostrarlaimportancialimitadaqueladensidadtieneenlaidentificacinde sustancias. -Aprender a usar el Handbook of Chemistry and Physics. IntroduccinLa relacin que existe entre la masa y el volumen se conoce como ladensidad y matemticamente puede expresarse como: VMD = , en donde D es la densidad, M es la masay V es el volumen. Sedicequeeloroesmasdensoqueelaluminioyqueelcorcho,puestoque tomando el mismo volumen de cada uno, la masa del oro es mayor que cualquiera de las otras dos. Ladensidadesunapropiedadfsicacaractersticadecadasustanciacomotal, ayuda aidentificar o a describir la sustancia.En el sistema mtrico decimal, densidad es larelacindelamasaexpresadaengramosyelvolumenexpresadoencentmetros cbicos (g/cm3) o mililitros (g/mL).La densidad de los gases se determina a condiciones normales (0C y 760 mm de Hg de presin) y por ser un nmero muy pequeo generalmente se expresa en gramos por litro, as la densidad del aire es de 1,293 g/L y la densidad del Oxgeno es de 1,429 g/L a TPN. (A temperaturas y presionesnormales).La densidad deun lquido tambin vara conlatemperaturaperoesavariacinesmuchomenorqueenlosgases,esnecesario especificar siempre la temperatura a la cual se midi ladensidad de un lquido; la presin noesundatodeimportanciaenladensidaddeunlquido.Ladensidaddelalcohol etlicoa 0C es 0,80625 g/mL, a 10C es 0,79788 g/mL, a 39C es 0,77329 g/mL; la del aguaesa4Cde1,00g/mL,a0Ces0,9987g/mL,a38Ces0,99299g/mL.Los Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 18 slidossonmenosexpansiblesconelaumentodetemperatura,peronodebeomitirse mencionar la temperatura a la cual se mede su densidad. Sellamapesoespecfico,larelacinentreelpesodeuncuerpoysuvolumen; matemticamente se expresa: VPE P = . ,dondeP.Esignificapesoespecfico,PsignificapesoyVsignifica volumenencentmetroscbicos.Puedeentoncesapreciarsequeladiferenciaentre densidady peso especfico se basa enla diferencia que existe entre pesoy masa; ahora bien, para los efectos prcticos y usos corrientes, la masa se expresa en gramos por lo que pesoespecificoydensidadseigualan.Sedenominadensidadrelativa,pesoespecifico relativoogravedadespecifica,larelacinentreelpesodeunvolumendadodeuna sustancia yeldel mismo volumen de una sustancia de referencia o patrn.El agua es el patrncorrientementeusadoparacalcularlagravedadespecficadeloslquidosylos slidos, y el aire para los gases. La gravedad especfica corresponde as a: t a sustancia de dado volumende peso ta sustancia de dado volumende peso.11CCesp grtt= , o as (patrn) .) tan ( .(patrn)) tan (.1 11 ttttttE Pcia sus E Pdcia sus desp gr = =Conelvalordelagravedadespecficaesnecesarioindicarlatemperatura,tanto de la sustancia en cuestin como de la sustancia de referencia. Lagravedadespecificadelalcoholetlicoesgr.esp. 415 =0,789yestosignifica queladensidaddelalcoholetlicoa15Ces0,789vecesladensidaddelaguaa4C. obsrvesequeparalagravedadespecificanohayunidadesporqueloqueseesta indicandoeslarelacinentredosmagnitudesexpresadaenlasmismasunidadesporlo que estas se cancelan. Sepretendeenesteexperimentoqueelestudiantetengasuprimeraexperiencia con el Handbook of Chemistry and Physics buscando enestemanual las densidades de variassustancias.Conociendoaslaexistenciadeesemanualelestudiantesabr consultarlo para obtener otro tipo de informacin en el futuro. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 19 Procedimiento A)Datos de la bibliografa qumica BusqueenunHandbookofChemistryandPhysicslosvaloresdeladensidaddelos siguientes: mrmol, cobre, zinc, hierro aluminioy otra sustancia de se eleccin.Cuando use el Handbook note la cantidad de informacin que contiene. Resultados Anote en su cuaderno de laboratorio antes de venir al laboratorio lo siguiente SustanciaDensidad Mrmol Cobre Zinc Hierro Aluminio B)Determinacin de la densidad Adems de la sustancia extraque usted trajo, escoja dos ms de la lista anterior, mida la densidad de cada una por el procedimiento siguiente: Agregueaguaaunaburetade50mLhastaaproximadamentelamarcade25,00 mL;peseunamuestradelasustanciacuyadensidadusteddeterminara;anoteelpeso. Anoteahoralalecturadelaburetacondosdecimales(lecturainicial)yagregue cuidadosamentelamuestradentrodelaburetademaneraquequedecubierta completamente por el agua. Anote la nueva lectura(lectura final).Anote la temperatura del agua.Vace el aguade al bureta y saque la muestra. Repita el procedimiento para las otrasdossustancias.Anotelosresultadosensucuadernodelaboratoriousandoun esquema como el siguiente. Temperatura del agua: __________ C LecturaSustancia 1Sustancia 2Sustancia 3 Peso (g) Lectura inicial (mL) Lectura final (mL) Volumen (mL) Densidad (g/mL) Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 20 CompareelvalorexperimentalconelqueobtuvoenlaparteAysidifierentratede explicar las posibles causas de esta diferencia (o error experimental). Compare unos con otros los valores de las densidades de las sustancias que usted busco enlastablasydigasiladensidadesunapropiedadporlaquesepuedadistinguiruna sustancia de otra.Anote su conclusin. C)Examine dos muestras de lquidos designados solamente con las letras A y B. Sepuededecirsisonelmismoodiferenteslquidosporsimpleobservacin visual? Se puede por olor?No ensaye probar el lquido pues aun en pequeas cantidades podra ser txico. Ladensidadesunapropiedadquepuedeservirparadistinguirentredoslquidos.Se puedemedirladensidaddeunlquidopesndoloenunabalanzaymidiendoluegoel volumen del lquido que se peso. Mida exactamente con una bureta aproximadamente 10mL de la sustancia A en beaker, previamentepesadoypeseelbeakerconsucontenido;anotesupesoycalculela densidad.Repita la determinacin con una nueva muestra del lquido A. Repita el procedimiento con el lquido B. Anote en su cuaderno de laboratorio los datos usando el siguiente cuadro. MedidaLquido ALquido B Peso del beaker + muestra (g) Peso del beaker vaco (g) Peso de muestra lquido (g) Volumen muestra lquido (mL) Densidad del lquido (g/mL) D)Determinacin de la densidad de un gas Esmsdifcilmedirladensidaddeungasqueladeunlquidoodeunslido.Los gases son difciles de manejary la mayor parte de ellos no tienen color. SisecolocahidrgenocarbonatodesodioNaHCO3enunadisolucindecido sulfrico reaccionan produciendo dixido de carbono (un gas insoluble en agua y por eso burbujeaysaledeladisolucin) 2 4 2 2 4 2 3CO SO Na O H SO H NaHCO + + + (gas) desprendido.Tambinsepuedepesaruntubo(1)conaguayporapartepesardemediaaun cuartodetabletadeAlka-Seltzer;semezclan,serecogeelgasenunfrascopor desplazamientodelaguasemarcaeldesplazamientoocurridoysemideelvolumendel Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 21 CO2 desprendido.La diferencia o prdida de peso en el tubo (1) despus de la reaccin es el peso del gas desprendido.Utilice el equipo ilustrado en la figura 4-1. Figura 4-1.Equipo para recolectar CO2 gaseoso. Asegrese de que el extremo del tubo de goma este metido en la boca del frasco recolector.Cuandoestdispuesto,agreguelaAlkaSeltzeraltubo(1)einserte rpidamente el tubo de salidacon el tapo en el tubo de ensayo y recoja el gas producido. Todo el gas se desprender en los primeros 10 minutos de reaccin.Mida el volumen de agua desplazado por el gas en el frasco colector.Pese de nuevo el tubo de ensayo y su contenido.Anoteen sucuaderno de laboratoriolos datos de acuerdocon el cuadro que se ofrece enseguida.Con los datos obtenidos calcule la densidad del gas. Peso del tubo (1) + 10 mL de disolucin de cido Peso de la tableta de Alka- Seltzer (A)Peso total tubo (1) + peso Alka -Seltzer (B)Peso del tubo (1) despus de ocurrida la reaccin Peso del gas desprendido(A-B) Volumen del gasmL Cuestionario1.Qu es densidad? 2.Qu es densidad relativa? 3.Qu relacin existe entre densidad y gravedad especifica? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 22 4.Sepodrausarelprocedimientodepartebparaslidosinsolublesmas livianos que el agua? Explique. 5.Se puede usar el mtodo de la parte C para determinar la densidad de un lquido muy voltil como el ter? Explique. 6.PorquelNaHCO3sedebeagregarrpidamentealtuboconla disolucin de cido en parteD? 7.EnlaparteCsepidelasiguientemidaexactamenteconunabureta aproximadamente 10 mL, explique eso de exactamente y aproximadamente. 8.Por qu la alka-seltzer desprende CO2 al ponerla en agua mientras que el NaHCO3 requiere cido? Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 38-41 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 23 Experimento 4b:Estudio de la densidad (virtual) Objetivos -Utilizar uno de los mtodos para determinar la densidad de slidos insolubles en agua y ms pesados que esta; determinar la densidad de un lquido y un gas. -Demostrarlaimportancialimitadaqueladensidadtieneenlaidentificacinde sustancias. -Aprender a usar el Handbook of Chemistry and Physics. IntroduccinLa relacin que existe entre la masa y el volumen se conoce como ladensidad y matemticamente puede expresarse como: VMD = , en donde D es la densidad, M es la masay V es el volumen. Sedicequeeloroesmsdensoqueelaluminioyqueelcorcho,puestoque tomando el mismo volumen de cada uno, la masa del oro es mayor que cualquiera de las otras dos. Ladensidadesunapropiedadfsicacaractersticadecadasustanciacomotal, ayuda aidentificar o a describir la sustancia.En el sistema mtrico decimal, densidad es larelacindelamasaexpresadaengramosyelvolumenexpresadoencentmetros cbicos (g/cm3) o mililitros (g/mL).La densidad de los gases se determina a condiciones normales (0C y 760 mm de Hg de presin) y por ser un nmero muy pequeo generalmente se expresa en gramos por litro, as la densidad del aire es de 1,293 g/L y la densidad del Oxgeno es de 1,429 g/L a TPN. (A temperaturasypresionesnormales).La densidad de un lquido tambin vara conlatemperaturaperoesavariacinesmuchomenorqueenlosgases,esnecesario especificar siempre la temperatura a la cual se midi ladensidad de un lquido; la presin noesundatodeimportanciaenladensidaddeunlquido.Ladensidaddelalcohol etlicoa 0C es 0.80625 g/mL, a 10C es 0,79788 g/mL, a 39C es 0,77329 g/mL; la del aguaesa4Cde1,00g/mL,a0Ces0,9987g/mL,a38Ces0,99299g/mL.Los slidossonmenosexpansiblesconelaumentodetemperatura,peronodebeomitirse mencionar la temperatura a la cual se mede su densidad. Sellamapesoespecfico,larelacinentreelpesodeuncuerpoysuvolumen; matemticamente se expresa: VPE P = . ,dondeP.Esignificapesoespecifico,PsignificapesoyVsignifica volumenencentmetroscbicos.Puedeentoncesapreciarsequeladiferenciaentre densidady peso especfico se basa enla diferencia que existe entre pesoy masa; ahora Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 24 bien, para los efectos prcticos y usos corrientes, la masa se expresa en gramos por lo que pesoespecificoydensidadseigualan.Sedenominadensidadrelativa,pesoespecfico relativoogravedadespecfica,larelacinentreelpesodeunvolumendadodeuna sustancia yeldel mismo volumen de una sustancia de referencia o patrn.El agua es el patrncorrientementeusadoparacalcularlagravedadespecficadeloslquidosylos slidos, y el aire para los gases. La gravedad especfica corresponde as a:t a sustancia de dado volumende peso ta sustancia de dado volumende peso.11CCesp grtt= , o as (patrn) .) tan ( .(patrn)) tan (.1 11 ttttttE Pcia sus E Pdcia sus desp gr = =Conelvalordelagravedadespecficaesnecesarioindicarlatemperatura,tanto de la sustancia en cuestin como de la sustancia de referencia. Lagravedadespecificadelalcoholetlicoesgr.esp. 415 =0,789yestosignifica queladensidaddelalcoholetlicoa15Ces0,789vecesladensidaddelaguaa4C. obsrvesequeparalagravedadespecificanohayunidadesporqueloqueseesta indicandoeslarelacinentredosmagnitudesexpresadaenlasmismasunidadesporlo que estas se cancelan. Sepretendeenesteexperimentoqueelestudiantetengasuprimeraexperiencia con el Handbook of Chemistry and Physics buscando enestemanual las densidades de variassustancias.Conociendoaslaexistenciadeesemanualelestudiantesabr consultarlo para obtener otro tipo de informacin en el futuro. Procedimiento Utilizando la direccin siguiente: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/densidad/densidad.htm Efectuar las siguientes actividades A)actividades 1 y 2determinar la densidad de diferentes materiales B)actividades 2 y 3determinar la densidad del aluminio C)actividades 4 y 5 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 25 Cuestionario: 1.Compare las densidades obtenidas para los slidos con las reportadas en el Handbook of Chemistry and Physics.Calcule el porcentaje de error e indique si lo considera aceptable.Debe mostrar los clculos realizados. 2.Qu caracterstica debe tener un slido para determinar su densidad siguiendo el procedimiento descrito en la actividad 5? 3.En la actividad 5 cul es el equipo volumtrico ms adecuado para medir el volumen del lquido desplazado Explique su respuesta. 4.Por qu en la actividad 3, al graficar los valores, usted obtiene una lnea recta?Explique su respuesta Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 26 Experimento 5:Ley de las proporciones definidas Material y EquipoDisolucindeHClyNaOHdeigualconcentracin(2mol/L).Buretas.Cpsulade evaporacin que pueda sentarse en la boca de un beaker. Objetivo Demostrarlaleydelasproporcionesdefinidasconunsencilloexperimentocuantitativo en el que se tiene oportunidad de usar buretas. Introduccin Loscompuestostienencomposicindefinidaporpeso.Enlasreacciones qumicas como unaconsecuencia de la ley de las proporciones definidas un peso relativo definido de reactantes produce un peso relativo de productos.Por ejemplo si el peso de un cido que se requiere para neutralizar unabase es 2,35 vecesel peso de la base, esta relacin ser cierta no importa que se trate de unos pocos miligramos, de kilogramos o de toneladas de la base. La ecuacin balanceada de un reaccin qumicade un cido con una base nos da las proporciones por peso en que reaccionan, as cuando el cido clorhdrico (que es una disolucindelgasHClenagua)reaccionaconlabasehidrxidodesodio(queesuna disolucindelslidoNaOHenagua)lasproporcionesporpesoestnindicadasenla siguiente ecuacin: O H NaCl NaOH HCl2+ +De la ecuacin sededuce que 36,5 g de HCl reaccionan con 40g de NaOH para formar 58,5 g de NaCl y 18 g de agua. La composicin del NaCl es definida por el peso.Nada se obtiene con agregar un exceso de HCl ya que solamente un in cloro se combina con un in sodio en este caso para formar el compuesto NaCl.Si se agregara un exceso de NaOHel producto final seria una mezcla de NaCl (slido) y NaOH (slido) difcil de separar.Si se agregara un exceso de disolucin de HCl (gas) el producto final seria una mezcla de NaCl (slido) y de HCl; el HCl por ser un gas se puede evaporar calentando y queda solamente el NaCl (slido). Procedimiento A)Obtencin de cloruro de sodio (NaCl) Peseyapunteelpesodeunacpsuladeevaporacinlimpiayseca.Lleneuna bureta con la disolucin de NaOH y otra con la disolucin de HCl. Siga cuidadosamente lasinstruccionesdesuasistentedelaboratoriosobreelloscuidadosenelusodela bureta.Anote los niveles de cada bureta (lectura inicial). Vierta cerca de 10 mL de cido en la cpsula de evaporacin y aada de la otra bureta un volumen igual de la disolucin deNaOH.Anotelaslecturasfinalesdelasdosburetas.Coloqueahoralacpsulade Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 27 evaporacinenelcuadrodetelametlicaconasbestossostenidaenunanillooenun trpode y caliente suavemente para reducir el volumen a 10 mL aproximadamente.Enningnmomentodebenproducirseprdidasporsalpicaduras.Porestarazn la evaporacin del contenido se contina ahora en el bao-marasobre un beaker de 250 mLcon agua hirviendo hasta obtener un residuo seco en la cpsula. Permitaquelacpsulaseenfrecompletamenteypseladenuevo.Para asegurarsequeelresiduoestacompletamenteseco,calienteotravezalbao-mara durante quince minutos.Enfre y pese. Repita el proceso hasta obtener peso constante, es decir, hasta que en sucesivas operaciones obtenga el mismo peso o hasta que la diferencia entre pesadas sucesivas no sea mayor de 0,01 gramos. Resultados Anoteensucuadernolosdatosdevolmenesypesosconformesemuestraa continuacin. LecturaDisolucin de NaOHDisolucin de HCl Inicial (mL) Final (mL) Total vertida (mL) Peso de cpsula + NaCl(g) Peso de la cpsula vaca(g) Peso de NaCl (g) B)Obtencin de NaCl duplicando el volumen de HCl. Repita el procedimiento de la parte A pero utilice esta vez el doble de volumen de disolucin de HCl y el mismo volumen de disolucin de NaOH. Resultados Anoteensucuadernodelaboratoriolosdatosdevolmenesypesosenforma similar a la anterior. Compare el peso de NaCl obtenido en la parte A con el peso obtenido en la parte B y explique si su resultado explica la ley de las proporciones definidas. Qu sucedi con el exceso de disolucin de HCl en la parte B? SepodrainvertirlaexperienciayusarunexcesodedisolucindeNaOHen lugar de exceso de HCl?Explique. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 28 Cuestionario 1.LadisolucindeNaOHusadaenesteexperimentocontiene0,08gde NaOH por mL.Con base eneste datoy en la ecuacin ofrecida en la discusin calcule cuantos gramos de NaCl debi usted obtener. 2.Se podra usar en este experimento H2SO4 en lugar de HCl? Explique. 3.Con el resultado del experimento y el de la pregunta 1 de este cuestionario calcule el porcentaje de error en su experimento. 4.Se podra sustituir en este experimento la bureta por una pipeta? Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 36 a 38. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 29 Experimento 6: Serie de actividad de los metales Materiales y equipoTrozosdemetales:sodio,potasio,calcio,cobre,zinc,magnesio,plomoyhierro (alambre), disolucin 0,1 mol/L. de acetato de plomo, disolucin 0,2 mol/L de sulfato de cobre, disolucin 0,01 mol/L de nitrato de plata, disolucin diluida (3 mol/L) de HCl. Objetivos -Determinar la posicin relativa de algunos metales en la serie de actividad de los metales.-Ilustrar el concepto del elemento activo. Introduccin Para preparar pequeas cantidades de hidrgeno en el laboratorio se puede usar el Zinc y un cido como el clorhdrico. | + +2 22 H ZnCl HCl ZnElzincesunmetalsuficientementeactivoparadesplazarelhidrgenodelos cidos.Hayotrosmetalesquetambinpuedendesplazarelhidrgenodeloscidos: magnesio, aluminio, hierro, etc. Otros sin embargo no lo desplazan: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, etc.Estos son ms inactivos.Por su extrema inactividad a la plata, al oro y al platino se les denomina nobles.Por otro lado tales como el sodio, el calcio, potasio y litio que son tan activos que pueden desplazar al hidrgeno del agua. | + +2 22 2 H NaOH O H Na| + +2 2 2) ( 2 H OH Ca O H Ca| + +2 22 2 H KOH O H KEn la reaccin del potasio con el agua se produce tanto calor que el hidrgeno que sedesprendesequemaformandoaguayproduciendounallama.Estudiandolaactivad relativa de los metalescorrientes se encuentra que pueden ordenarse en una lista o serie llamada serie de actividad de los metales.Los metales que estn en la parte superior de la listadesplazanalhidrgeno(hastacalcio);losquesiguen(hastaelhierro)lodesplazan del vapor y a temperaturas altas los que siguen hasta el plomo lo desplazan de los cidos; el desplazamiento va siendo menos violento y menos rpido conforme descendemos en la lista.Elsodiodesplazaraelhidrgenodeloscidosconviolenciaexplosiva.Losque siguenalhidrgenoenlaserienolodesplazandeltodo.Estaserienosolosirvepara decidirsiocurreonoeldesplazamientodelhidrgenodeuncidosinodeunelemento por otro en una sal.El de ms arriba de la lista puede desplazar de las sales al siguiente o acualquieradelosqueestnmsabajo.Esascomoestaseriesirveparapredeciren forma elemental si una reaccin ocurreo no ocurre. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 30 ocurre No) ( 222 ) ( 2AgNO Cuocurre No SnCl Auocurre No2 22 2 22 22 3 3242 24 4 +| + +| + +| + ++ + + ++ ++ +HCl CuH FeCl HCl FeH OH Ba O H BaH MgCl HCl MgAg NO CuFeSO NiFe MgCl FeCl MgCu ZnSO CuSO ZnEjemplos Procedimiento A)Metales activos Obtengauntrocitodesodiometlicodesuasistentedelaboratorio.Colquelo con mucho cuidado en un beaker de 250 mL con agua.Observe el resultado.Pruebe el aguadespusdelareaccinconpapeltornasol.Observeasuasistenteloanteriorpero con un trocito de potasio metlico. Resultados Comparelasreaccionesdelsodioydelpotasioconelagua.Escribalas reacciones. Qu demuestra la prueba con papel tornasol? B)Reacciones de metales con cidos Coloqueentubosdeensayo,trocitosdecobre,zinc,hierro,magnesioyplomo.Aada a cada tubo 2 mL de disolucin diluida de cido clorhdrico y note la velocidad de reaccinencadacaso.Calientesuavementesifueranecesario,paraquelareaccin empiece.Ordenelostubosdemenoramayoractividad.Desecheelcidoylaveel residuo metlico con agua; descarte el agua y use los metales en la parte C. Resultados Cmo sabe usted que una reaccin esta ocurriendo en cada tubo? Serie de actividad de los metales Litio Rubidio Potasio Sodio Bario Calcio Magnesio Aluminio Manganeso Zinc Hierro Nquel Estao Plomo Hidrgeno Cobre Plata Mercurio Platino Oro Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 31 Cul es el orden de mayor a menor velocidad con que reaccionan los metales usados con el HCl?Escriba las reacciones. C)Reacciones de metales con sales Reptale procedimiento de la parte B empleando 2 mL de disolucin de acetato de plomo en lugar de la de HCl. Repitaloanteriorusandonuevostrozosdemetalencadatuboyunadisolucin de sulfato de cobre en vez de acetato de plomo. Repita con trozos nuevos de metal y un mL de disolucin de nitrato de plata. Resultados Concualesdelossiguientesmetales:Cu,Zn,Fe,MgyPbreaccionaelacetato de plomo? Describa lo que observo en cada tubo y escriba la ecuacin si hubo reaccinA su juicioCul experimento, parte C o B, es mejor para comprobar la posicin relativa de los metales?Por qu? Describa lo que ocurri en cada tubo entre el metal y el sulfato de cobre y en los casos en que hubo reaccin, escriba la ecuacin. Describaloqueocurriencadatuboentreelmetalyelnitratodeplatayenlos casos en que hubo reaccin, escriba la ecuacin. Cuestionario 1.Delasdiferentesexperienciasquerealizoenesteexperimento,coloquelos siguientesmetalesenordendemayoramenoractividad(incluyaenlalistaal hidrgeno): Cu, Zn, Mg, Pb, Fe, Na, Ag, K. 2.Por qu cree usted que en las partes by c no se incluye una experiencia usando un trocito de sodio metlico? 3.ConsultandolaseriedeactividaddelosmetalesQuhubierasucedidosienla parte b se hubiera usado disolucin de nitrato de nquel? 4.QusehubieranotadoenlaparteCsienlugardelnitratodeplatasehubiera usado nitrato de mercurio (II), Hg(NO3)2? 5.A qu se debe el cambio en el pH cuando reaccionan el sodio y el potasio con el agua? 6.Segn los resultados obtenidos, ordene los metales estudiados de menor a mayor actividad. Qu proceso qumico le ocurre al zinc al reaccionar con el HCl? Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 53 a 55. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 32 Experimento 7:Disoluciones que conducen electricidad Materiales y equipo Disolucin0,25mol/Ldehidrxidodebario,Ba(OH)2;disolucin0,08mol/Ldecido sulfricoH2SO4;alcoholetlicode95alcoholetlicoal20%V/V;disolucinde sacarosa2%cidoacticoglacial;cidoactico1mol/L;cidoclorhdrico1mol/L, HCl; hidrxido de sodio, 1 mol/L, NaOH; disolucin 1 mol/L de amoniaco, NH3; cloruro de amonio mol/L, NH4Cl; acetato de amonio mol/L, NH4OAc;Aparato de electrlisis y fuente de corriente alterna Objetivos -Clasificar diversas sustancias en electrlitos y no electrlitos.-Distinguir entre electrolitos dbiles y fuertes mediante pruebas de conductividad.Introduccin Los electrlitos conducen la corriente elctrica a travs de las disoluciones. Esta conduccindelacorrienteelctricaseefectadebidoalapresenciadeionesen disolucin.Losionesportenercargaelctricapositivaonegativasonatradoshaciael polonegativoopositivorespectivamenteyalllegarrecibenoentreganunooms electrones; esta migracin inica y la remocin o entrega de electrones de los polos es la base del mecanismo de conduccin inica. Los electrlitos fuertes conducen muy bien la corriente elctrica debido a la gran concentracindeionesendisolucin.Loselectrlitosdbilestienenunaconductividad pobreyaquesusdisolucionestienenmuybajaconcentracininica.Ladilucin aumenta la ionizacin de electrlitos como HOAc, HCN y otros que antes de ponerlos en disolucin no tenan iones.La dilucinaumentala libertad de movimiento de los iones de compuestos como NaCl, KNO3, etc., cuyos cristales estn hechos de iones. Enesteexperimentonorealizaremospruebasdeconductividadsinoque apreciaremostalpropiedaddelasdisolucionesdeelectrlitosconbaseenlamayoro menorluminosidaddelbombillodeluzqueseinsertaenelcircuito.Utiliceelequipo que se muestra en la figura 7-1. Figura 7-1Aparato para medir conductividad Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 33 Elbombilloseenciendemssihaymsionesentrelosdoselectrodosqueestn sumergidos en la disolucin. Procedimiento A)Conductividad de varias disoluciones y algunos lquidosColoque en el beaker de 50 mL 10 mL de disolucin de HCl 1 mol/L. introduzca ahoraloselectrodoshastaquetoquenelfondo.Conecteahoraeltapnalafuentede corriente elctrica y observe el resultado.Repita el mismo procedimiento para cada una delasdisolucionesolquidosqueaparecenenelcuadrodelosresultados.Observela luminosidaddelbombillocomounndicedeconduccin.Completeelcuadroensu cuadernodelaboratorio.Enlaltimacolumnadondediceconclusinindiquesiel electrolito es fuerte o dbil Resultados Disoluciones o lquidos (10 mL de cada uno) Conductividad Conclusin No conduce Conduce poco Conduce mucho HCl, 1 mol/L HOAC, 1 mol/L NaOH, 1 mol/L NH3, 1 mol/L NaCl, 1 mol/L NH4Cl, 1 mol/L NH4OAc, 1 mol/L cido actico glacial Disolucin acuosa de sacarosa al 2 % Disolucin acuosa de etanol al 20 % Etanol 95 Agua destilada Por qu debe medirse el mismo volumen de cada disolucin? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 34 Quobservacinlesirveaustedllenarlacolumnaconductividaddelatabla anterior? Porquunelectrlitofuerteenelbeakerhacequeelbombilloseenciendacon gran luminosidad? Cmo clasific usted al HOAC 1 mol/L? Cmo clasific usted al NH3 1 mol/L? Cmo clasific usted al NH4OAc 1 mol/L? Explique Por qu la sacarosa no conduce la electricidad? Por que el cido actico no glacial prcticamente no conduce y el 1 mol/L s lo hace? ElHCldisueltoeneltolueno,conduceonolacorrienteelctrica?Porqu? Compare con el agua como disolvente. Cuestionario 1.Por qu al cido actico concentrado se le llama cido actico glacial? 2.Qu es alcohol etlico de 95? 3.Escriba las frmulas de Lewis del alcohol etlico y del cido actico. 4.Expliqueconbaseenlasfrmulasanterioresporqueeletanolde95yel HOAcglacialnoconducenlacorrienteyporquealdiluirconaguaeletanolno conducepero el cido actico diluidos. 5.Por qu un electrolito fuerte en el vaso de precipitados hace que el bombillo se encienda con gran luminosidad? 6.AqusedebeladiferenciaentrelaclasificacindelNH4OAcyelNH3 (1mol/L) o el HOAC (1 mol/L)? 7.Por qu la sacarosa no conduce la corriente? 8.Por qu le cido actico glacial prcticamente no conduce y el cido actico en concentracin 1 mol/L s lo hace? 9.Porquloselectrolitosseintroducenhastaquetoquenelfondodelvasode precipitados? 10.Por qu debe medirse el mismo volumen de cada disolucin? Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 82,83. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 35 Experimento 8: Cambios Qumicos Materiales y Equipo Disoluciones 0,1 mol/L de: NH3, NaOH, KOH, Ba(OH)2, H2SO4, HI y CH3COOH.Disolucin 0,01mol/L de HNO3.Disoluciones 0,01 mol/L de NaNO3 (nitrato de sodio); Ba(NO3)2 (nitrato de bario); Cu(NO3)2 (nitrato de cobre II); Pb(NO3)2 (nitrato de plomo II); AgNO3 (nitrato de plata). Disoluciones de indicadores: fenolftalena, rojo de metilo y anaranjado de metilo.Objetivo Estudiar dos tipos de cambios qumicos: las reacciones de precipitacin y de doble desplazamiento (cido base) Introduccin Loscambiosqumicossepuedenclasificardesdedistintospuntosdevista;estas clasificaciones resultan a veces incompletas o inconvenientes por lo que es preferible no establecermarcosrgidosdeclasificacin.Seguidamenteseestudiarandiferentes cambiosqumicosysenombraransegnlasdistintasclasificacionescuandoassea conveniente. La clasificacin ms utilizada clasifica los cambios qumicos en:Reacciones de combinacin (oxidacin - reduccin)MgO O Mg 2 22 + ;Enestareaccinelmagnesioseoxidayeloxgenose reduce.Se dice entonces que el magnesio es el agente reductor (A.R) y que el oxgeno es el agente oxidante (A.O) Reacciones de desplazamiento (oxidacin - reduccin)ElzincdesplazaalhidrgenodelHClyesteesunejemplodeoxidacinreduccin; el zinc se oxida del metal a in zinc y el hidrgeno se reduce de in hidrgeno (hidronio) a hidrgeno libre. | + +2 22 H ZnCl HCl ZnReacciones de descomposicin (oxidacin - reduccin) LareaccinqueocurrealcalentarHgOesdedescomposicinperoasuvezresulta un ejemplo de oxidacin-reduccin pues el oxgeno se oxida a O2 y el mercurio se reduce de in Hg+2 a mercurio libre.| + 2O Hg HgOManual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 36 Reacciones de precipitacin (oxidacin - reduccin) El nitrato de plata es soluble en agua y el cloruro de sodio tambin.Sin embargo, cuando se mezclan disoluciones de nitrato de plata y de cloruro de sodio se forma cloruro deplata,AgCl,queesunslidoinsolubleenaguaqueseseparadeladisolucin: precipita. 3 3NaNO AgCl NaCl AgNO + + +Este ejemplo de precipitacin es a su vez un ejemplo de doble descomposicin o de doble desplazamiento: la plata desplaza al sodio y el sodio desplaza ala plata. Reacciones cido-base (doble descomposicin) DeacuerdoconBrnstedyLowryloscidossondonadoresylasbasesson receptores de protones.As el HCl es un cido porque puede donar un in hidrgeno H+, se combina con el in OH- de la base NaOHy forma agua; el in cloruro y el in sodio que quedan forma cloruro de sodio, una sal.Este es un ejemplo de neutralizacin entre cido y base. O H NaCl NaOH HCl2+ +Hayotroscasosdereaccincido-basequenoconstituyenunaneutralizacin; perotodosloscasosdeneutralizacindecidoybasesonejemplosdedoble descomposicin formndose una sal y agua. En la reaccin: ++ + OH NH O H NH4 2 3 el agua es el cido pues sta dona un protn a la base NH3.Este ejemplo es a su vez una ilustracin del proceso de formacin deiones:ionizacin.Estareaccinsinembargoocurreapenasen1,3%oseaque solamente13decadamilmolculasdeNH3reaccionan.Laionizacinesmuydbily por eso el NH3 es una base dbil. Aunquehemosdefinidocidoybasecomocompuestosquedonanoaceptan protones respectivamente, segn Brnsted y Lowry, dentro de esa misma definicin estn loscidosybasesclsicossegnArrhenius,quealreaccionarformanunasalyagua. DentrodeesecriterioclsicohaycidoscomoHCl,H2S,HBr,HCN,HI,HFqueno tienen oxgeno en sus molculas (hidrcidos) y hay tambin cidos como H2SO3, H2SO4, H3PO4,HNO3,H3BO3,HClO,HClO3,HClO4,quetienenoxgenoensusmolculas (oxcidos).Estosltimosseoriginan,almenostericamente,enlareaccindelxido con agua, por ejemplo: 4 3 2 5 22 2 3 23 2 5 23 2 2 22 322PO H O H O PHClO O H O ClHNO O H O NSO H O H SO + + + + Dentro del criterio clsico las base tales comoNaOH, Ca(OH)2, KOH, Ba(OH)2 provienen de la reaccin del xido con el agua.Ejemplos: Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 37 2 22 22 22 2) (2) (2OH Ba O H BaOKOH O H O KOH Ca O H CaONaOH O H O Na + + + + Para distinguirun cido de una base, en el laboratorio, se puede utilizar papel de tornasol.El tornasol es un colorante que cambia su coloracin al pasar de una disolucin cida a disolucin bsica.El tornasol esta impregnado en el papel y una gota de cido o base le cambia color. Todos los cidos (concepto de Arrhenius) producen iones H+ que sehidratanyformanioneshidronio,H3O+.Lasbases(conceptodeArrhenius)tienen todos los iones OH-.Por eso al reaccionar el cido con la base se forma siempre agua: O H OH O H2 32 + + Procedimiento A)Estudio de bases Coloque en tubos de ensayo 1 mL de disolucin 0,1 mol/L de NaOH, KOH, y de NH3ytambinenotrotubo1mLdedisolucinsaturadadeBa(OH)2.Diluyacada disolucincon3mLdeagua.Agiteelcontenidodecadatubo.Coloqueunpocode disolucindeNaOHeneldedondiceyfrotesudedocontralapalmadelaotramano. Anoteelresultado.Repitaelprocedimientoconlasotrastresdisoluciones,enundedo diferente cada vez y un espacio distinto de la palma de la mano o el brazo.Lvese bien las manos contaminadas con las disoluciones alcalinas despus de esta operacin. Coloquevariostrocitosdecintadepapeltornasolrojoenunvidriodereloj (colocandosobreunpapelblancoparaobservarloscambiosdecolormsfcilmente).ConunagitadordevidriolimpiocoloqueunagotaodosdedisolucindeNaOHenun trocitodepapeltornasolrojo.Observeloscambios.Lavebienelagitadoryrepitael procesoconlasotrastresdisolucionesdeKOH,NH3Ba(OH)2lavandoelagitadorcada vez que se cambia de disolucin.DividaladisolucindeNaOHentrespartesiguales.Aunadelasporciones aadatresgotasdedisolucindeindicadorfenolftalena,alaotraporcintresgotasde indicadorrojodemetilo,yalaterceraporcintresgotasdeindicadoranaranjadode metilo.Repita lo mismo para las disoluciones de KOH, Ba(OH)2 y NH3. Sostenga por unos segundos una tirita de papel tornasol rojo sobre la boca de una botelladedisolucinconcentradadeNH3.Nopermitaqueelpapeltoquelabocadela botella, observe lo que sucede. Resultados Qu sucede al frotar la palma de la mano con una disolucin de NaOH? Es el efectoanterior igualcon todas las bases usadas?Por qu?Qu cambio sufre la tirita depapeldetornasolalponerlaencontactoconladisolucindeNaOH?Sucedelo Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 38 mismoconlasotrasbases?Qutienenencomntodaslasbases,(conceptode Arrhenius)?Qu coloracin se obtiene al agregar a los otros tres indicadores al NaOH?Tabulelosresultadosparatodaslascuatrobasesconloscuatroindicadores.Porqu bases diferentes producen la misma coloracin en un determinado indicador? Qugassedesprendedeunadisolucinconcentradadeamoniaco(formulay nombre)?Tiene olor?Descrbalo.Qule sucede al papel de tornasol rojo?Explique el cambio. B)Estudio de cidos Repita todo el procedimiento de la parte A (excepto el ltimo prrafo referente a NH3 concentrado) pero en lugar de utilizar cuatro disoluciones de bases use las siguientes cuatro disoluciones de cidos: cido sulfrico, cido clorhdrico y cido actico 0,1 mol/L y cido ntrico 0,01 mol/L.(Observe bien la concentracin de cada cido).Sostenga una tirita de papel de tornasol azul, (desde luego usted debe usar ahora papel de tornasol azul en vez de rojo) en la boca de la botella que contenga una disolucin concentrada de HCl:Resultados Notaustedalgnefectoenlapalmadelamanoalfrotarlaconundedo humedecidoconcidodiluido?Esdiferenteelefectoquecuandoseusaunabase?Qu cambio sufre el papel tornasol azul al contacto con disoluciones de cido sulfrico? Es igual o diferente el cambio con los otros cidos?Cmo explica usted ese resultado? Qu coloracin se obtiene al agregar los otros tres indicadores al H2SO4? Tabuleelresultado(colorformado)delareaccindecadaunodeloscuatro cidosconcadaunodeloscuatroindicadores?Porqucidosdiferentesproducen coloracin igual con un determinado indicador?Qu gas se desprendede la botella de HCl concentrado? Tiene olor?Qu le sucede al papel de tornasol azul?Por qu? C)Algunos ejemplos de precipitacin. Agreguegotaagotayagitandocadadisolucindelalista1siguienteauna muestra de 1 mL de cada disolucin de la lista 2. Observeen cuales casos se forma un precipitado conlas primeras tres o cinco gotas de reactivo y anote el color. Lista 1Lista 2 Disolucin 0,1 mol/L de HIDisolucin 0,01 mol/L de NaNO3 Disolucin 0,1 mol/L de H2SO4Disolucin 0,01 mol/L de Cu(NO3)2 Disolucin 0,1 mol/L de NaOHDisolucin 0,10 mol/L de Pb(NO3)2 Disolucin 0,1 mol/L de HClDisolucin 0,01 mol/L de AgNO3 Disolucin 0,01 mol/L de Ba(NO3)2 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 39 Resultados Escribalasecuacionesparacadareaccin(enumerede1a20lasecuacionesy reservedosrenglonesparacadauna).Anoteelcolorqueseformaosimplementela frase: no ocurre reaccin observable. Nota:usteddebepedirleasuasistentequelereviseycorrijasusrespuestasen este experimento. Cuestionario 1.Escriba una ecuacin que ilustre cada caso siguiente: + + + +agua metlico no xidoagua metlico xidooxgeno metal nooxgeno metal 2.Se redisuelven o reaccionan todos los xidos metlicos en agua? Explique. 3.Culessonlosxidosdelosmetalesalcalinosdelatablaperidica?Qulugar ocupan en la tabla peridica esos metales alcalinos? 4.Cules son los xidos para los metales alcalino trreos? 5.Escriba la frmula y al lado el nombre de los compuestos de las preguntas 3 y 4. 6.Completelassiguientesecuacionesyescribaalapardelafrmula,elnombre correcto del compuesto resultante. + + + +O H BaOO H CaOO H O KO H O Na222 22 2 7.Cules son los xidos que forman el azufre, el fsforo, el antimonioy el arsnico?Escriba las frmulas y los nombres. 8.Escribalafrmulayelnombredeloscidosquesederivandelosxidosdela pregunta 7 9.Escriba muy ordenadamente el nombre que corresponde a cada uno de los reactivos ycadaproductodelaparteC.deesteexperimento.Escribalafrmulayalaparel nombreenformadelista.Primerolasnuevesustanciasreaccionantesyluegolos productos de las 20 posibles reacciones (cuando ocurran). 10.Cul es la definicin de cido y cual de base segn Brnsted y Lowry? 11.Escriba tres ejemplos de cido y tres de base segn Brnsted y Lowry. 12.Demuestremedianteunareaccindeneutralizacin:comoladefinicindecidoy base de Arrhenius abarca tambin la definicin de Brnsted y Lowry. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 40 agua sal base cido + +13.Defina cido y base desde el punto de vista de Arrhenius. 14.Escriba la ecuacin inica neta de la reaccin del cido clorhdrico conel hidrxido de sodio 15.Cmo funciona un indicador cido-base? Escriba una ecuacin qumica. 16.Culessonlascondicionesquedebenexistirparaqueocurraunareaccinde precipitacin? 17.EscribalaecuacininicadelareaccindelNitratodeplomo(II)conelcido Iohdrico Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 55 a 57. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 41 Experimento 9: Termoqumica y Termodinmica Materiales y equipoVasos (300 mL) de espuma plsticay tapa hecha de cartncorrugado o vasos de poliestirenocontapaajustada;2termmetrosgraduadosen0,1C;dosagitadoresde vidrioconanilloagitadorenelextremo;dosburetasdellave.Disoluciones1,00mol/L deNaOH,HClyHOAc;zincgranulado(fino)oenpolvo;disolucin0,20mol/Lde CuSO4. Objetivos -Efectuarlamedicindelcalordesprendidoenvariasreaccionesquesellevana cabo en un calormetro rudimentario. -Queelestudiantesefamiliariceconmedicionesdetemperatura,elusodel calormetro y el clculo de AH (entalpa calor de reaccin a presin constante qp) para algunas reacciones. Introduccin El calor es una forma de energa que puede pasar espontneamente de un objetoa temperatura alta a otro objeto a menor temperatura. Lasreaccionesqumicaspuedenabsorberodesprendercalor.Elcalor desprendidopuedemedirseenunaparatollamadocalormetroyexpresadoenJoule(J) unidad SI.Un calormetro es un recipiente sencillo con paredes aisladas de manera que elcalornopuedaintercambiarseentreloquecontieneelcalormetroysusalrededores.Haycalormetrosdemuchasformasyclases;algunosdeellossoncostososdegran precisin y a menudo se les denomina bomba calorimtrica. Esposiblesinembargoconstruircalormetrosbaratosysencillosparahacer mediciones aproximadas , cuando en el calormetro se efectan reacciones qumicas que desprenden o absorben calor, este puede fluir de una parte a otra del calormetro pero no debe haber flujo calrico de o hacia los alrededores. Entodosloscalormetrossedebehacerunacorreccindebidoalacapacidad calrica del aparato.El material de que esta hecho el calormetro absorbe calor, que si no se toma en cuenta, introduce un error pues parte del calor que se desprende de la reaccin no se medira y entonces no se tomara en cuenta en los clculos. El estudiante debe contestar antes de seguir adelante estudiando este experimento laspreguntas1y2delcuestionariofinal.Paraelloesnecesarioconsultarellibrode texto.Elcalorabsorbidoporelcalormetrosedenominacapacidadcalricadel calormetroyenesteexperimentoconesenombrenosolomedimosesacapacidadsino tambinlasperdidasdecalordebidoaltipodecalormetrousado.Porejemplosi mezclamosdosvolmenesigualesdeaguaperoadiferentetemperatura,elcalorque Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 42 pierdeelvolumendeaguaamayortemperaturadebeserigualalcalorqueganael volumen de agua a menor temperatura.Si la perdida y la ganancia no son iguales ello se debeaquelosalrededoresabsorbieronpartedelcaloryesodebetomarseencuentaal usarestetipodecalormetro(osea,uncalormetroformadopordosvasosyqueel contenido de uno se vierte en otro). A continuacin se ofrece un ejemplo deeste clculo.Se supone que la densidad delaguaes1,00g/mL(yporesoloquesemidaenmLsepuedeconsiderarcomo gramos) Temperatura de 50,0 mL de agua en el vaso No. 120,0 C Temperatura de 50,0 mL de agua en el vaso No. 239,3 C Temperatura despus de mezclar29,3 C Clculo (ver frmula en la parte C de este experimento) Calor perdido por el vaso de agua No. 2J C g J g 2090 10,0 * C / 18 , 4 * 0 , 50 = Calor ganado por el vaso de agua No. 1J C g J g 1944 9,3 * C / 18 , 4 * 0 , 50 = Calor que se perdi en Calormetro y procesoJ J J 146 1944 2090 = Capacidad calorfica del calormetroC J C J = / 6 , 14 0 , 10 / 146Nteseentoncesquealusarestecalormetro(estesistemademezclarlos contenidosdedosvasos)enunaexperienciasimilarsedebehacerunacorreccin aumentandooseasumandoelproductode14,6J/Cmultiplicadoporelcambiode temperatura en el experimento.Este producto es el calor que se perdi en el calormetro y en el proceso. Un calormetro como este puede usarse para medir el calor de neutralizacin, esto es el calor que se desprende en la reaccin de cantidades equivalentesde cido y de base en disolucin.Si el calor es medido a presin constante, el valor obtenido es el cambio en la entalpa de la reaccin En una neutralizacin siempre se desprende calor porque se forma agua: metalico no ion metalico ion O H OH metalico ion metalico no ion H + + + + + +2 cidoBaseSal Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 43 Se mezclan 50,0 mL de disolucin de cido con 50,0 mL de disolucin de base (se suponequeestevolumendecidoreaccionaexactamenteconelvolumendebasepues las disoluciones son de la misma concentracin).Adems las dos disoluciones estaban a la misma temperatura antes de mezclarlas.Luego de mezcladas la temperatura aument en 8,5 C y el volumen final naturalmente es 100 mL. Clculodelcalordeneutralizacin(sesuponequeelcalorespecficodela disolucin final es 4,18J/C) Calor ganado en el experimentoJ C g J g 3553 8,50 * C / 18 , 4 * 100 = Calor ganado por el calormetroJ C C J 124 50 , 8 * / 63 , 14 = Calor de neutralizacinJ J J 3677 124 3553 = + Este es el calor que se desprende en la reaccin de 50,0 mL de cido con 50,0 mL debase(HClconNaOH)ambosdeigualconcentracin(nohemosespecificadola concentracin simplemente hemos afirmado que es igual). Procedimiento A)Instalacin del calormetro. En este experimento se usaran vasos de espuma plstica o de poliestireno de 300 mLdevolumenaproximadamente.Comotapadeloscalormetrosseusaruntapn ajustadodepoliestireno.Alatapaseledebenhacerdoshuecosparaintroducirel termmetro y el agitador.Estos huecos deben ser pequeos para impedir que se vuelque, con el peso del termmetro y del agitador, el calormetro se debe introducir dentro de un beaker. Si esta dentro de las posibilidades se puede usar vasos dobles, uno metido dentro del otro para mayor aislamiento e impedir el escape de calor a los alrededores.Ensaye el movimiento del agitador antes de iniciar parte C. B)Comparacin de los termmetros A y B. Comparelosdostermmetrosqueusaraenelexperimento;sumerjaambos termmetrosenaguaenunbeakera250mLatemperaturaambienteydespusdeun minutoanoteesastemperaturashasta+0,1C .Notelasdiferenciasentreambos termmetros.Calienteaguaaunatemperaturade3540C aproximadamente;leala temperatura con ambos termmetros; antelas.Observe las diferencias.Caliente agua a unatemperaturade4550C aproximadamente;lealatemperaturaconambos termmetros,antelasyobservelasdiferencias.Lostermmetrosdebernestar marcados adecuadamente como A y B. agregue al beaker con agua caliente porciones deManual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 44 aguafra,agiteymidalatemperaturaconambostermmetrosanotandolaslecturasy notandolasdiferenciasentretermmetrosAyB.tratedemedirunas6temperaturas diferentes y que estas sean aproximadamente 20C , 40C , 50C , 35C y 30 y 25C . ConsidereeltermmetroBcomosimarcaracorrectamentelatemperaturay calibre el termmetro A comparndolo con aquel.Conestosdatosustedpodrhacerlascorreccionescadavezqueleauna temperatura con el termmetro A. esto es sumando o restando a la temperatura que mida coneltermmetroA,ladiferencianegativaopositiva,queparacadatemperatura muestreelcuadro9-1estotienelaventajadequealusarrecipientesymedirlas temperaturasdesuscontenidoscondostermmetrosdiferentes,sepuedehacerla correccin para que las temperaturas resulten como medidas con el mismo termmetro. Cuadro 9-1 Temperatura aproximadaC Lectura en C de termmetros 20 40 50 35 30 25 C) Determinacin de la capacidad calrica del calormetroEnumere ahora sus dos vasos No. 1 y No. 2. Mida con una probeta 50 mL de agua deltubo(a30Caproximadamente)enelvasoNo.1,50mLdeaguacalentada aproximadamentea40CenelvasoNo.2.Despusdeunminutoleayanotelas temperaturas hasta + 0,1Chaga correcciones a las temperaturas del termmetro A segn lacalibracinefectuada.Mezcleahorarpidamenteytancompletamentecomosea posible el contenido del vaso No. 1 en el vaso No. 2.Mezcle los dos volmenes con el agitador y lea la temperatura de la mezcla despus de por lo menos un minuto. Calcule por medio de la frmula: ACantidad de calor = g de H2O x calor esp. H2O J/ C xAT Elcalorperdidoporelaguadelvaso2yluegoelcalorganadoporelaguadel vaso 1 (ambos volmenes ahora juntos) la diferencia entre estas dos cantidades dividida entre el cambio de temperatura AT, es la capacidad calrica del calormetro (C) en J/C. repita el proceso para corroborar el resultado y saque el promedio (si la corroboracin es aceptada por su asistente de laboratorio). Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 45 Resultados Temperatura de 50,0 mL de agua en el vaso No. 1 Temperatura de 50,0 mL de agua en el vaso No. 2 Temperatura de lamezcla AT para el vaso de agua No. 1 AT para el vaso de agua No. 2 Calcule el calor perdido por el agua del vaso No. 1 y luego el ganado por el vaso No.2yobtengaladiferencia.Calculeahoralacapacidadcalricadelcalormetro. Corrobore este resultado y previa consulta con su asistente promedie el resultado.D)Calor de neutralizacin del NaOH con HCl Sequelosdosvasos.ColoqueendosburetasdisolucindeHCl1,00mol/Ly disolucindeNaOH1,00mol/L.EnelvasoNo.1midaexactamente50,00mLde disolucin de HCl. Mida la temperatura despus de un minuto o ms hasta que se halla estabilizado.En el vaso No. 2 mida exactamente 50,0 mL de disolucin de NaOH y mida luegosutemperatura.Cubraambosvasosycoloqueenlosorificioselagitadoryel termmetro.Corrija la lectura del termmetro A segn la calibracin efectuada. En forma rpida remueva las tapas y vace la disolucin de HCl del vaso NO. 1 al vasoNo.2conladisolucindeNaOH.Vacirpidamenteytancompletamentecomo pueda.Cubra el vaso No. 2 y agite con el agitador.Observe como la temperatura sube. Lealatemperaturacada10segundoshastaquecomienceabajar.Tomecomo temperatura la ms alta.Calcule ahora el calor de neutralizacin, multiplique el resultado por 20 para que este dato corresponda al calor de neutralizacin por mol de NaOH o por mol de HCl o sea tambin por mol de agua formado. Al mezclar 50,0 mL de HCl 1,00 mol/ L con 50,0 mL de NaOH 1,00 mol/ L se obtiene 100 mL de NaCl 0,500 mol/L.Pida unaexplicacindeesteclculoasuasistentedelaboratorio.Ladensidaddeesa disolucin es 1,02 g/mL y su calor especifico es 4,01 J/g*C. si el tiempo disponible se lo permite repita la determinacin y promedie sus resultados. E)Calor de neutralizacin de NaOH con HOAc. Lave y seque los dos vasos.Repita parte D pero utilizando 50,0 mL de disolucin 1,0 mol/L HOAcen el vaso No. 1 en lugar de HCl.La densidad de la disolucin final de NaOAc0,5mol/Lsepuedeconsiderarigualosea1,02g/mL,lomismoquesucalor especifico 4,01J/g*C. se hace una segunda determinacin para corroborar sus resultados y se promedia. F)Calor de reaccin MidaenelvasoNo.2(limpioyseco)pormediodeunabureta100,0mLde disolucin0,200mol/LdeCuSO4.LealatemperaturaconeltermmetroB.pese aproximadamente5gdezincgranulado(fino)ozincenpolvoyadaloalvasoNo.2 Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 46 quecontieneladisolucindeCuSO4;tapeelvasoycoloqueeltermmetroyagitador rpidamente.Agiteconstantementeparaqueelzincreaccione,yanotecadaminutola temperatura hasta que llegue a un mximo y comience a disminuir.La disminucin de la temperatura debe coincidir ms o menos con la terminacin de la reaccin o sea cuando el color azul (debido a los iones cobre hidratados) haya desaparecido o casi desaparecido. Resultados De qu color es la disolucin de CuSO4? A qu se debe ese color? Escriba la reaccin que ocurre CuntosmolesdeCuSO4hayenlos100mLdedisolucin0,200mol/Lque usted agrego al vaso No.2? De acuerdo con la ecuacin,Cuntos moles de zinc se requieren para reaccionar conelsulfatodecobre?Cuntosgramosrepresentaeso?Cuntosgramosdezinc agregousted?Quexcesodezincagregousted?Porqueesnecesarioagregarun exceso de zinc? Porqudebeusarsezincmetlicofinamentedividido?Porqusedebeagitar constantemente? Anote los siguientes datos en su cuaderno. DatoValor Temperatura de 100,0 mL de disolucin de CuSO4 Temperatura mxima de la reaccin Calor que gan el agua en el vaso No.2 (el calor especfico de la disolucin se toma como 4,01J/g*C) Calculeelcalorganadoporelcalormetroyluegoelcalordereaccinde0,02 moles de CuSO4 con 0,02 moles de zinc.Para calcular el AH de la reaccin de un mol se multiplicapor50(consulteasuasistente).Repitaestadeterminacinysielsegundo resultado coincide dentro de los limites aceptables promedie los dos resultados (consulte suasistente).BusqueenunatablaelvalordeAHparaestareaccinycalculeel porcentaje de error. Haga una lista de las posibles causas de error en esta determinacin. Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 30 a 33. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 47 Informe Laboratorio Virtual Propiedades Peridicas de los Elementos Nombre: _____________________________ Carn:__________________________ Grupo: ____________ Objetivo:utilizarladireccinhttp://www.educaplus.org/properiodicas/index.htmlpara revisarlassiguientespropiedadesperidicasdeloselementos:RadioAtmico,Energa de Ionizacin, Afinidad Electrnica y Electronegatividad. 1)Definicin delRadio Atmico: 2) Definicin de la Energa de Ionizacin: 2a)ComentarelcomportamientodelBerilio,Nitrgeno,MagnesioyFsforoensu primera Energa de ionizacin: 3) Definicin de laAfinidad Electrnica: 3a) Escribir la ecuacin que la representa cuando el proceso es exotrmico 3b) Escribir la ecuacin que la representa cuando el proceso es endotrmico 4) Definicin de laElectronegatividad Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 48 Experimento 10: El cobre y sus sales Materiales y Equipo Alambredecobre,disoluciones(6mol/L)de:cidontrico,hidrxidodesodio,cido sulfrico, cido clorhdrico; zinc en polvo o magnesio en virutas, cpsula de porcelana y pizeta con agua destilada. Advertencia: maneje con cuidado los cidos fuertes, producen quemaduras fcilmente Objetivos -Emplearlastcnicasaprendidasanteriormente(medirmasa,decantar,lavarysecar en bao mara), para transformar una masa de cobre en varias de sus sales y volver a obtener el cobre elemental. -Recordar los postulados de la Teora Atmica. -Analizarlanaturalezadelenlaceinicoysuefectoenlaspropiedadesdelos compuestos inicos. Introduccin Elcobreseencuentraenlanaturalezaenformadesales(sulfuros,arseniuros, clorurosycarbonatos),lamscomneslacalcopiritaCuFeS2.Elcobremetlico,se obtiene por combustin oxidativa y fundicin, seguida de electrodeposicin a partir de la disolucin del sulfato. Elmetal,esdctilymaleable,conbrillodorado,esunbuenconductordela electricidady del calor,es resistenteal ataque de los cidos no oxidantes como el cido clorhdrico, sin embargo, es atacado por el cido ntrico y sulfrico, en presencia de aire, para dar disoluciones que contienen el catin Cu(H2O)6`2+, la ecuacin para la reaccin con el cido ntrico es 3Cu + 8HNO3 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O Al basificar las disoluciones de sales de cobre, se forma un precipitado gelatinoso del hidrxido, que carece de estructura cristalina definida.Este hidrxido, es realmente un xido hidratado, que pierde agua por accin del calory se forma xido de cobre (II), de color negro y carcter bsico puesto que se disuelve por accin de los cidos fuertes. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 49 Porlaposicinenlaserieelectromotriz,selopuedereducirfcilmenteacobre metlico,apartirdelasdisolucionescidasdelsulfatodecobre(II),utilizandozinco magnesio para la reduccin. Procedimiento A)Obtencin del nitrato de cobre (II): Medir una muestra de cobre metlico de 0,5g y colocarla en un beaker de 150mL. Anotarlamasadelamuestramedida.Agregarconcuidado,8mLdeladisolucinde cido ntrico (6 mol/L) al beaker que contiene el cobre. Calentar suavemente, hasta que sedisuelvacompletamenteelcobreysinquesedesprendangasesenformavigorosa. Diluir con 45 mL de agua destilada y agitar para homogenizar la disolucin. Resultados Qu tipo de reaccin se lleva a cabo en este proceso? A qu se debe el color verdoso inicial de la disolucin del cobre metlico en cido ntrico? B)Obtencin de hidrxidos de cobre (II): A la disolucin anterior, se la deja enfriar y se aaden, con agitacin constante, 15mL de NaOH (6mol/L) Resultados Qu aspecto tiene el precipitado?Por qu? Se mantuvo el color azul en el lquido supernatante?Por qu? C)Transformacin del hidrxido de cobre (II) a xido de cobre (II): Calentarsuavementeelprecipitadoanterior,agitandolamezcla,hastaquesede un cambio definido y total en el precipitado. Resultados Qu tipo de cambio qumico ocurri al hidrxido de cobre (II)? Cmo clasifica este tipo de reaccin? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 50 D)Obtencin del sulfato de cobre (II): LavarelprecipitadodeCuOcon60mLdeaguadestiladaydecanteellquido supernatante.Repita laoperacin varias veces.Aadir 10mL de la disolucin de cido sulfrico (6mol/L) (CUIDADO), y agitar hasta que se disuelva todo el precipitado.Si no se disuelve todo, aada gota a gota ms cido sulfrico hasta obtener la disolucin total Resultados Qu color adquiere la disolucin?Por qu? Porquseutilizacidosulfricoynounadisolucindesulfatodesodioo potasio? E)Obtencin de cobre metlico: A la disolucin de sulfato de cobre (II), aadir 2,5g de zinc en polvo (o magnesio envirutas),envariasporcionesyconagitacinconstante.Durantesteproceso,NO DEBENdehaberquemadoresencendidos.Siladisolucinpresentaunatonalidad celeste,aadir1mLmsdecidosulfrico(6mol/L)yesperaraquedisminuyael burbujeoparadecantarellquidosupernatante.Laveelprecipitadodosvecescon porciones de 20mL de agua destilada.Aadirelprecipitado,5mLdeaguadestiladay10mLdecidoclorhdrico concentrado(CUIDADO).Cuandoelburbujeosealento,calentarsuavementeperono hasta ebullicin.Cuando el burbujeo no sea apreciable, decante el lquido supernatante y lave el precipitado dos veces con porciones de 5mL de agua destilada.Traslade todo el precipitado a una cpsula de porcelana previamente tarada y lave elprecipitadotresvecesconporcionesde5mLdeacetona(CUIDADO:mantengael quemador apagado mientras lava con acetona).Despus de lavar el precipitado, coloque la cpsula de porcelana sobre un bao mara y espere a que el precipitado est seco.Deje enfriar la cpsula y determine por diferencia, la masa de cobre recuperado. Resultados Qusucedesinoselavaelprecipitadodecobreantesdeaadirelcido clorhdrico? Por qu no debe estar encendido el quemador cuando se aade zinc (o magnesio) a la disolucin cida de sulfato de cobre? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 51 Culescambiosqumicosocurrenalcobreyalzinc(omagnesio)eneste proceso? Qu peligro existe si la acetona est cerca de la llama? Por qu no se debe calentar a ebullicin la disolucin a la que se le agreg cido clorhdrico? Cuestionario 1.Calcule el porcentaje de cobre recuperado y enumere las posibles causas de error que impidieron alcanzar el 100% de rendimiento.Agrupe las causas en dos grupos: las que disminuyen el rendimiento y las que lo aumentan. 2.Si el NO es incoloro,Por qu desprende gases pardos al formar el nitrato de cobre (II)?Proponga una reaccin que explique este fenmeno. 3.Por qu se utiliza el HCl concentrado para eliminar el exceso de zinc (o magnesio).Se podra utilizar cido ntrico o cido sulfrico? 4.Proponga las reacciones para las transformaciones que ocurren en los apartados B, C, D y E.Indique cules reacciones son redox, cido-base, de precipitacin y de descomposicin. 5.Comente los postulados de la teora atmica, dentro de los resultados experimentales obtenidos. 6.Analice las propiedades generales de los compuestos inicos producidos y relacinelos con las caractersticas del enlace inico. 7.Dibuje una estructura cristalina que ilustre el CuSO4. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 52 Experimento 11:Hidrgeno Material y EquipoCalcio en trocitos, Ca; sodio en trocitos, Na1; potasio en trocitos, K; beaker grande de 800 mL; aparato recolector de hidrgeno Objetivos -Preparar pequeas cantidades de hidrgeno. -Observar sus propiedades especialmente su densidady su capacidad explosiva. Introduccin Laproduccindehidrgenoenellaboratorioesunprocesosimple.Segnla seriedeactividadesdelosmetales,queseestudiaenelexperimento6,algunosmetales son capaces de desplazar el hidrgeno del agua; otros pueden desplazarlo de los cidosy otros son capaces de desplazar el hidrgeno del vapor del agua.Los elementos alcalinos y los alcalinotrreos lo desplazan del agua a temperatura ambiente. ) 3 ( 2 2) 2 ( 2 2 2 2) 1 ( 2 2 2 22 ) () (2 ) (2 ) () (2 ) (2 ) () (2 ) (| + + +| + + +| + + + + + + +H OH Ca O H CaH OH K O H KH OH Na O H Naacacsacacsacacs Lasreacciones(1)y(2)ocurrenconbastanteviolenciaydadoqueelsodioyel potasiosonmslivianosqueelagua,flotanysemuevenporretropropulsinensu superficie.Elcalorgeneradoenlareaccin(2)essuficienteparaqueelhidrgenose encienda.A menudo se forma un glbulo fundidodel metal que estalla y para evitar este peligroy poder recogerel hidrgeno se puede envolver el metal activo en un pedazo de tela metlica de cobreo de plomo con lo cual el metal se hunde.La reaccin (3) ocurre con ms serenidad y como el calcio es ms pesado que el agua se hunde y no se requiere 1El calcio y el sodiodeben obtenerse en la ventanilla en preciso momento en que vayan a ser usados; no deben tocarse con la mano.El sodiodebe limpiarse con papel de filtro para removerla vaselina en que se encuentra sumergido. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 53 en este caso de la tela metlica pudiendo recogerse el hidrgeno el un tubo de ensayo en la forma que lo indica la figura 11-1. Para obtener hidrgeno de los cidos se utiliza el cido clorhdricoo el sulfrico diluido y un metal como el zinc ) ( 2 ) ( 4 ) ( 4 2 ) ( g ac ac acH ZnSO SO H Zn + + Procedimiento A)Recoleccin de varios tubos con gas hidrgeno. Llene cuatro o cinco tubos de ensayo con agua y colquelos en un beaker de 800 mLelcualcontieneaguahastadosterciosdesucapacidad.Coloqueenelbeakerun trocitodecalcioyrecojayrecojaelhidrgenoenlostubospordesplazamientodel agua.Lostubosllenosdehidrgenosecolocanbocaabajosobreuncuadrodevidrio planoysereservanparaparteB.observelalechosidadenelbeaker.Pruebeconpapel tornasolelcontenidolechosodelbeaker.Pormediodeuntubodevidriosopleyhaga burbujear el aire que usted expela de sus pulmones a travs de la disolucin que queda en el beaker despus de recoger el hidrgeno.Observe el cambio. Resultados Escribalareaccinentreelcalcioyelagua.Eselhidrgenomuysolubleen agua?Cmo llega a esa conclusin?Por qu se colocan los tubos llenos de hidrgeno boca abajosobre un vidrio?A que se debe la lechosidad del contenido del beaker antes dequeustedsopleconeltubo?Efectodeltornasol?Qusucedecuandousted burbujea el aire de sus pulmones por la disolucin?Explique B)Densidad y poder explosivo del hidrgeno. AproximeunoodostubosconhidrgenoalallamadelquemadordeBunsen. Note como el hidrgeno se quema silenciosamente.Coloque un tubo con hidrgeno boca arribaycbraloconotrovaci(esdecirllenodeaire)yhagaquelasbocasdeambos tuboscoincidan.Espereunossegundos.Aproximeahoracadatuboalallamadel Bunsen.Notecomoahoraelhidrgenosequemaconunruidoespecial(pop)que equivale a una pequea explosin.Use los otros tubos con hidrgeno hasta que obtenga los resultados descritos. Resultados Aqusedebeladiferentemaneraenqueelhidrgenosequemaenestos experimentos? Escriba la ecuacin de la combustindel hidrgeno. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 54 Cuestionario 1)Qu es la serie de actividad de los metales?2)Qu elementos desplazan al hidrgeno del vapor de agua? 3)Cules hidruros producenhidrgeno al ponerlos en agua? Ejemplos 4)Qu es el papel tornasol y como acta? 5)Por qu el sodio se mueve en la superficie del agua? 6)Por qu el sodio debe manejarse con cuidado? 7)Cmo se almacena el sodio en el laboratorio y por qu? 8)Cree usted que puede haber depsitos naturales de sodio y de potasio en la corteza terrestre? Por qu? 9)Es el hidrgeno libre muy abundante? Por qu? 10)Cmo se prepara industrialmente el hidrgeno? (mencione slo un mtodo) 11)Qu importancia tiene este mtodo ante la crisis del petrleo? Bibliografa 1. Chaverri, G. Qumica General. Manual de Laboratorio.2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San Jos, Costa Rica. 1983. pp 46. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 55 Experimento 12: Amoniaco Materiales y EquipoTubo de ensayo pyrex grande provisto de tapn de hule y tubo de entrega como lo indica la figura 12.1, botellas de boca ancha para la recoleccinde gases; aparato para la fuente del amoniaco. Gelatina en polvo; cal-soda (mezcla de CaOy NaOH); HCl concentrado; cloruro de amonio, NH4Cl, disolucin dehidrxido de sodio 6 mol/L, NaOH; sulfato de amonio slido; cal apagada, Ca(OH)2; disolucin indicador de azul de bromotimol. Objetivos - Estudiar la obtencin de amoniaco a partir de varias sustancias. - Llenar varias botellas de gas amoniaco y estudiar sus propiedades. Introduccin Elamoniacohasidoconocidodesdetiemposremotosylosalquimistas describieronsuobtencinypropiedades.Primeramenteseobtuvocalentandoorinacon salytratandoelproductoresultanteconbasesfuertes(llamadaslcalis).Calentando pezuas y cuernos de animales en retortas se desprende amoniaco.Estos mtodos dieron origen a los primeros nombres del amoniaco y sus disoluciones acuosas, espritu voltil y espritu de asta de ciervo.Estos procedimientos demuestran que los aminocidos que forman las protenas forman amoniaco cuando se descomponen en medio alcalino. Sedebeinsistirenladiferenciaentreamoniaco,NH3,queesungasyamonio, NH4+, que es un in positivo.El amonio se origina al reaccionar el gas amoniaco con un protn proveniente de un cido o del agua.As se forman sales como cloruro de amonio, NH4+, Cl; sulfato de amonio, 2 NH4+, SO4; o el NH4+, OH- cuando el NH3 reacciona con el agua. Enellaboratoriosepuedenproducircantidadeslimitadasdeamoniacohaciendo reaccionar una mezcla seca de una sal de amonio como el cloruroo el sulfatocon una base como el hidrxido de calcio: O H SO Ca NH OH Ca SO NHO H Cl Na NH OH Na Cl NH2 4 3 4 42 3 42 ) , ( 2 ) 2 , ( ) , 2 () , ( ) , ( ) , (+ + | ++ + | += + + + + = + + + + Estos mtodos son validos solamente parael laboratorioya que las sales mismas de amonio se obtienen industrialmente a partir del amoniaco. El amoniaco se prepara industrialmente por el proceso de Haber que consiste en la unin de gases N2 y H2 en condiciones especiales.Otro proceso industrial de importancia es el de la cianamida que utiliza coque, piedra caliza y nitrgeno gaseoso.Los detalles de estosprocesosindustrialespuedenencontrarseenloslibrosdequmicagenerale inorgnica. Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 56 Elamoniacoseproduceenlanaturalezaporlaaccindelasbacteriasdela putrefaccin y de formacin de amoniaco sobre la materia orgnica del suelo. El amoniaco es un gas incoloro. E s fcilmente detectable por su olor penetrante, irritanteysofocante.Esvenenosoenaltaconcentracin.Elgasesmslivianoqueel aire y puede por eso recogerse por desplazamiento del aire hacia abajo.El amoniaco es muy soluble en agua.A la presin normal, un volumen de agua a 0 C disuelve cerca de 1200 volmenes de amoniaco y a 20 C el agua disuelve cerca de700 volmenesdel gas. El amoniaco es una base dbil; reacciona con el aguay esta le cede un protn; en esta reaccin participan solo 1,3 % de las molculas de NH3 y es por eso que se le clasifica como base dbil. ++ + OH NH O H NH4 2 3 DeacuerdoconBronsted-Lowryelamoniacoesunabasedbilpuessucido conjugado, el in amonio es fuerte (enorme tendenciaa combinarse). Procedimiento A)Amoniaco de materia orgnica nitrogenada. Mezcleenunvidrioderelojyconlaayudadeunaesptula1gdegelatinaen polvoyungramodecal-soda.Traspaselamezclaauntubodeensayopequeo.Calientesuavementeysostengaenlabocadeltubo,perosintocarlo,unpapelrojo humedecido.Observeelresultado.Aproximeahoraalabocadeltubounagitadorde vidrio humedecido en disolucinde cido clorhdrico concentrado.Observe. Resultados Qu es la gelatina?Por qu la gelatina puede desprender amoniaco?Qu es la cal soda?Por qu la cal soda ayuda a que el amoniaco se desprenda?Cul es el efecto en el papel tornasol?Escriba la reaccin del NH3 con el agua.Qu sucede al aproximar el agitador con HCl concentrado?Escriba la ecuacin.Es el producto formado entre el NH3yel HClun slido, un lquido o ungas? Revise su respuestaconsu asistente de laboratorio. B)Amoniaco de las sales de amonio Coloque0,5gdeclorurodeamonioslido(NH4Cl)enuntubodeensayo. Humedezcalasalcondisolucindehidrxidodesodioynoteelcolordelproducto. Repita con 0,5 g de sulfato de amonio en lugar de cloruro de amonio. Resultados Culeselolordelproducto?EscribalasreaccionesqueocurrenenlaparteB. Se podra sustituir el NaOH por el KOH? Qu otra sustancia podra usarse adems de NaOH? Manual de Laboratorio Qumica General I M. Ev. Patricia Guzmn L. 57 C)Preparacin de varias botellas de gas NH3 Mezcle,enunacpsuladeevaporacin,5gdeclorurodeamonioy4gdecal apagada.Coloque esta mezcla en un tubo de pyrex provisto de un tapn de hule con un hueco y un tubo de entrega doblado en forma de L, lo suficientemente largo para llegar al fondo de una botella derecogergases, sostenidaboca abajo. La botellaestar colocada sobre un cartoncito perforado apoyado en un anillo como se muestra en la figura 12-1. Figura 12-1. Equipo para recolectar amoniaco. Calientesuavementelamezclasecayrecojadosbotellasdeamoniacoyllene tambin un baln seco de 1000mL (asegurese de que el baln este completamente seco). Para determinar cuando la botella esta llena con el gas, aproxime un agitador humedecido con cido clorhdrico.Si se forman humos blancos y densos, la botella esta llena.Cubra las botellas con cuadros de vidrio y colquelas boca abajo sobre la mesa.Tape, el baln con amoniaco con un tapn de hule seco y gurdelo para la parte d. Cuando haya recogido los tres recipientes con amoniaco, d vuelta al tubo en L de maneraquesubrazolargoquedehaciaabajoyapenassobrelasuperficiede5mLde agua destilada, en un beaker que contiene una gota de fenolftalena. Peligro!, no coloque el tubo bajo la superficie del agua.Observe el color del agua con fenolftalena. Coloque,bocaabajo,unadelasbotellasconamoniacoenelaguaenunatina neumtica.Quite el vidrio que cubra la boca y observe como el agua sube en la botella. Ponga1mLdecidoclorhdricoconcentradoenunbeakerde250mL.D vueltas al beaker a fin de que el cido se extienda en toda la superficie interior del beaker y se desprenda HCl gas; aproxime la boca del beaker a la boc