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Práctica de Laboratorio N° 1 “INTRODUCCION A LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

INFORME DEL LABORATORIO N° 1

QUIMICA BÁSICA

INTEGRANTES:

-COSQUILLO QUISPE, MIJAEL BRYAN

-HUAMANYAURI HUAMAN, RENZO

-GAZZO VARGAS, VERONICA

-GARCES, ANTONY

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OBJETIVOS

Experimento N° 1 “Introducción al Conocimiento de materiales y las prácticas de

Laboratorio”

Conocer y usar con eficiencia los materiales y equipos de laboratorio para aplicarlos en los experimentos.

Conocer los peligros que implican los malos usos de los instrumentos del laboratorio para poder prevenirlos.

Experimento N°2 “EL Mechero de Bunsen y el Estudio de la llama”

Conocer las diferentes aplicaciones con las clases de llamas y de esta última diferenciar sus propiedades de sus diferentes zonas

Experimento N°3 “Operaciones Fundamentales y medidas de seguridad en el laboratorio”

Conocer los procedimientos básicos y técnicas elementales para procesos diferentes en este caso el de mezcla de compuestos, filtración y determinar la densidad de un elemento.El conocimiento de estos procesos es muy importante para el buen desarrollo de experimentos posteriores, contribuye a evitar accidentes y evitar pérdida de tiempo y recursos; además de crearnos hábitos correctos en la manipulación de materiales y utensilios.

FUNDAMENTO TEÓRICOExperimento N°1

En el laboratorio los materiales con los cuales se trabaja son las herramientas que nos permitirán acceder al método experimental con eficacia estos nos servirán para afianzar la teoría de una forma práctica y concluyente acorde con la tarea a realizar, estos implementos nos servirán para realizar:

1. Mediciones volumétricas: de fluidos ya sea de gases o líquidos, como en el caso son la probeta, la pipeta, la bureta, los vasos de precipitado, los tubos de ensayo (En algunos aparatos el volumen se mide adicionándolo a este mientras que en otros el volumen se

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obtiene mediante succión), estos materiales de vidrio calibrados, que varían según la precisión con que se desea medir.

2. Realizar filtraciones, este es el caso del papel filtro doblado y acoplado al embudo simple para usarse en el recojo de precipitados.

3. Calentamiento : el mechero de bunsen con el cual se debe conocer las medidas preventivas del caso como conocer el lugar de extintor.

4. Sujetadores: pinzas para sujetar crisoles, o tubos de ensayo5. Soporte: por ejemplo rejillas que sirven de asiento a recipientes de vidrio recién calentados y

poder amortiguar y distribuir el calor.entre otras éstas herramientas mencionadas son algunas de las cuales usamos en esta ocasión y que presentaremos en la siguiente página:

Experimento N°2

La llama: Es un fenómeno luminoso que se produce por la incandescencia de los gases durante la combustión. La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por la combustión de un gas (propano, butano o gas ciudad), con el oxígeno del aire.

Reacción de combustión

Toda combustion completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2) y agua en estado de vapor (H2O); no importa cuál sea el combustible a quemar. Estas sustancias no son tóxicas, pero el dióxido de carbono es el mayor responsible del recalentamiento

Combustible + O2 = CO2 (g) + H2O (v) + energía (luz y calor)

Completa: sucede cuando cualquier combustible y abundante O2 (g) reaccionan dando como productos solo CO (g) y H2O (l).

Por ejemplo:

C3H8 (g) + O2 (g) = CO2 (g) + H2O (l)

Incompleta: una reacción de combustión es incompleta cuando hay una escases de O2 para quemar completamente el combustible. Las evidencias de una reacción de combustión incompleta es la formación de CO (g) y C(s) o hollín, siendo esta ultima la más evidente. Un ejemplo para comprobar esto en los laboratorios la combustión incompleta del propano.

C3H8 + O2 = CO2 (g) + CO (g) + C(s) + H2O (g) + calor

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Experimento N°3

Precipitados:

Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de cristalización o de una reacción química. A este proceso se le llama precipitación. Dicha reacción puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado.

En la mayoría de los casos, el precipitado (el sólido formado) baja al fondo de la disolución, aunque esto depende de la densidad del precipitado: si el precipitado es más denso que el resto de la disolución, cae. Si es menos denso, flota, y si tiene una densidad similar, se queda en suspensión.

El efecto de la precipitación es muy útil en muchas aplicaciones, tanto industriales como científicas, en las que una reacción química produce sólidos que después puedan ser recogidos por diversos métodos, como la filtración, la decantación o por un proceso de centrifugado.

En síntesis, la precipitación es la sustancia sólida visible que se forma al combinar varias sustancias.

Densidad:

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3).

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Experimento N°1

Materiales de laboratorio

InstrumentoDescripciones y Funciones

Imagen

Bureta

Es un utensilio que permite medir volúmenes, es muy útil cuando se realizan neutralizaciones

Vasos de precipitado

Son utensilios que permiten calentar sustancias hasta obtener precipitados

Matraz Erlenmeyer

Es un recipiente que permite contener sustancias o calentarlas.

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Termómetros

Se les emplea para medir temperaturas en operaciones de destilación, para determinación de puntos de fusión, etc.El termómetro es un instrumento de precisión delicado por lo tanto su manejo requiere muchos cuidados.Deberá estar limpio para introducirlo en el líquido o la solución cuya temperatura se quiere encontrar.

Densímetro

Un densímetro es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical.

El tubo de

ensayo

El tubo de ensayo es parte del material de vidrio de un laboratorio de química. Consiste en un pequeño tubo cilíndrico de vidrio con un extremo abierto (que puede poseer una tapa) y el otro cerrado y redondeado, que se utiliza en los laboratorios para contener pequeñas muestras líquidas o sólidas, aunque pueden tener otras fases, como realizar reacciones químicas en pequeña escala.

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Embudo

El embudo es un instrumento empleado para canalizar los líquidos en recipientes con bocas estrechas usado principalmente en cocina y laboratorio, también se puede usar en autos para llenar tanques de gasolina o meter el aceite en el motor sin derramar una gota.

Picetas

Es un recipiente que se utiliza para contener agua destilada, este recipiente permite enjuagar electrodos.

Mechero de bunsen

Es un utensilio metálico que permite calentar sustancias. Este mechero de gas que debe su nombre al químico alemán ROBERT W. BUNSEN. Puede proporcionar una llama caliente (de hasta 1500 grados centígrados), constante y sin humo, por lo que se utiliza mucho en los laboratorios. Está formado por un tubo vertical metálico, con una base, cerca de la cual tiene la entrada de gas, el tubo también presenta un orificio para la entrada de aire que se regula mediante un anillo que gira.

Papel filtro

El papel de filtros es un papel que se corta en forma circular y se introduce en un embudo de filtración, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus poros.

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Pipetas Normal y Volumétrica

Son utensilios que permiten medir volúmenes. Las hay en dos presentaciones:

a) Pipetas graduadas: Es un elemento de vidrio que sirve para dar volúmenes exactos, con esta pipeta, se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada.

b) Pipeta volumétrica: Es un elemento de vidrio, que posee un único valor de medida, por lo que sólo puede medir un volumen.

Probeta Normal y Graduada

Es un utensilio que permite medir volúmenes están hechas normalmente de vidrio pero también las hay de plástico. Así mismo las hay de diferentes tamaños (volúmenes).

Rejilla de asbesto

La Rejilla de Asbesto es la encargada de repartir la temperatura de manera uniforme, cuando se calienta con un mechero. Para esto se usa un trípode de laboratorio, ya que actúa como un sostenedor a la hora de experimentar.

Soporte Universal

Un soporte de laboratorio, soporte universal o pie universal es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, embudos de decantación, etc.

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colocarlo

luego

colocar

aplique

colocar

luego

esperar

luego

observar


Experimento N° 2

Experimento con la rejilla sin asbesto

Experimento con el fosforo Experimento del tubito de vidrio

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Sobre la boca del tubo o vástago

Observe el suceso

Encender el mechero

Colocar un palito de fosforo atravesado por un alfiler a 3

mm. de su cabeza

Encender el mechero con llama no luminosa

Observe y anote lo sucedido

El tubo sobre la boca del vástago

Fuego en el otro extremo del tubo

El tubo debe formar 45° con la horizontal

Como la llama sube con la rejilla

Que pase la llama encima de la rejilla

Abrir la llave del gas

Horizontalmente la rejilla sobre la boca del tubo

Cierre la llave del gas

Levante lentamente la rejilla

sostener

luego

mantener

observar

luego


Experimento con la porcelana

Experimento con la cartulina Experimento de la rejilla con asbesto

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Un pedazo de porcelana a mitad de la llama

Encender el mechero

Con llama no luminosaCon llama luminosa

Los pasos anteriores con el mismo pedazo de porcelana

En una posición fija hasta que esté muy caliente

Cuáles son los cambios en la porcelana

mantener

observar

Repetir


En línea recta y horizontal un pedazo de cartulina

Observe los cambios

Sin que se queme retirarlo cuando haya dejado como

una huella

En una posición fija hasta que se ponga color rojo

Descender la rejilla sin asbesto

Aplicar fuego encima de la rejilla

Si la llama atraviesa o no


La rejilla sobre la llama


- CUESTIONARIO 1. El mechero y sus partes

2. ¿Cuándo se produce la llama azulina no luminosa y cuando la llama luminosa?Una llama no luminosa se produce cuando hay suficiente O2 para que el gas pueda combustionar completamente, en cambio una llama luminosa se produce cuando hay escaso O2, en consecuencia se produce una reacción de combustión incompleta

3. ¿Por qué la presencia de las partículas de carbón en la llama luminosa?Debido a que ocurre una combustión incompleta que da origen a las partículas de carbono o hollín.

4. ¿Cuál de las zonas de la llama es la zona reductora, por qué?En el interior del cono los gases todavía no han inflamado y en el cono mismo hay zonas donde la combustión no es todavía completa y existen gases no oxidados a dióxido de carbono y agua por lo que se tiene una zona reductora de la llama siendo esta zona la de menor temperatura en la llama

5. ¿Cuál de las zonas de la llama se llama zona oxidante, por qué?Se le llama zona oxidante a la zona que está más alejada del mechero que es rica en oxígeno, en esta zona se obtendrá una temperatura muy alta (1500ºC).

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Tubo o vástago

Base

Anillo regulador

Boquilla


6. ¿Qué se demuestra con el experimento de la rejilla de asbesto colocada horizontalmente a través de la llama o un trozo de cartón o cartulina verticalmente en medio de la llama?

7. ¿Qué se demuestra con el experimento del tubo de vidrio?Nos muestra que en la parte interna de la llama hay gas sin combustionar lo que provoca en el extremo del tubito expuesto al aire salga una llama anaranjada

8. ¿Cuáles son las partes más frías y más calientes de la llama, a que se debe la diferencia de temperatura?La parte fría es denominada zona fría, ya que tiene una menor temperatura en comparación con las otras partes, esto debido a los escases de O2 para la combustión. A diferencia de la zona oxidante, que es la zona más caliente, presenta mayor abundancia de O2.

9. Tres razone por lo que es preferible usar siempre una llama NO LUMINOSA.

1. Presenta una gran potencia calorífica.2. Presenta una baja intensidad luminosa en comparación con la llama

luminosa, lo que lo hace más detectable3. No deja residuos de partículas de hollín como lo hace la llama luminosa.

10. Diferencias entre una combustión lenta y una combustión viva

Combustión lenta Combustión viva

Es aquella que consume de una manera muy pausada al combustible con llama o con ausencia de esta, pero siempre produciendo calor.Ejemplo:

el carbón mineral. un cigarrillo encendido.

Es aquella que consume al combustible de manera inmediata produciendo calor y llama.Ejemplo:

la pólvora una vela.

cerillo.

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Experimento N°3

GENERACIÓN DE PRECIPITADOS

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD

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Combinar el KI con el Pb(NO3)2

Combinar el alumbre con el carbonato de calcio

Combinar el CuSO4 con el Pb(NO3)2

Filtrar para obtener el precipitado

Pesar en la balanza electrónica

Medir un volumen de 15ml en la probeta

Pesar el metal para determinar la densidad en la

balanza electrónica

Agregue el metal a la probeta

Medir el volumen desplazado y determinar la

densidad


DATOS EXPERIMENTALES

Pesos:

Peso Total: 0.89 grPeso del papel filtro: 0.65 grPeso del precipitado: 0.24 gr

CÁLCULOS

REACCIÓN 1

En este experimento se pidió mezclar 10ml de KI al 0.2M con los 5ml de Pb (NO3)2 al 0.2M.

La ecuación balanceada está dada por la siguiente formula

Pb(NO3)2(ac) + 2 KI (ac) ------> PbI2(s) + 2 KNO3 (ac)

De la formula balanceada sacamos la conclusión de que por cada 2 moles de KI se producirán 1 mol de PbI2.

Hallando el número de moles del KI

M=0.2 de aquí se deduce que el número de moles del KI es: 0.001

Por lo tanto el número de moles del PbI2 es 0.0005 y su peso es 0.23 gr

Pero en la práctica se obtuvo un peso de 0.24 gr. Esto es muy cercano a lo teórico el error debe ser más que todo por factores externos.

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1 mol 2 moles 2 moles1 mol


REACCIÓN 2

En este experimento solo se pidió mezclar los reactivos (5ml de Pb(NO3)2 y 5 ml de CuSO4) y las observaciones están dadas en la parte correspondiente del informe.

La reacción que se forma es

Pb(NO3)2 + CuSO4 ----> PbSO4 + Cu(NO3)2

REACCIÓN 3

En este experimento solo se pidió mezclar los reactivos (5ml de Pb(NO3)2 y 5 ml de CuSO4) y las observaciones están dadas en la parte correspondiente del informe.

La reacción que se forma es:

KAl(SO4)2.12H2O + 2Na2CO3 ----> KAl(CO3)2 + 2Na2(SO4)2

EXPERIMENTO SOBRE LA DENSIDAD

El volumen inicial fue de 15mL ± 0.1mL.

El peso de la muestra del metal fue de 14.95g. ± 0.1g.

El volumen final fue de 20.4mL. ± 0.1mL.

Volumen final=Volumeninicial+Volumende lamuestra⇒Volumende lamuestra=Volumen final−volumen inicialV muestra=20.4mL−15mLV muestra=5.4mL±0.1mL

ρmuestra=¿ 2.76g ./mL.± 0.1g ./mL. ¿

ANALISIS DE RESULTADOS:

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PRECIPITADOS

REACCIÓN 1.- Del análisis del precipitado se observó que un compuesto de color amarillo precipito, este debe ser PbI2(S), según la reacción, además que al encontrar el peso de este son casi iguales.REACCIÓN 2.- El precipitado encontrado en esta ocasión es el PbSO4, el cual posee un color blanco.REACCIÓN 3.- Se observa un precipitado de un color blanquecino el cual corresponde al KAl(CO3)2. En los últimos dos casos no se pide la separación de los precipitados.

EXP. DE LA DENSIDAD

Como la densidad es una propiedad física intensiva, es decir, no depende de la cantidad de sustancia que se analice. Procedimos a buscar el valor obtenido en la tabla de densidades lo que resultó ser el metal Aluminio.

OBSERVACIONES:

Experimento N°2

1-Con la llama luminosa, la base de la porcelana empezó a ponerse totalmente negra en un intervalo de 5 min. y no roja como se esperaba. Al momento de hacer contacto con tal sustancia negra se pensó que era hollín, lo cual nos llevó a pensar que ocurría una combustión incompleta.

Con la llama luminosa y con la misma porcelana, fue casi instantáneo aprox. 5 seg. Cuando empezó a un color rojo intenso. Se observó también que lentamente la sustancia negra (hollín) estaba desapareciendo, entonces se pensó que ocurría una combustión completa.

2-En este experimento con la cartulina y llama no luminosa se observó que aparecía un tipo de huella, donde se podían distinguir las diferentes zonas de la llama no luminosa. Viéndose que en los extremos se producía una combustión más rápida que en la parte interna.

3-En el experimento con la rejilla, se observó que por un instante que la parte superior de la llama no luminosa tomo un aspecto como la luminosa. Se observó que cuando se hacía movimiento al palito de fosforo la llama azul la seguía como si fuera este su puntero.

4- haciendo una comparación con la llama luminosa y no luminosa al aplicarlos en el fosforo con el alfiler incrustado, se observó que con la llama azul se encendió más rápido que con la llama no luminosa, y que en ambos casos el fosforo toma un pequeño intervalo de tiempo para encenderse.

Experimento N°3

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Al mezclar lentamente ambas soluciones, se forma una solución de color amarilla intensa. Se forma luego un precipitado de color amarillo oscuro pero que luego de un momento, al momento de sedimentar, se observa que la parte superior va quedando de un color transparenteAl mezclar lentamente ambas soluciones, se forma una solución de color celeste claro, luego el precipitado que se forma de color blanco. Al manipular el tubo de ensayo que contenía la solución nos percatamos que, al ubicarlo en una posición casi horizontal, la solución no caía por el extremo del tubo con lo cual se pudo apreciar que la resistencia de ese líquido a fluir por el tubo de vidrio.Al mezclar lentamente ambas soluciones, se forma una solución de color blanca, como si fuera medio lechosa y el precipitado que se forma es de un color blanco más intenso que el que se observaba a lo largo del tubo.

EXPERIMENTO N°4

-Se observó que al pesar la muestra del metal. La balanza no era tan precisa pues a veces variaba en 0.1g

-Se observó que al echar la muestra de metal a la probeta, esta marcó más volumen debido al principio de Arquímedes.

-Al obtener el resultado de la densidad se pudo comparar con una tabla de densidades lo que se asemejó mucho a la densidad del Aluminio 2.7g/mL .

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CONCLUSIONES

Experimento N°2

La llama luminosa irradia mayor cantidad de luz pero menor poder calorífico. Es producida cuando una cantidad insufiente de oxigeno reacciona con el combustible y además el gas emite partículas de carbono (hollín), es decir, una reacción de combustión incompleta.

La llama no luminosa emite una menor cantidad de luz pero tiene un mayor poder calorífico que la llama no luminosa. Se produce cuando una mayor cantidad de oxigeno reacciona con un combustible, generando una combustión completa.

ZONA FRIA ZONA REDUCTOR ZONA OXIDANTE

Color oscuro Ocurre una mescla

de gases

Color azul brilloso En esta zona se

producen las primeras reacciones para combustion

Color azul claro Esta es la zona de

más alta temperatura.

Experimento N°3

- Se puede concluir que al ocurrir reacciones químicas se pueden apreciar diferentes cambios entre ellos el color.

- Que se puede extraer el precipitado usando tan solo el proceso de filtración, y que puede ser muy efectivo extrayendo la gran mayoría de este si se tiene los cuidados respectivos.

- El practicar la mezcla de soluciones nos da más experiencia para posteriormente poder hacer experimentos que lo requieran con mayor facilidad

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Bibliografía

1. “BREVE ESTUDIO DEL MECHERO DE BUNSEN Y SUS FLAMAS. Práctica de laboratorio 2. Colegio de Ciencias y Humanidades. http://baseu.ujed.mx/miWeb12/Practica2%20unidad2.htm .

2. PETRUCCI, HARWOOD, HERRING. “Química General”, PEARSON EDUCACION, S.A, Madrid 2003. Pág. 174y 175

3. “PRECIPITADOS”. Teoría breve, Precipitados. http://es.geocities.com/ciencia_basica_experimentos/precipitados.htm.

4. “AUMENTO EBULLOSCÓPICO”. Aumento ebulloscópico. http://es.wikipedia.org/wiki/Aumento_ebullosc%C3%B3pico.

5. A.P.KRESHKOV, A.A. YARASLÁVTSEV.”Curso de Química Analítica, análisis cualitativo”. Editorial Mir Moscú, Traducción al español 1985. Capitulo 5 pág. 259-287

6. “PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES”. Principio de Arquímedes. Wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes.

7. BROWN, LEMAY BURSTEN,Química, la ciencia central, novena edición.

8. WHITTEN, Davis y PECK, Química general, quinta edición.

9. RAYMOND, Chang, Química, sexta edición.

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