“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

“Universidad Privada San Juan Bautista”

Tema: Técnicas de laboratorio

Profesor:

Curso: Química

Alumno: Gino Kevin Evanan Condori

Ciclo: 2014-II

Turno: Mañana

Práctica Nº3Técnicas de Laboratorio

I. Objetivos

Conocer las principales operaciones físicas de laboratorio en el manejo de soluciones.

Mejorar la capacidad de observación de los fenómenos que ocurren en cada caso.

Distinguir las diferentes operaciones realizadas en la práctica. Motivar hacia la investigación experimental

II. Fundamentos A. Disolución

La disolución es el proceso de disolver una sustancia en otra. El proceso ocurre por la interacción molecular entre las especies químicas participantes. Esta interacción es propia de cada especie química, de allí que cada especie química tiene diferente poder de disolver. La disolución culmina cuando se alcanza una mezcla homogénea (solución).Las soluciones pueden ser líquido- líquido, líquido- sólido, sólido – sólido, líquido- gas, gas – gas. La disolución se favorece con el incremento de temperatura, con la agitación, con la presión y cuando se trata de sólidos, con el incremento de la superficie de contacto, por ejemplo pulverizándolo.Para el caso de disoluciones sólido – líquido, el proceso se efectúa colocando la sustancia sólida (soluto) en contacto con el vehículo o el líquido que lo va a disolver (solvente). Esta operación se realiza en vasos de precipitado, matraces, balones, etc.

B. Precipitación La precipitación es un proceso en el cual se forma materia insoluble en el seno de la solución. Esta forma insoluble desciende al fondo del recipiente por efecto de la gravedad.La precipitación puede ser inducida por reactivos químicos (que pueden sólidos, líquidos o gases) o por procedimientos físicos como la centrifugación.Si el precipitado es de cantidad pequeña, se utilizan tubos de ensayo con 2 ml de muestra y se añade el reactivo precipitante por las paredes del tubo. Si la precipitación es en mayor cantidad puede utilizarse vasos de precipitado. La operación puede realizarse en frío o en caliente, cuando el precipitado es muy fino se hace en frío.

C. Filtración Consiste en separar partículas sólidas poco solubles que se encuentran en el seno de una solución, haciendo uso de membranas porosas como por ejemplo papel del filtro que es de celulosa sin cola.Con lupa se observan orificios en su superficie que son los poros del papel.El papel de filtro se coloca en el interior del embudo y puede usarse de dos maneras. Sin pliegues cuando se requiere recoger el líquido. Los pliegues se consiguen dividiendo en el papel en cuatro partes y cada una de ellas se dobla a su vez sobre el mismo.

III. Parte Experimental A. Equipos, Materiales Y Reactivos

5 Tubos de ensayo 5 Pinzas porta tubos 1 fiola de 250 ml 1 bagueta 1 pipeta graduada 10 ml 1 una espátula 1 Mortero y pilón Estufa Embudo Nueces Soporte Universal Anillo para soporte Piceta

Tripode y Rejilla Mechero 15 g de arena 10 g de NaCl Caliza: 3g Ca (NO3)2 H2SO4 Papel Filtro BaCl2 Cápsula HNO3: 5 gotas en un frasco o gotero de 30 ml

B. Procedimiento Experimental B1. En los vasos de precipitado colocar cierta cantidad de Ca

(NO3)2 y caliza (CaCo3) – carbonato de calcio. Al primer vaso añadir agua para su disolución. Al segundo vaso añadir ácido nítrico con cuidado, utilizar frasco

gotero si fuera posible. Transferir la solución obtenida en el primer vaso a una cápsula de

porcelana y calentar hasta que se vaporice el agua. En el segundo vaso observar los gases que se desprenden.

Identificar el gas que se desprende.

B2. En un tubo de ensayo colocar 2 ml de solución de cloruro de bario. Añadir H2SO4 (1M) hasta la formación del precipitado. Luego con sumo cuidado retirar el líquido de la solución

mediante decantación.

B3. Mezclar 5g de arena seca con un peso igual de sal común en un mortero y pulverizarlos hasta formar una mezcla íntima. Colocar 3g de la mezcla en un vaso de precipitado limpio y

seco. Añadir agua destilada y agitarlo con una varilla de vidrio. Filtrar la mezcla, recepcionar el líquido en otro vaso. La arena que queda en el filtro lavarla con agua. Dejar el filtro en el embudo y secarlos en la estufa. Llevar a sequedad (calentando cuidadosamente) la solución

líquida del vaso para obtener la sal (cloruro de sodio) sólido.

Observar que, después del secado, la arena queda en el filtro tal como al principio. También la sal queda en el vaso.

Cuestionario1. ¿Cúal de las técnicas descritas aplicaría Ud. Para separar los sólidos

de la orina?En una muestra de orina se pueden analizar dos aspectos básicos: el componente líquido y el componente sólido (ya que la orina no es "sólo líquido", sino que tiene suspendidas tanto células en las partículas sólidas, la muestra de orina es centrifugada (se pone a girar rápidamente) para separar los elementos sólidos de los líquidos y que sea más fácil su visualización individual con el microscopio.

La técnica que usaría seria la decantación que es una operación en la que un sólido se separa de un liquido, entonces al separar la orina de sólido solo esperamos que estos se sedimenten y pasamos a retirar la orina en otro envase.

2. El agua de mar contiene sales disueltas. ¿Cómo separaría Ud del agua tales sales sin utilizar la temperatura?Los métodos que podemos utilizar para separar las sales disueltas del agua del mar son estas principalmente ya que como no podemos utilizar la temperatura:

• Electro diálisis: Permite la separación de mezclas por intercambios de iones a través de membranas que poseen una carga neta. El principio de separación obedece a un rechazo por interacción coulombiana entre membranas y, los iones

de la misma carga. Esta posibilidad ha simplificado en muchos casos los procesos de separación, pues, la energía se suministra por medio de campos eléctricos y no por efecto mecánico de presurización. Existe la ventaja de no involucrar al flujo osmótico ni al electroosmótico, ya que la separación o purificación del fluido se produce por transporte de iones a través de las membranas. Esto reduce el gasto de energía por irreversibilidades internas en procesos muy fuera del equilibrio. 

La electrodiálisis emplea membranas con carga fija para extraer agua pura de una solución salina. El campo eléctrico aplicado, pone los iones salinos en movimiento hacia el electrodo de signo contrario. Las membranas resultan impermeables en los iones de carga de igual signo. Las membranas de distinta carga no se alternan. 

• Extracción supercrítica: se basa en la extracción con agente separador de un fluido supercrítico. Se entiende como un fluido supercrítico una sustancia que lleva separar el agua de mar utilizando intercambiadores iónicos, para ello se utilizan resinas. Las resina normales tienen un límite de salinidad de 500 ppm, pero actualmente existen resinas que permiten controlar hasta 3000 ppm. El proceso a seguir es la combinación de resinas cambiadoras de aniones con resinas cambiadoras de cationes. En la primera columna tenemos una resina que contiene HCO3- ,se retiran los aniones del agua salobre que se intercambia por el anión de HCO3- . En la segunda columna llega HCO3- más cationes de agua salobre, este intercambia cationes, se retiene los cationes de agua salobre y se desprenden los protones, pero el HCO3- en medio ácido reacciona con los protones dando CO2 más agua. En la tercera columna se pasa el CO2 por –OH con lo que se absorbe el CO2. Es necesario regenerar los reactivos, la tercera se regenera con Ca(OH)2, la segada a unas condiciones operativas de presión y de temperatura por encima de su punto crítico.

3. Identifique cuál de las técnicas predominar en el organismo humano. Explique por lo menos cuatro.

• Disolución Amortiguadora

Para que uno se conserve saludable, hay muchos fluidos en cada uno de nuestros cuerpos que se deben mantener dentro de unos límites muy estrechos de pH. Para que este objetivo se realice, se crea un sistema amortiguador.Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes cantidades moderadas de ácidos o bases, sin un cambio significativo en su pH, es decir, es una disolución que contiene unas sustancias que inhiben los cambios de HP, o concentración de ion hidrógeno de la disolución. Dichas sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo, ácido acético y acetato de sodio, o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo, hidróxido de amonio y cloruro de amonio. Los fluidos de los organismos vivos están fuertemente tamponados, y el agua del mar y ciertas sustancias del suelo son otros ejemplos de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la medida del pH.Consideremos la reacción del amoniaco en agua:

NH3 (g) + H2O ! NH4+ (ac) + OH- (ac)

Si observamos la reacción inversa en este equilibrio, veremos que los iones amonio reaccionan con una base. Pero si disolvemos iones amonio (del cloruro de amonio) en agua ocurre:

NH4+ (ac) + H2O (l) ! NH3 (ac) + H3O- (ac)

De esta reacción inversa, podemos ver que las moléculas de amoniaco reaccionan con los ácidos. Si tuviésemos una solución con suficientes cantidades de cada una de estas sustancias, los iones amonio y las moléculas de amoniaco, tendríamos la deseada solución amortiguadora. Las moléculas del amoniaco reaccionarían con cualquier ácido que se añadiese, y los iones amonio reaccionarían con cualquier base que se añadiese. Las soluciones amortiguadoras se preparan utilizando un ácido débil o una base débil con una de sus sales. En términos generales, las reacciones aparecerían de la siguiente forma:

- Para un ácido débil: HA + OH- ! H2O + A- A- + H3O+ ! HA + H2O

El ácido débil (HA), reacciona con la base que se añade. El ion negativo de la sal (A-), reaccionara con el ácido que se añade.

- Para una base débil: MOH + H3O+ ! M+ + 2H2O M+ + OH- ! MOH

La base débil (MOH), reaccionara con el ácido que se añade. El ion positivo de la sal, (M+), reaccionara con la base que se añade.Los amortiguadores tienen máxima eficiencia para neutralizar los ácidos y las bases que se añaden, cuando las concentraciones del ácido débil (o de la base) y de la sal son iguales. Podremos preparar una solución amortiguadora de casi cualquier pH, si escogemos el ácido (o base) débil correcto.

Existe un ion común entre el electrolito débil y su sal. El comportamiento de una solución amortiguadora puede ser explicado siempre tomando como base nuestro conocimiento acerca del efecto del ion común y el Principio de Le Chatelier, el cual dice que si un producto o subproducto es eliminado del sistema, el equilibrio se verá perturbado y la reacción producirá más producto con el objeto de compensar la pérdida. En las polimerizaciones, este truco es usado para hacer que las reacciones alcancen altas conversiones.La sangre esta amortiguada, principalmente, por el ion bicarbonato (HCO3-), pero cuando ocurre la hiperventilación que se trata de un estado de sobre respiración, causado por el miedo, la excitación o la ansiedad, ya que al ocurrir este proceso una persona expele más dióxido de carbono de lo necesario, alterando el equilibrio del acido carbónico.

o La filtración glomerular

Se realiza en la cápsula de Bowman del nefrón, gracias a ella, la sangre se filtra al pasar a través del capilar, de modo que el agua, sales, azúcar, urea y otras sustancias se pueden transformar en el filtrado glomerular. La intensidad de la filtración es proporcional a la presión arterial.El Índice o tasa de filtrado glomerular (IFG o GFR por sus siglas en inglés: Glomerular Filtration Rate) es el volumen de fluido filtrado por unidad de tiempo desde los capilares glomerulares renales hacia el interior de la cápsula de Bowman. En la clínica, este índice es usualmente empleado para medir la función renal a nivel de glomérulo.

El IFG normalmente se mide en mililitros por minuto (ml/min).

o Precipitación del oxalatato de calcio.

Los cálculos renales son debidos a la precipitación de sustancias nocivas

para el organismo, formando cristales. Este problema puede causar grandes dolores debido al movimiento de las piedras o sangrado. Generalmente estas piedras están formadas por oxalato cálcico y son debidas por un consumo excesivo de carne, demasiado calcio, una dieta poco equilibrada, poca ingestión de agua o malos hábitos. 

La falta de ejercicio físico, es decir, el sedentarismo, infecciones en el tracto urinario y sobre todo en la población masculina puede dar lugar a cálculos renales que en estos casos seria evitable con tratamientos completamente naturales. 

En el caso de las infecciones en el tracto urinario el arándano rojo sería una buena opción porque evitaría cualquier infección del tracto urinario y los riñones. 

El aceite de semilla de calabaza sería apropiado para ciertos tipos de cálculos renales y además nos aportaría omega-3 y omega-6. 

La Sílica o cola de caballo ayuda a eliminar las sustancias nocivas que dan lugar a las piedras al retirar el exceso de líquido en el organismo así como las toxinas que lo retienen, con ello evita la precipitación y la formación de los cálculos renales.

o Filtración celular

La filtración es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema cardiovascular. 

o Filtración pulmonar 

Los finos vasos pulmonares cumplen también con una función de filtro para la sangre venosa, reteniendo, mecánicamente o por adherencia, células sanguíneas envejecidas, micro coágulos, células adiposas, células placentarias, etc., elementos que normalmente se están formando en o incorporándose al torrente circulatorio. La amplia superficie para el intercambio gaseoso y la extensa reserva vascular permiten que la función se mantenga normal, aun cuando más de la mitad de los vasos se ocluyeran. Además, impide la necrosis del parénquima correspondiente a los capilares obstruidos, salvo que esta sea muy extensa.

4. ¿Qué técnicas de laboratorio se realizan en la experiencia de la arena y la sal (B3)?Las técnicas que utilizamos en el experimento de la arena y la sal fueron:o Primero el uso d la balanza, peso de la arena y la sal.o Luego ambas soluciones las echamos al mortero, ahí comenzamos a triturar y mezclar ambas sustancias. 

o Después, utilizamos el papel filtro el cual fue colocado en un embudo, llenamos el agua con la sal mezclada con un poco d agua destilada. Comenzó la filtración del agua con la sal, la cual caía en un vaso de precipitado, mientras que la arena se quedaba en el embudo.

o Por ultimo prendimos el mechero de bunsen con una llama no luminosa, sobre el trípode y la rejilla, pusimos nuestro vaso de precipitado y pudimos notar que nuestra agua con sal empezó a hervir muy rápida mente, y el agua comenzó a evaporarse quedando así solo la sal.

BIBLIOGRAFIA• Libros:

o Ciencias. Un enfoque práctico 8º. Licda. María de Socorro Navas-M.sc Marianela Valverde, Editora Géminis, S.A., Panamá. Tercera Edición. Año 2005o Creatinine clearance at merck.com - The normal ranges of GFR.o GFR Calculator at cato.at - Cockcroft-Gault - GFR cálculo fórmula Cockcroft-Gaulto National Kidney Foundation (2002). «Evaluation of Laboratory Measures for Clinical Assessment of Kidney Disease -- Guideline 4. Estimation of GFR». K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Chronic Kidney Disease: Evaluation, Classification, and Stratification.o Plantilla:GeorgiaPhysiology - "Forces Driving the Glomerular Filtration Rate":o Plantilla: GeorgiaPhysiology - "Glomerular Filtration Rate"

• Paginas web: http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-

mezclas.shtml http://www.quimica.urv.es/~w3siiq/DALUMNES/02/siiq9/index_archivos/

punto3.html www.slideshare.net/guill385/filtracion-glomerula Laboratorio Químico http://clubensayos.com/buscar/Laboratorio%20Quimico/pagina7.html Química Laboratorio Químico

http://clubensayos.com/Ciencia/Quimica-Tecnicas-De-Laboratorio/482395.html