Práctica No. 1“Introducción al Laboratorio”

OBJETIVOSEl objetivo de la práctica es que el estudiante:

Conozca el material que se usa en el laboratorio.

Se familiarice con el uso de las balanzas, aprendiendo a pesar correctamente.

Aprenda medir volúmenes con la pipeta, utilizando la perilla.

Aprenda a cortar y doblar tubería de vidrio como se requiere en el laboratorio.

INTRODUCCIÓNEn el laboratorio se utilizan distintos tipo de materiales e instrumentos, entre los que encontramos:

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

Desecador. Recipiente de vidrio que se utiliza para evitar que los solutos tomen humedad ambiental. En (2), donde hay una placa, se coloca el soluto y en (1) un deshidratante.

Octavio González LunaEquipo 2 IB-101Laboratorio de Química24 de agosto de 2015

Embudo de vidrio. Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de papel cónico o plegado.

Buchner y Kitasato. El Buchner es un embudo de porcelana, tiene una placa filtrante de agujeros grandes por lo que se necesita colocar un papel de filtro circular, que acople perfectamente, para su uso. Se emplea para filtrar a presión reducida. Su uso va unido al Kitasato, recipiente de vidrio con rama lateral para conectar con la bomba de vacío (normalmente, una trompa de agua).

Cristalizador. Puede ser de forma baja o alta. Es un recipiente de vidrio donde al añadir una disolución se intenta que, en la mejores condiciones, el soluto cristalice.

Vidrio de reloj. Lámina de vidrio cóncavo-convexa que se emplea para pesar los sólidos y como recipiente para recoger un precipitado sólido de cualquier experiencia que se introducirá en un desecador o bien en una estufa.

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

Embudos de decantación. Son de vidrio. Pueden ser cónicos o cilíndricos. Con llave de vidrio o de teflón. Se utilizan para separar líquidos, inmiscibles, de diferente densidad.

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

Probeta. Recipiente de vidrio para medir volúmenes, su precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml.

Pipetas. Recipientes de vidrio para medir volúmenes, son de gran precisión. Las hay de capacidades muy diferentes: 0'1, 1'0, 2'0, 5'0, 10'0.............. ml (las más precisas miden μI). En cuanto a la forma de medir el volumen, podemos distinguir entre: graduadas: sirven para poder medir cualquier volumen inferior al de su máxima capacidad; de enrase(sólo sirven para medir el volumen que se indica en la pipeta): a su vez pueden ser simples o dobles. La capacidad que se indica en una pipeta de enrase simple comprende desde el enrase marcado en el estrechamiento superior hasta el extremo inferior. En una pipeta de enrase doble, la

capacidad queda enmarcada entre las dos señales.

Si el líquido no ofrece peligrosidad, colocando la boca en la parte superior de la pipeta, se succiona y se hace subir el líquido un poco por encima del enrase. La pipeta se cierra con el dedo índice.

Al vaciar la pipeta se debe hacer lentamente para evitar que quede líquido pegado a las paredes. La última gota no es necesario recogerla porque ya viene aforada para que quede sin caer (salvo que se indique lo contrario en la propia pipeta).

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

Buretas. Material de vidrio para medir volúmenes con toda precisión. Se emplea, especialmente, para valoraciones. La llave sirve para regular el líquido de salida. Manejo: 1) se llena con la ayuda de un embudo. 2) los líquidos han de estar a la temperatura ambiente. 3) el enrase debe hacerse con la bureta llena (aunque también se puede enrasar a cualquier división), tomando como indicador la parte baja del menisco. 4) la zona que hay entre la llave y la boca de salida debe quedar completamente llena de líquido.

Pueden ser: a) rectas. b) con depósito. c) de sobremesa con enrase automático. Matraz Aforado. Material de vidrio para medir volúmenes con gran precisión. Existen de capacidades muy variadas: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 mI. Sólo mide el volumen que se indica en el matraz. No se puede calentar ni echar líquidos calientes. El enrase debe hacerse con exactitud, procurando que sea la parte baja del menisco del líquido la que quede a ras de la señal de aforo. Se emplea en la preparación de disoluciones.

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

Frasco cuentagotas con tetina. Normalmente se utilizan para contener disoluciones recién preparadas, se acompañan de cuentagotas para poder facilitar las reacciones de tipo cualitativo.

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

Gradilla. Material de madera o metal (aluminio), con taladros en los cuales se introducen los tubos de ensayo.

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

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

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

Balanza granataria

Normalmente las balanzas granatarias tienen una capacidad para medir entre 2 y 2,5 kg con una precisión de hasta 0.1 o 0.01 g. Por otro lado debemos recalcar que algunas basculas granatarias pueden tener otras capacidad de medida que pueden llegar a los 100 o 200 g con una precisión de hasta 0.001 g, aunque a todo esto debemos añadir que en ciertas ocasiones poco comunes las balanzas granatarias pueden medir 25 kg con una interesante precisión de 0.05 g.

Entre la gran cantidad de funciones que tiene esta báscula destaca que generalmente es tenida en cuenta como un instrumento auxiliar de la balanza analítica, puesto que la precisión de la misma es un poco más baja que la de la báscula analítica. Por otro lado, la balanza granataria destaca frente a todas las demás basculas de laboratorio por que puede llegar a tomar medidas mucho más grandes que las demás, añadiendo a lo anterior que esta permite hacer mediciones de una manera mucho más sencilla y rápida, además de tener un precio mucho más barato y tener una durabilidad que resalta frente a los otros instrumentos de laboratorio, sin dudas un producto perfecto.

El uso de la balanza granataria es realmente sencillo, puesto que solo debemos tomar un objeto para comparar su masa con la de otro, en pocas palabras, teniendo un peso ya conocido o establecido podemos determinar el de otro en base a ciertas comparaciones que esta bascula nos ayuda a realizar. Para lograr que las funciones de la balanza granataria se hagan de forma correcta, solo debemos usar algunos pesos móviles para lograr un equilibrio perfecto de la misma y calibrarla lo mejor posible, después de esto vamos a tener nuestra báscula lista para el uso en el laboratorio. Uno de los temas que debemos resaltar para entender el punto anterior es que la balanza electrónica nos ayuda a equilibrar la fuerza que sea establecida por medio de un electroimán, teniendo en cuenta que la alimentación del mismo va a estar regulada gracias a un circuito electrónico que facilitara el uso de nuestra báscula.

Para obtener los resultados correctos de una balanza granataria debemos apoyarla en una superficie rígida y sin ningún tipo de desniveles, ya que cualquier tipo de objeto que modifique este tipo de cosas durante la medición va a hacer que tengamos datos incorrectos que nos lleven a fallar en todo lo relacionado a nuestra experiencia en el laboratorio. Por otro lado, la balanza granataria debe ser calibrada cada cierto tiempo, además en cada momento que nos traslademos o la llevemos a sectores diferente al que fue correctamente calibrada, la misma debe ser revisada exhaustivamente para tener los mejores resultados posibles y obviamente no encontrarnos con ningún error durante el proceso de medición.

Uno de los elementos importantes para el buen funcionamiento de la báscula granataria es llevar siempre con nosotros masas patrón, las cuales están diseñadas específicamente para lograr que podamos calibrar este tipo de objetos en cualquier lugar en el que nos encontremos, una excelente ayuda que nos permitirá obtener la máxima precisión posible que la balanza pueda permitir en ese sitio.

La limpieza es un factor esencial para el excelente cuidado de la báscula granataria, por lo cual recomendamos tenerla totalmente alejada de todo tipo de sustancias que pueden afectar de alguna manera la precisión de este elemento, añadiendo a lo anterior que estas sustancias no pueden ser ubicadas en el plato de la balanza granataria sino en el contenedor de la misma, puesto que si en algún momento este tipo de objetos afectas a este instrumento del laboratorio vamos a perder gran parte de la calibración y obviamente de la buena manera de obtener la medida de los objetos. Por otro lado, los cuidados para las balanzas electrónicas es poner siempre en ceros la lectura con el contenedor, una técnica que es conocida normalmente en este tipo de ambientes como tarar la balanza, ya que esto nos permite nos tener que descontar en otra ocasión siguiente la masa del contenedor.

Pipeta

La técnica del pipeteo abarca diferentes herramientas y medios que se requieren para pipetear. El empleo de la técnica del pipeteo permite dosificar líquidos de forma rápida y precisa. Las herramientas utilizadas para ello se denominan pipetas. Debido a la elevada importancia de la técnica del pipeteo en laboratorios de cualquier tipo, desde la medicina hasta la química, a lo largo de los años se han desarrollado diferentes pipetas de múltiples tamaños y versiones. La versión más conocida es la pipeta de medición, se compone de un tubito de vidrio con una escala de volumen grabada, que se estrecha en la punta y lleva el otro extremo o bien abierto, o bien cerrado con una pera de succión. Con esta pipeta se pueden absorber cantidades variables de líquidos, de modo que ofrece una alta flexibilidad y puede así aplicarse en múltiples ámbitos. La desventaja de esta pipeta es sin embargo la imprecisión que conlleva esta flexibilidad. Si hay que conseguir una precisión muy alta en la dosificación, el empleo de una pipeta aforada es imprescindible. Una pipeta aforada no tiene escala de volumen, sino una sola marca para un volumen definido. Otros instrumentos de la técnica del pipeteo son por ejemplo la pipeta Pasteur, la micropipeta, la pipeta multicanal y diversas versiones especiales como la pipeta desechable de plástico. Éstas se emplean sobre todo en la medicina. Se suelen utilizar para tareas de dosificación con exigencias bajas de precisión, como por ejemplo la dosis de colirio.

Tubo de vidrio

Los tubos de vidrio, ya sea en forma de vasos o de tubos largos, son algo común en los laboratorios de química. Aunque los tubos doblados o curvados de vidrio se ven a menudo, pueden ser bastante difíciles de hacer si no estás familiarizado con el proceso y las reacciones químicas que trabajan con la modificación de cristal. Pueden surgir diferentes situaciones de laboratorio para el doblado de tubos, dependiendo de los proyectos y experimentos que están en curso.

El procedimiento para doblar un tubo de vidrio es simple en teoría, pero puede ser difícil en la práctica. Coloca un difusor de llama de un mechero Bunsen, sostén el tubo sobre el calor y gíralo en tus dedos hasta que el vidrio empiece a ablandarse. Retira el tubo de la hornilla y sostenlo durante unos minutos para permitir que se distribuya el calor; luego, dóblalo rápidamente en una nueva posición y mantenlo en el ángulo nuevo hasta que se enfríe y se endurezca de nuevo.

Si estás llevando a cabo un experimento estándar, puedes obtener los materiales de un proveedor especializado en herramientas de laboratorio; sin embargo, si deseas hacer curvas muy específicas en tus tubos de vidrio, puedes hacerlas en tu propio laboratorio. Esto puede ser un gran beneficio para un laboratorio individual cuando tienes tubos de vidrio, una fuente de calor y los conocimientos necesarios pero no los fondos adicionales para comprar nuevos materiales.

Los tubos de vidrio son relativamente baratos, y algunos de los mejores aprendizajes tienen que ver con la práctica en lugar de leerlos en un libro. En un laboratorio de la escuela, establecer la discusión sobre el calor y cómo cambia los materiales puede verse y sentirse trabajando con tubos de vidrio y creando buenas curvas en el vidrio. Una vez que se han hecho, el estudiante tendrá conocimiento de primera mano sobre lo que puede hacer el calor con los materiales sólidos, haciendo que el laboratorio sea una buena pareja para las lecciones sobre la formación del vidrio, las propiedades térmicas y las leyes de la termodinámica.

Cuando trabajes en un laboratorio, es importante que tomes las precauciones de seguridad adecuadas. Cuando trabajas con tubo de vidrio doblado, lo que podría resultar es que el cristal se rompa o se fusione si se hace incorrectamente, siempre ponte siempre gafas de seguridad y guantes para proteger las manos del calor de la llama. Al doblar el vidrio, la curvatura debe estar siempre lejos de la cara y el cuerpo de modo que, si se produce un chasquido, las piezas vuelen hacia el exterior y lejos de la gente.

MATERIAL Y REACTIVOSMaterial de vidrio, porcelana, metal, madera. Sal común

Balanza granataria Solución colorida

Balanza analítica 1 m de tubería de vidrio 3mm diámetro interior

Espátula 1 cortador de vidrio o 1 “exacto”

Matraz erlenmaeyer

Pipeta

Perilla de hule

Muestrario

Cápsulas de pocelana

Crisol

Mortero

Lente

Gradillas de metal, madera y plástica

Tubos de ensaye

Espátula

Escúpula

Termómetro

Tripié

Embudo

Pinza para bureta

Pinza para tubo de ensaye

Pinza de refrigeración o de tres dedos

Pinza para crisol

Pinza de plástico

Pinza universal

Soporte unicersal

Mechero Bünsen

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA1. Observe el material expuesto, reconozca todas sus propiedades, calidad, uso. Realice el dibujo o la foto

correspondiente.

2. Pese diferentes cantidades de sal común en una balanza granataria. A continuación pese esas mismas porciones en la balanza analítica. Anote los pesos, calcule el error dándole el 100% a la balanza analítica.

3. Con la ayuda de una perilla, use una pipeta para medir diferentes volúmenes de una solución colorida, varias veces, de manera que obtenga la exactitud apropiada.

4. Tome la tubería y divídala en 3 partes: una de 10 cm, una de 40 cm, una de 45 cm. A continuación proceda a cortar con ayuda del cortador o en su defecto un exacto, los 3 tramos indicados. Prenda el mechero con flama azul (reductora) y coloque sobre ésta el centro del tramo pequeño hasta alcanzar el

rojo y en ese momento doble suavemente el vidrio para obtener un ángulo de 90°, proceda igual con el tramo de 40 pero dividido en 3 secciones para doblar en Z con ángulos aproximados de 60°. Nota: No doble antes del rojo. El último tramo guárdelo para la práctica 8.

Muestrario

Tripié

Cápsulas de porcelana Embudo

Crisol Pinza para bureta

Mortero Pinza para tubo de ensaye

Lente Pinza de tres dedos de refrigeración

Gradillas de metal, madera, plástico Pinza universal

Tubos de ensaye Pinza de plástico

Espátula Pinza para crisol

Escúpula Pipeta

Termómetro Soporte universal

Olla Mechero de Bunsen

RESULTADOSBalanza granataria Balanza analítica Error

Vidrio de reloj 15.85g

Sal 0.5g

Sal en vidrio 16.35g 17.34g 0.99g

CAUSAS DE ERRORTuvimos un problema al calcular el error entre la balanza analítica y la granataria, ya que sólo medimos la cantidad de masa del vidrio de reloj en la balanza granataria y no en la analítica.

El día programado para la práctica no pudimos conluir la misma, pues se no hizo imposible doblar el tubo de vidrio. Ya que lo estábamos colocando en la parte fría de la flama.

CUESTIONARIO1. ¿De qué material están fabricados los objetos más usados en el laboratorio?

De vidrio.

2. ¿Qué material es muy útil porque resiste altas temperaturas sin alteración?La porcelana.

3. ¿Qué materiales no se recomiendan porque puede alterarse y provocar resultados indeseados?Los metales.

4. ¿Para medir volúmenes, qué es más exacto entre un vaso de precipitados, un matraz erlenmaeyer y una probeta?Una probeta.

5. Para medir con pipeta, ¿qué es más exacto, una pipeta graduada o una volumétrica?Una pipeta volumétrica.

CONCLUSIONESPara trabajar en un laboratorio se necesita una gran variedad de instrumentos, los cuales no permiten realizar ciertas actividades específicas para las cuales fueron diseñados, y manejar sustancias de una manera adecuada.

La balanza granataria es de gran utilidad para medir masas en un rango medio, pero cuando necesitamos medir una masa menor o muy pequeña, podemos recurrir a la balanza analítica, ya que es mucho más precisa.

La tuberías de vidrio, al ser de gran utilidad para los laboratorios, necesitan ser adaptas a las necesidades del mismo. Es por eso que se recurre al doblado por medio del mechero de Bünsen. Debemos recordar que este doblado se realiza en la parte azul o reductora para tener resultados exitosos.

Es muy importante conocer y aprender a manejar las distintas herramientas con las que se trabaja en el laboratorio, para así poder tener resultados óptimos en todas las prácticas.

BIBLIOGRAFÍAS/A, Material de Laboratorio, recuperado en: http://www.quimicaweb.net/ciencia/paginas/laboratorio/material.html, el 07 de septiembre de 2015.

Bestfriends, ¿Qué es la balanza granataria o báscula granataria?, recuperado en: http://www.balanzagranataria.com, el 07 de septiembre de 2015.

S/A, Técnica del pipeteo, recuperado en: http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/instrumentos-laboratorios/tecnica-pipeteo.htm, el 07 de septiembre de 2015.

Litherland, Neal, Los usos de un tubo de vidrio doblado en química, recuperado en: http://www.ehowenespanol.com/usos-tubo-vidrio-doblado-quimica-info_216706, 07 de septiembre de 2015.