lab oratorio de quimica general y organica 08

Laboratorios de Qumica General y OrgnicaL. Ugalde, N. Fierro y F. Rodrguez 2006

Universidad Santo Toms Departamento de Ciencias Bsicas Qumica General y Orgnica

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Tabla de Contenidos

Normas de seguridad en el Laboratorio ......................................................................... 3 Preparacin de Informes de Laboratorio ....................................................................... 6 Laboratorio N1. Determinacin de Densidad de Lquidos y Slidos. .......................... 8 Laboratorio N2. Preparacin de Soluciones. .............................................................. 13 Laboratorio N3. Tipos de Reacciones.......................................................................... 16 Laboratorio N4. Equilibrio Qumico. Principio de Le Chatelier. .............................. 18 Laboratorio N5. Medida del pH y Neutralizacin cido Base. .................................. 20 Laboratorio N6. Determinacin de Acidez en Vinagre y Mayonesa. ........................ 22 Laboratorio N7. Determinacin de la Ka del cido Actico. ..................................... 27 Laboratorio N8. Soluciones Amortiguadoras y Capacidad Amortiguadora.............. 29 Laboratorio N 9. Valoracin Redox. ........................................................................... 33 Laboratorio N10. Reconocimiento de Funciones Orgnicas. .................................... 36 Laboratorio N11. Qumica de la Leche. ...................................................................... 40 Laboratorio N12. Hidratos de Carbono....................................................................... 42

El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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Normas de seguridad en el LaboratorioEl laboratorio debe ser un lugar seguro para trabajar. Para ello se tendrn siempre presente los posibles peligros asociados al trabajo con materiales peligrosos. Nunca hay excusa para los accidentes en un laboratorio bien equipado en el cual tanto profesores y alumnos se encuentran bien informados. A continuacin se exponen una serie de normas que deben conocerse y cumplirse en el laboratorio: Indumentaria de laboratorio 1. Gafas de seguridad son requeridas en todos los laboratorios. Salpicaduras de reactivos son posiblemente el riesgo ms importante en el laboratorio, y los ojos son extremadamente delicados al contacto con ellos. 2. Lentes de contacto no son recomendados en el laboratorio. Las gafas de seguridad evitan la salpicadura de reactivos hacia los ojos, sin embargo, ellas no evitan el contacto con algunos gases, que pueden secar los lentes de contacto e incluso ser absorbidos por estos. 3. Delantal de laboratorio debe ser usado en todos los laboratorios ya que evita que posibles proyecciones de sustancias qumicas lleguen a la piel. Adems su uso evita posibles deterioros de prendas de vestir. 4. Sandalias, zapatos abiertos y tacos altos no son permitidos en el laboratorio. Esto es con el objeto de proteger los pies de salpicaduras y derramamientos. La restriccin sobre tacos altos es debido a balance. 5. Pantalones cortos y faldas cortas no son permitidos en el laboratorio. Nuevamente el objetivo es evitar lesiones en la piel producto de salpicaduras. 6. En caso de usar pelo largo, es conveniente mantenerlo tomado y recogido. 7. Est estrictamente prohibido el uso de radios, CD player o cualquier aparato de este tipo, ya que son un medio de distraccin en el laboratorio. Comportamiento General 1. Se exige un comportamiento que permita un desarrollo adecuado del laboratorio. 2. Leer cuidadosamente y minuciosamente las guas de prcticas antes de ingresar al laboratorio. Esto permitir desempear una buena prctica y conocer de antemano los posibles riesgos en esta. 3. Llegar puntualmente al laboratorio. 4. Est terminantemente prohibido fumar, tomar bebidas e ingerir alimento en el laboratorio. 5. Cada grupo de prcticas se responsabilizar de su zona de trabajo y de su material. Deben mantenerse limpios los aparatos y el rea de trabajo. Al finalizar el laboratorio debe asearse el rea de trabajo y deben entregarse los aparatos y materiales usados totalmente limpios y ordenados. 6. Las prendas personales no deben dejarse sobre el mesn de trabajo. Tampoco debe haber sobre ellas muchos libros ya que pueden daarse con los reactivos, quitando adems espacio para trabajar adecuadamente. Recordar que los laboratorios poseen lockers a su disposicin. 7. Lavar manos frecuentemente mientras se desarrolla un laboratorio, y lavarlas exhaustivamente al trmino de ste.El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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8. En caso de ocurrir una lesin en el laboratorio, informar inmediatamente al profesor. 9. Nunca recoger vidrios rotos con las manos. Usar implementos adecuados. 10. Antes de utilizar un reactivo, asegurarse bien de que es el que se necesita, fijarse bien el rtulo. 11. Nunca realizar reacciones que no estn explicitadas en la gua de laboratorio, sin el consentimiento del profesor. 12. Nunca usar reactivos que no se encuentran etiquetados. 13. En caso de no sentirse apto para desarrollar un laboratorio o en el transcurso de ste, indicarlo al profesor. 14. Nunca oler un reactivo directamente del recipiente. Algunos reactivos son extremadamente custicos (gases irritan severamente la piel) y deberan ser evitados. Para oler de forma segura un reactivo, se recomienda estar a dos pies del recipiente, y con la mano ahuecada llevar una muestra de vapor del reactivo hacia la nariz. Fuego en el laboratorio 1. Mantener la calma en caso de fuego. 2. En caso de encenderse ropa se recomienda la utilizacin de la ducha de seguridad. 3. Nunca usar extinguidotes sobre una persona. Pueden ocasionar schock y asfixia. 4. Nunca mover ningn objeto encendido, ya que podra empeorar la situacin. 5. Nunca usar agua para extinguir un fuego qumico. Derramamiento de qumicos 1. Informar inmediatamente un derramamiento al profesor o al ayudante. 2. En caso de derramamiento sobre una persona, inmediatamente sacar la ropa afectada y lavar la zona del cuerpo afectada con mucho agua. En caso de que el derramamiento sea mayor, acudir hacia la ducha de seguridad y remover las ropas contaminadas mientras el agua est corriendo. 3. Pequeas salpicaduras sobre el mesn, piso o balanzas debe ser limpiado inmediatamente. Bicarbonato de sodio y vinagre se recomienda como agentes de neutralizacin de cidos y bases, respectivamente. Neutralizar derramamientos de cidos y bases antes de limpiar. Equipo de laboratorio 1. Cerciorarse que el material que se le entregue est en buen estado. El empleo de aparatos de vidrio rotos o trizados pueden hacer fracasar un experimento y lo que es peor, producirle heridas. Por lo tanto, descarte este tipo de material. 2. El vidrio caliente no se diferencia a simple vista del vidrio fro. Para evitar quemaduras, dejarlo enfriar antes de tocarlo o tomarlo con material adecuado (pinzas) 3. Emplear el correcto material en cada experiencia. Solamente el profesor puede indicar el cambio de un material por otro. 4. Nunca dejar un aparto o equipo, funcionando sin vigilancia.El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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5. Cuando se determinan masas de productos qumicos con balanza, se colocar papel de filtro sobre el plato de la misma y si es necesario porque el producto a pesar fuera corrosivo, se utilizar vidrio reloj. 6. Se debe evitar cualquier perturbacin que conduzca a un error, como vibraciones debidas a golpes, aparatos en funcionamiento, soplar sobre el plato de la balanza, etc. Normas Generales 1. En caso de padecimiento de alguna enfermedad o condicin informarla al profesor. 2. Antes de usar un mechero, se recomienda cerciorarse de la ausencia de solventes orgnicos en las cercanas. Existen solventes orgnicos que son altamente inflamables. 3. Los productos inflamables (alcohol, ter, etc.) no deben estar cerca de fuentes de calor. Si hay que calentar tubos con estos productos, se har a bao mara, nunca calentar directamente a la llama. 4. No devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados sin consultar con el profesor. 5. Nunca lanzar desechos qumicos al desage o ponerlos en la basura. Siempre consultar al profesor que hacer con los desechos. 6. El vidrio caliente al igual que otros materiales (metales), no se diferencia a simple vista del vidrio fro. Para evitar quemaduras, dejarlo enfriar antes de tocarlo o tomarlo con material adecuado (pinzas). 7. Nunca se debe introducir un tapn de goma a un tubo de vidrio sin primero humedecer el tubo y el agujero con agua, solucin jabonosa o glicerina. Se recomienda adems protegerse las manos con toalla de papel o trapo. 8. En caso de calentar a la llama el contenido de un tubo de ensayo, nunca apuntar hacia ti ni hacia ningn compaero. Puede hervir el lquido y proyectarse 9. No tocar con las manos y menos con la boca, los productos qumicos. 10. No pipetear con la boca. Utilizar pro-pipeta. 11. Los cidos requieren un cuidado especial. Cuando sean diluidos, nunca agregar agua sobre ellos, siempre al contrario, es decir, cido sobre agua.



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Preparacin de Informes de LaboratorioI. En el Laboratorio. La preparacin de un informe de laboratorio comienza en el mismo laboratorio (realizando medidas, registrando datos, etc.). A continuacin se presentan una serie de consejos que ayudaran a un trabajo provechoso en el laboratorio: 1. Emplear un cuaderno de laboratorio exclusivo para la asignatura. 2. Leer y analizar la gua del prctico antes de ingresar al laboratorio. 3. Usar tablas identificadas claramente para el registro de datos. 4. Escuchar atentamente y tomar nota de las instrucciones dadas por el profesor. 5. Registrar metodologas, observaciones, materiales y reactivos usados en el prctico. 6. Chequear resultados con el profesor. II. Informe. El objeto de la creacin de informes es instruir a los alumnos en la capacidad de comunicar ideas y resultados a travs de un medio escrito. Un informe es el reflejo del trabajo en laboratorio; un laboratorio bien realizado se traducir en un informe claro. Adems un buen informe puede ser entendido y utilizado por cualquier persona. En orden a alcanzar una comunicacin efectiva, es recomendable seguir el siguiente formato: 1. Portada. Debe incluir el Nombre de la Institucin (Universidad Santo Toms), el Ttulo del Laboratorio, Nombre de Integrantes y Fecha de la Experiencia. 2. Tabla de Contenidos (ndice). 3. Introduccin. Presenta antecedentes relacionados directamente con el trabajo prctico, y una breve descripcin del experimento a realizar. Esta seccin no debe exceder de una pgina. 4. Objetivos. Definicin clara de la motivacin de la experiencia. 5. Procedimiento Experimental. Esta seccin debe incluir una descripcin de materiales y reactivos, junto con las metodologas empleadas en el prctico. 6. Resultados. Presentacin de los resultados obtenidos, en la forma de Tablas y/o Grficos. Tablas y Grficos deben ser numerados secuencialmente, con un nmero de Figura en el caso de Grficos. Deben identificarse claramente las variables contenidas en el Grfico oEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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Tabla, con las unidades correspondientes. Los Grficos adems deben exponer claramente variables asignadas a cada eje, escalas, puntos experimentales e identificacin de curvas. 7. Discusin. Seccin dedicada a un anlisis profundo de los resultados obtenidos. 8. Conclusiones. El trabajo prctico cumpli los objetivos propuestos? En caso contrario, plantear observaciones o sugerencias orientadas a alcanzar los objetivos propuestos. 9. Referencias. Autor(es) (Apellido, Nombre). Nombre de Texto. Edicin. Lugar de Edicin, Editorial, Ao de Edicin. Ejemplo: Chang, Raymond. Qumica. Sptima Edicin. Mxico. McGraw-Hill. 2002.



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Laboratorio N1. Determinacin de Densidad de Lquidos y Slidos.Objetivos Generales Realizar mediciones gravimtricas y volumtricas para determinar la densidad de lquidos y slidos. Informar las distintas mediciones con sus respectivos errores experimentales.

Introduccin I.- Densidad La materia posee masa y volumen. Las mismas masas de sustancias diferentes tienden a ocupar distintos volmenes, as notamos que el hierro o el hormign son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plstico 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, ms pesado nos parecer.

d=

m V

A continuacin se muestra la densidad de distintas sustancias expresadas tanto en kg/m3, como g/cm3.Sustancia Densidad en kg/m3 Agua 1000 Aceite 920 Gasolina 680 Plomo 11300 Acero 7800 Mercurio 13600 Madera 900 Aire 1,3 Butano 2,6 Dixido de carbono 1,8 Densidad en g/cm3 1 0,92 0,68 11,3 7,8 13,6 0,9 0,0013 0,026 0,018

La densidad de un cuerpo est relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotar sobre otra si su densidad es menor.



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Clculo de la densidad en lquidos Densmetro La determinacin de densidades de lquidos tiene importancia no slo en la fsica, sino tambin en el mundo del comercio y de la industria. Por el hecho de ser la densidad una propiedad caracterstica (cada sustancia tiene una densidad diferente) su valor puede emplearse para efectuar una primera comprobacin del grado de pureza de una sustancia lquida. El densmetro es un sencillo aparato que se basa en el principio de Arqumedes. Es, en esencia, un flotador de vidrio con un lastre de mercurio en su parte inferior (que le hace sumergirse parcialmente en el lquido) y un extremo graduado directamente en unidades en densidad. El nivel del lquido marca sobre la escala el valor de su densidad.

Un densmetro o aremetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad de los lquidos. Tpicamente est hecho de vidrio y consiste de un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El lquido se vierte en un recipiente alto, y el aremetro gradualmente se baja hasta que flote libremente

Clculo de la densidad en los slidos Para determinar la densidad, utilizaremos la relacin:

d=

m V

Lo primero que haremos ser, determinar la masa del slido en la balanza. Para determinar el volumen: Cuerpos regulares: Aplicaremos la frmula que nos permite su clculo. Si es necesario conocer alguna de sus dimensiones las mediremos con el calibre, la regla o el instrumento de medida adecuado. Cuerpos irregulares: De acuerdo al principio de Arqumedes. En un recipiente graduado, agregaremos agua y anotaremos su nivel. Luego, sumergiremos totalmente el objeto y volveremos a anotar elEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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nuevo nivel, La diferencia de niveles ser el volumen del slido. Todas las medidas se deben realizar, por lo menos, tres veces y se calculara la media aritmtica (promedio) para reducir errores. Procedimiento Experimental Parte I A.-Determinacin de la densidad de un lquido, por mediciones gravimtricas y de volumen En una balanza analtica determine la masa de un vaso de 50 mL. Anote su valor Ambiente una bureta de 50 mL con el lquido a utilizar. Proceda a llenar la bureta con dicho lquido. Transfiera 5 mL desde la bureta al vaso pp y mase nuevamente en la balanza analtica. Anote el valor. Repita esta operacin para un volumen de 10 y 15 mL. Complete la siguiente Tabla:Volmenes del lquido medido mL Masa Vaso + lquido (g) Masa Lquido (g) Densidad lquido (g/mL)

Masa Vaso Vaco (g)

Calcule el valor promedio de las densidades obtenidas en la tabla.

B.- Medicin de densidad de lquidos por uso del densmetro o aremetro Proceda a llenar una probeta de 100 mL, con la muestra lquida indicada por el profesor. Determine la temperatura del lquido, cuide que esta sea la misma temperatura que la indicada en los aremetros. Si no es as entonces puede bajar la temperatura colocando la probeta bajo agua de la llave. Proceda a introducir el aremetro de ms alta escala, de tal manera que pueda estimar en qu rango se encuentra la densidad que est determinando. Posteriormente, se afina la medida con el densmetro ms sensible cuya escala incluya ese valor. Existen 3 muestras lquidas a las cuales debe medir densidad. Llene la siguiente tabla: Muestra Densidad (g/mL) Temperatura (C)



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Parte II Determinacin de la densidad de Vidrio Objetivo Especficos Determinar la densidad de un slido aplicando principio de Arqumedes. Determinar la densidad de un slido regular por su geometra.

A.- Determinacin de la densidad de un slido por el principio de Arqumedes Masar 3 esferas de vidrio en un vaso precipitado de 50 mL, no olvide masar previamente el vaso y tarar. Anote el valor obtenido. Agregue 25 mL de Agua a una probeta de 50 mL. Agregue cuidadosamente las tres esferas de vidrio en la probeta (si se forman burbujas eliminarlas). Lea y anote el nuevo volumen en la probeta. Calcule la densidad y exprese su valor con el nmero correcto de cifras significativas. Llene la siguiente Tabla:Mt de esfera (g) Vi H2O en la probeta (mL) Vf H2O en la probeta (mL) Ve de vidrios (mL) dv (g/mL) (Arqumedes)

Mt = masa total Vi = volumen inicial Vf = volumen final Ve = volumen esferas Dv = densidad vidrio B.- Determinacin de Densidad del vidrio por formula geomtrica Masar una esfera de vidrio Con la ayuda de un pie de metro mida el dimetro de una esfera de vidrio. Anota el valor Determinar el volumen de la esfera de acuerdo a la frmula geomtrica respectiva ( V =

4 3 r ). 3

Calcule la densidad expresando su valor con el nmero correcto de cifras significativas.



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Llene la siguiente tabla: Mt (e) (g) Dimetro esfera vidrio (cm) V esfera vidrio (mL) d vidrio, segn Frmula geomtrica

Mt(e) = masa total esfera Referencias Del Valle, Ma Anglica. Mediciones y mtodos de separacin en el laboratorio Qumico. Edicin Pontificia Universidad Catlica de Chile. 1996. www.monografas .com/densidad



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Laboratorio N2. Preparacin de Soluciones.Objetivos Generales: Conocer y aplicar la preparacin de disoluciones por disolucin Conocer y aplicar la preparacin de disoluciones por dilucin

Introduccin Preparacin de disolucin: A.-Por disolucin, se prepara disolviendo una determinada cantidad de soluto, en un determinado volumen de disolvente. Por ejemplo: prepara 250 mL de disolucin de NaCl(MM=58,5 g/mol) 0,5 M.

0.5mol.NaCl x = 1000mL.disolucin 250mL.disolucinse requieren 0,125 mol de NaCl, es decir :g = 0,125x58.4 = 7,3125 g. Esto es, la disolucin se prepara disolviendo 7,3125 g de la sal con un mnimo de agua, en un vaso de precipitado. Luego se trasvasija a un matraz de aforo, a travs de un embudo de gravitacin y se diluye (agregando ms agua), hasta completar el volumen de disolucin de 250 mL.

B.- Por dilucin Se prepara agregando disolvente a una disolucin cuya concentracin se conoce. Se mide un volumen de la disolucin concentrada (alcuota) y se aade una determinada cantidad de disolvente, de manera de obtener una disolucin ms diluida. Procedimiento Experimental I.-Preparar una solucin a partir de un soluto slido (Por Disolucin). a) Realizar el clculo de los gramos para la solucin a preparar. n(moles) = g ( gramos) MM ( g / mol )



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[molaridad ] =b) Procedimiento Experimental

moles( soluto) V ( L)disolucin

Masar los gramos de soluto, calculados, en vidrio reloj limpio y seco. Trasladar el soluto a un vaso pp. Enjuague el vidrio reloj con agua destilada desde la piseta, dejndola caer en el vaso pp. Agregar agua destilada al vaso para disolver el soluto, utilice varilla de vidrio. El volumen de agua agregado debe ser inferior al volumen total de la solucin a preparar. Verter la solucin a un matraz aforado del volumen correspondiente. Enjuagar el vaso pp y la varilla y vaciar al matraz, repetir si es necesario. Agregar agua destilada al matraz con la piseta, hasta el aforo. Tapar el matraz, asegurndose que la tapa quede bien ajustada y agite para homogenizar la solucin. Consulte en que recipiente ser conservada la solucin.

II.-Preparar una solucin a partir de una ms concentrada de concentracin conocida (Por Dilucin). a) Determinar con la frmula de dilucin, el volumen de solucin concentrada, necesario para la solucin a preparar.

C1 V1 = C2 V2

b) Procedimiento Experimental Extraer con pipeta el volumen determinado en a) Dejar escurrir la solucin en matraz aforado del volumen adecuado. No soplar la pipeta.(Si se tratara de un cido, siempre se agrega sobre agua, por lo que el matraz debera contener previamente algunos mL de agua destilada) Agregar agua al matraz hasta aforar. Homogeneizar la solucin con el matraz bien tapado. Consulte en que recipiente ser conservada la solucin.


Nota: Las concentraciones tanto de la solucin concentrada como diluida ser dada por su profesor.


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Reactivos: Sulfato de cobre ( CuSO4 x5 H 2 O ) Dicromato de potasio: K 2 Cr2O7 Cromato de Potasio: K 2 CrO4 Material de Laboratorio

Reactivos

vidrio reloj bureta Pipetas volumtricas y aforadas matraz de aforo

Referencias Del Valle, Ma Anglica. Mediciones y mtodos de separacin en el laboratorio Qumico. Edicin Pontificia Universidad Catlica de Chile. 1996.



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Laboratorio N3. Tipos de Reacciones.Objetivo General Reconocer los diferentes tipos de reacciones qumicas existentes

Introduccin Una ecuacin qumica es la representacin grfica de una determinada reaccin qumica. En las ecuaciones qumicas los reactivos se escriben, por convencin a la izquierda y los productos a la derecha despus de una flecha que significa produce. Reactivos Productos En general, las reacciones qumicas pueden ser clasificadas en diferentes categoras: Tipo de ReaccinAdicin Descomposicin Sustitucin Doble Sustitucin

Nmero de Reactantes2 o ms 1 2 2

Nmero de Productos1 2 o ms 2 2

Reaccin generalA+BC AB+C AB + C CB + A AB + CD AD + CB

Ejemplos4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3 C6H12O6(s) 6C(s) + 6H2O(g) Cu(s) + 2AgNO3(ac) 2Ag(s) + Cu(NO3)2(ac) NaCl(ac) + AgNO3(ac) NaNO3(ac) + AgCl(s)

Hay varias formas por la cuales es posible afirmar si una reaccin ha ocurrido. Esencialmente, nosotros buscamos observaciones que denoten una reaccin, as es posible observar, cambios de color, produccin de un gas, produccin de un olor o la formacin de un slido (precipitado). Existen adems cambios sutiles, tales como, liberacin o consumo de calor, o cambios de pH. Parte Experimental 1.- En un tubo de ensayo colocar 2 mL de HCl (cido clorhdrico) 6M y agregar 10 gotas de AgNO3 (nitrato de plata), observe y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece? 2.- A 2 mL de KI (yoduro de potasio) adicionar 2 mL de Pb(NO3)2 (nitrato de plomo), observe y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece?El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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3.- Colocar en un tubo de ensayo granallas de cinc (Zn), adicionar 2 mL de HCl 6M, observe y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece? 4.- Colocar en un tubo de ensayo un trozo de cobre (Cu), adicionar 2 mL de HNO3 (cido ntrico), anote y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece? 5.- Con mucho cuidado colocar un clavo (Fe) dentro de un tubo de ensayo, adicionar 5 mL de solucin de Cu2SO45H20 (sulfato de cobre (II) pentahidratado), dejar reaccionar y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece? 6.- Tomar con ayuda de pinzas un trozo de magnesio (Mg) y quemarlo con la llama de un mechero. Poner el residuo sobre un vidrio reloj, observar y: Anotar lo que sucede Anotar la ecuacin balanceada A qu tipo de reaccin pertenece? Referencias Burriel, F., Lucena, F., Arribas, S., Hernndez, J. Qumica Analtica Cualitativa. Espaa. Paraninfo Thomson Learning. 2001.



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Laboratorio N4. Equilibrio Qumico. Principio de Le Chatelier.Objetivos Generales Observar diferentes reacciones qumicas que ilustren equilibrios qumicos. Observar cambios que ilustren el principio de Le Chatelier.

Procedimiento Complejo hexatiocianato de hierro (III). Complejos inicos se forman cuando ciertos iones se combinan con otros iones o molculas. El in hierro (III) y el in tiocianato forman un complejo inico de acuerdo a la siguiente ecuacin de equilibrio: Fe+3 (ac) + 6SCN- (ac) Fe(SCN)6-3 (ac) Este complejo presenta un color oscuro rojo sangre. 1. Adicionar 0,5 mL de solucin 0,1 M FeCl3 a 0,5 mL de solucin 0,1 M KSCN, y luego adicionar 15 mL de agua destilada. Agitar. Tomar 2 mL de solucin anterior y adicionarle 1 mL de solucin 0,1 M KSCN. Agitar. Anotar observaciones. 2. Adicionar 0,5 mL de solucin 0,001 M de FeCl3 a 0,5 mL de solucin 0,1 M de KSCN, y luego adicionar 15 mL de agua destilada. Agitar. Tomar 2 mL de solucin anterior y adicionarle 1 mL de solucin 0,1 M de FeCl3. Agitar. Anotar observaciones. Complejo tetracloro cobre (II). En agua, el cobre (II) esta unido a cuatro molculas de agua, formando el complejo inico, Cu(H2O)4+2. Este complejo presenta un color azul caracterstico de soluciones de cobre. Alta concentracin de cloro reemplaza al agua para formar un complejo inico diferente, tetracloro cobre (II), el cual presenta un color verde. Cu(H2O)4+2 (ac) + 4Cl- (ac) CuCl4-2 (ac) + 4H2O (l) Azul Verde 1. A 1 mL de solucin 0,1 M de Cu(NO3)2, adicionar 1 mL de HCl concentrado. Agitar. Anotar observaciones. 2. A la solucin anterior adicionar 5 mL de agua destilada. Agitar. En caso de no observar modificacin en el color, adicionar ms agua. Complejo tetraamin cobre (II). Como fue mencionado anteriormente, el in cobre (II) disuelto en agua presenta un color azul, debido al complejo Cu(H2O)4+2. Una solucin acuosa de cobre (II) en medio basificado con amoniaco (NH3) forma el complejo, tetraamin cobre (II), Cu(NH3)4+2, de color azul intenso. Cu(H2O)4+2 (ac) + NH3 (ac) Cu(NH3)4+2 (ac) + 4H2O (l) 1. A 5 mL de solucin 0,1 M de CuSO4 adicionar gotas de NH3 concentrado hasta apreciar un cambio de color en la solucin. Anotar observaciones.El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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2. A la solucin anterior adicionar gotas de H2SO4 concentrado hasta apreciar un cambio de color en la solucin. Anotar observaciones. Complejo tetracloro cobalto(II). El in Co(II) disuelto en agua, presenta un color rosa, debido al complejo, Co(H2O)6+2. Sin embargo, en presencia de un exceso de in cloruro (Cl-), el Co(II) forma el complejo CoCl4-2, caracterizado por presentar un color azul. Co(H2O)6+2 (ac) + 4Cl- (ac) CoCl4-2 (ac) + 6H2O (l) Rosa Azul 1. A 2 mL de solucin 0,1 M de Co(NO3)2 adicionar gota a gota HCl concentrado hasta observar cambio de color en la solucin. Anotar observaciones. 2. A la solucin anterior adicionar agua destilada hasta observar cambio de color en la solucin. Anotar observaciones. Referencia Burriel, F., Lucena, F., Arribas, S., Hernndez, J. Qumica Analtica Cualitativa. Espaa. Paraninfo Thomson Learning. 2001.



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Laboratorio N5. Medida del pH y Neutralizacin cido Base.Objetivos Generales Conocer y emplear indicadores en la determinacin de pH. Entender el concepto de neutralizacin cido base.

Introduccin El pH de una sustancia refleja su grado de acidez o de basicidad. En este experimento mediremos el pH de varias sustancias. La escala de pH se enumera de 0 a 14:

Existen diversas formas de conocer experimentalmente el valor de pH de una disolucin. Una de las ms rpidas, econmicas y sencillas, es mediante un indicador colorido. Un indicador cido base es una sustancia colorida que en un determinado valor de pH, cambia sbitamente de color. Esta sustancia tambin es un cido o una base, y lo que sucede es que en su forma cida tiene una estructura electrnica que le da un color caracterstico; al perder un protn (por la presencia de base en el medio) la base conjugada del indicador, puede adoptar otra estructura electrnica, con un color totalmente distinto, como se indica en la siguiente ecuacin:

color 1

HIn

OH H+

color 2

In -

Existen muchas sustancias empleadas como indicadores cido base, y cada una de ellas tiene un valor particular de pH en el que cambia de color o vira (Tabla 1).Tabla 1. Algunos indicadores cido base. Indicador Viraje Fenolftalena 8 10 Azul de bromotimol 6 7,6 Rojo de metilo 4,2 6,3 Naranja de metilo 3,1 4,4 Color Incoloro-rosado-fucsia Amarillo-verde-azul Rojo-naranja-amarillo Rojo-naranja-amarillo

Para realizar mediciones precisas de pH, se utiliza normalmente un pH-metro. Un pH-metro consta de dos electrodos conectados a un minivoltmetro. Uno de los electrodos, el de referencia tiene un valor de potencial constante, mientras que en elEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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otro, el voltaje cambia en proporcin directa a la concentracin de iones H3O+, es decir, con el pH.Procedimiento Experimental Parte I. Medidas de pH.

1. Rotular doce tubos de ensayos limpios y secos con los nombres de las siguientes soluciones: a) Amoniaco, NH3 (0,1 M) b) Cloruro de amonio, NH4Cl (0,1 M) c) Hidrxido de sodio, NaOH (0,1 M) d) Cloruro de Sodio, NaCl (0,1 M) e) cido clorhdrico, HCl (0,1 M) f) cido actico, CH3COOH (0,1 M) g) Acetato de sodio, CH3COONa (0,1 M) h) Vinagre i) Leche j) Agua corriente k) Jugo de tomates l) Bebida cola 2. Colocar 2 mL de cada muestra en el correspondiente tubo de ensayo 3. Determine el pH de cada una de las muestras empleando papel pH. Tomar pequeos trozos de papel y humedecerlos con gotas de cada solucin (emplear varilla de vidrio) 4. Anotar valores de pH de cada solucin. 5. En caso de contar con pH-metro, determinar el pH con este equipo. Comparar los resultados.Parte II. Neutralizacin cido base. NaOH/HCl 1. Colocar 2 mL de solucin de NaOH 0,1 M en un tubo de ensayo limpio y seco. Agregar gotas de solucin de fenolftalena. Anotar observaciones. 2. A la solucin anterior adicionarle gota a gota solucin de HCl 0,1 M hasta observar cambio de color. Anotar observaciones. NH3/HCl 1. Colocar gotas de amoniaco 0,1 M en un trozo de algodn y gotas de cido clorhdrico 0,1 M en otro trozo de algodn. 2. Juntar trozos de algodn. 3. Anotar observaciones. Referencias

Garzn, G. Fundamentos de qumica general con manual de laboratorio. Segunda edicin. Mxico. McGraw-Hill. 1991.



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Laboratorio N6. Determinacin de Acidez en Vinagre y Mayonesa.Objetivos Generales Introduccin

Utilizar la tcnica de valoracin o titulacin. Comprender y aplicar los clculos matemticos asociados a la neutralizacin de un cido dbil con una base fuerte. Determinar el % de acidez en vinagre y en mayonesa.

La tcnica de valoracin o titulacin consiste en medir el volumen de una solucin de concentracin exactamente conocida (solucin estndar) que reacciona cuantitativamente con un volumen determinado de la solucin de concentracin desconocida a la cul se le desea determinar la concentracin exacta. Una reaccin cido-base termina cuando ocurre una completa neutralizacin. En este punto llamado Punto de Equivalencia los moles de la base reaccionan completamente con los moles del cido:

H 3O + + OH - 2H 2 OUn mtodo para visualizar el trmino de la reaccin es mediante el uso de indicadores cido-base que son sustancias que presentan color diferente en medios cido y bsico. Por ello se puede seguir el desarrollo de una titulacin a travs del cambio de color de un indicador. Ejemplos de indicadores son: Azul de timol, Rojo de metilo, Fenolftalena, Tabla 1Tabla 1: Indicadores cido-base Indicador Fenolftalena Azul de bromotimol Rojo fenol Naranja de metilo Azul de timol Rango de viraje 8,0-10,0 6,2-7,6 6,4-8,0 3,1-4,4 1,2-2,8 Cambio de color Incoloro-rosado Amarillo-azul Amarillo-rojo Rojo-anaranjado Rojo-amarillo

La evidencia fsica del Punto de equivalencia se llama Punto Final, instante en el cual el indicador cambia de color. En ese momento se debe tomar nota del volumen de solucin titulante agregado.



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Clculos relacionados con el anlisis volumtrico

La reaccin cido-base que ocurrir, tanto en el vinagre como en la muestra de mayonesa, ser entre el cido actico presentes en ellos y el hidrxido de sodio que se usar como titulante: CH3COOH(ac) + NaOH(ac) CH3COONa(ac) + H2O

De la ecuacin equilibrada se desprende que 1 mol de cido reacciona con 1 mol de base, entonces en el punto de equivalencia se verifica: moles de base = moles de cido En trminos generales:Moles de titulante = moles de titulado

*

Los moles de base se calculan: Donde,

n NaOH = VNaOH (L) x CNaOH (mol/L)

VNaOH = volumen gastado en la titulacin CNaOH = concentracin exacta en mol/L

Como en el punto de equivalencia los moles de la base se igualan con los del cido (*) se tiene el valor n CH3COOH y con la Masa Molar CH3COOH se puede calcular los gramos de cido actico en la muestra de vinagre y mayonesa, segn corresponda, de acuerdo a:

n=

m( g ) ; MM ( g / mol )

m( g ) = n(mol ) xMM ( g / mol )

En general, para el clculo volumtrico es mucho ms til trabajar con equivalentes y, por lo tanto, con masa equivalentes y normalidad. Por lo que en la reaccin de titulacin tendremos:equivalentes de titulante = equivalentes de titulado

es decir, equivalentes de H+ =equivalentes de OHEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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N=

equivalente g ; equivalente g = NxV (L ) V (L)

a.- lo cual permite expresar la acidez del vinagre, expresado en %p/v del cido actico presente en el vinagre:% p/v = g cido actico x 100 mL muestra

b.-la acidez de la mayonesa en %p/p:%p/p = g cido actico x 100% g muestra

Procedimiento Experimental Ambientar la bureta con el hidrxido de sodio utilizando de 2 a 3 mL. Esto se realiza para eliminar los posibles residuos de agua en ella, lo que traera como consecuencia un cambio en la concentracin del NaOH estndar lo que alterara los clculos y resultados del contenido de cido actico. Llenar la bureta con el NaOH, enrasando en cero. Se debe tener la precaucin que no se formen burbujas en el extremo inferior de la bureta, de ser as, abrir la llave dejando caer disolucin hasta eliminar la burbuja y despus completar hasta cero.cido + indicador

cido actico en vinagre: En cada uno de tres matraces Erlenmeyer agregar el volumen de vinagre medido con pipeta volumtrica, que el profesor le indique y a continuacin las gotas de indicador (fenolftalena). cido actico en mayonesa: Masar alrededor de 15 g de mayonesa en cada uno de dos matraces Erlenmeyer, agregar 10 mL de etanol y 100 mL de agua destilada para disolver la muestra y a continuacin las gotas de indicador (fenolftalena). Comenzar la titulacin exploratoria para estimar el volumen a gastar, esto es dejando caer hidrxido desde la bureta en pequeas porciones, detenindose para agitar el recipiente, agregar otra porcin, agitar. Continuar la adicin de titulante hasta que elEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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indicador cambie a una leve coloracin rosada que persista ms de 30 segundos. Leer el volumen gastado de NaOH, en la bureta y anotarlo. Repetir la titulacin con otra alcuota, aadiendo rpidamente un volumen unos 2 a 3 mL inferior al consumido en la titulacin exploratoria y luego gota a gota, hasta el viraje del indicador. Anotar el nuevo volumen gastado. Se repite la operacin hasta obtener dos volmenes de titulante consumido que no difieran entre s en ms de 0,2 mL. Reactivos

- NaOH de concentracin conocida - Fenolftalena - Vinagre comercial - Mayonesa comercialClculos y Sistematizacin de Datos

Concentracin NaOHA.- cido actico en vinagre:

Masa Molar cido actico Muestra Problema

1.-Calcular los moles de hidrxido de sodio para cada matraz 2.-Calcular los gramos de cido actico para cada matraz 3.-Calcular el promedio de los gramos del cido actico 4.-Con los clculos previos determinar el % P/V del cido actico en vinagre Matraz Erlenmeyer Vol. vinagre (mL) Vol. NaOH (L) n NaOH (mol) masa c. Actico (g)

Promedio:

% P/V cido Actico en vinagreEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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B.- cido actico en mayonesa

Matraz Erlenmeyer

masa mayonesa(g)

Vol.NaOH (L)

n NaOH (mol)

masa c.Actico (g)

Promedio:

Promedio:

5.- Repetir los clculos desde 1.- a 3.6.-Calcular el promedio de los gramos de mayonesa utilizados 7.-Con los clculos previos determinar el % P/P del cido actico en mayonesa.% P/P cido Actico en mayonesa Referencias

Del Valle, Ma Anglica. Mediciones y mtodos de separacin en el laboratorio Qumico. Edicin Pontificia Universidad Catlica de Chile. 1996.



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Laboratorio N7. Determinacin de la Ka del cido Actico.Procedimiento Experimental

Preparar con varios das de anticipacin las soluciones de cido actico (CH3COOH) y acetato de sodio (CH3COONa). 1. Tomar 5 tubos de ensayo grandes o vasos de precipitado, marcarlos A, B, C, D, E. 2. En cada tubo ponga las cantidades de las soluciones de cido actico 0,2 M y de acetato de sodio 0,2 M indicados en la tabla siguiente. Mida los volmenes usando una bureta, y agite cada tubo con una varilla de vidrio. TABLA I TUBOS o VASOS CH3COOH 0,2 M CH3COONa 0,2 M A 16 mL 4 mL B 14 mL 6 mL C 12 mL 8 mL D 8 mL 12 mL E 6 mL 14 mL 3. Calcule la concentracin molar corregida del cido actico y del acetato de sodio en cada una de las soluciones obtenidas, utilizando la ecuacin siguiente:

C corregida =

C inicial x V inicial (mL) V total (mL)

Anote sus resultados en la siguiente tabla:Tubos A B C D E [CH3COOH] (mol/L) TABLA II [CH3COONa] log [sal]/[cido] (mol/L) Temperatura (C)

4. Con una varilla de vidrio limpia humedezca el papel indicador de escala corta de pH (Accutint) y anote los valores de pH de cada una de las soluciones. Para obtener buenos resultados es importante lavar y secar la varilla entre una determinacin y otra. Anote los valores en la siguiente tabla:



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TABLA III Tubos A B C D E

pH

5. Sabiendo que la constante de disociacin del cido actico es igual a: CH 3COO - H + Ka =

[

[CH 3COOH]

][ ]

y recordando que

pH = - log H + y que pKa = - logKa, pH = pKa + log

calcule pKa para cada tubo, usando la ecuacin siguiente:

[ ]

[CH 3COONa ] [CH 3COOH]Ka (mol/L)

anote sus resultados en la tabla siguiente: TABLA IV Tubos pKaA B C D E Valor promedio



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Laboratorio N8. Soluciones Amortiguadoras y Capacidad Amortiguadora.Objetivos Generales: Introduccin

Conocer el funcionamiento y preparacin de soluciones reguladoras. Determinar la capacidad reguladora de una solucin tampn.

Una solucin amortiguadora (Buffer o Tampn) es capaz de resistir cambios de pH cuando pequeas cantidades de cido o base son agregadas a la solucin. Por ejemplo, cuando 0,01 moles de cido fuerte y base fuerte son adicionados a agua destilada, el pH desciende a 2 con el cido y aumenta a 12 con la base. Si la misma cantidad de cido o base son adicionados a una solucin amortiguadora formada por cido actico acetato de sodio, el pH puede variar solamente en una fraccin de unidad. La regulacin del pH es importante en muchas reacciones qumicas, como as tambin en el control de procesos metablicos dentro de nuestro organismo. As encontramos que la sangre de nuestro organismo se encuentra regulada a un pH de 7,4. Notables variaciones de dicho valor pueden causar enfermedades e incluso la muerte, debido a que afecta los procesos bioqumicos que ocurren en dicho fluido. Una solucin amortiguadora requiere dos especies. Una es capaz de reaccionar exclusivamente con OH- y la otra con H3O+. Estas soluciones se forman por la combinacin de un cido dbil y una sal derivada de ste (cido actico/acetato de sodio) o por una base dbil y una sal derivada de sta (amoniaco/cloruro de amonio). Debido a que las soluciones amortiguadoras presentan efecto de in comn, es posible aplicar la ecuacin de Henderson Hasselbalch con la finalidad de prepararlas:

pH = pKa + log

[base conjugada(sal)] [cido dbil]

La Capacidad Amortiguadora () es una medida de la resistencia a los cambios de pH de una solucin amortiguadora cuando un cido o una base son agregados a sta. Este parmetro es expresado como los moles de cido o base necesarios para cambiar el pH de un litro de una solucin reguladora en una unidad. Mientras ms grande el valor de , mayor la resistencia de la solucin amortiguadora a cambios de pH.

=

(cambio de pH )(volumen de buffer en L )

(moles de OH - o H3O+ adicionados)

En este laboratorio, la ecuacin de Henderson Hasselbalch ser usada para determinar la cantidad del par base conjugada cido dbil necesario para producir un una solucin amortiguada a pH fisiolgico.



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Procedimiento Preparacin de solucin reguladora.

1. En base a los siguientes equilibrios cido-base determine que sistema cido dbil base conjugada considerara para preparar una solucin amortiguadora que presente un pH aproximado de 7,40.

H 3PO 4 (ac) H + (ac) + H 2 PO 4 - (ac) K a1 = 7,5 x10 3 ; pK a1 = 2,12 H 2 PO 4 - (ac) H + (ac) + HPO 4 - 2 (ac) K a2 = 6,2x10 -8 ; pK a2 = 7,21 HPO 4 - (ac) H + (ac) + PO 4 -3 (ac)2

K a3 = 4,8x10 -13 ; pK a3 = 12,32

2. Calcular la razn [base conjugada]/[cido dbil] empleando la ecuacin de Henderson Hasselbalch. Calcular la cantidad de base conjugada necesarios para preparar 250 mL de buffer, conociendo la concentracin del cido dbil: Grupo I. 0,1 M de cido dbil. Grupo II. 0,5 M de cido dbil Grupo III. 1,0 M de cido dbil 3. Chequear resultados con el profesor. 4. Preparar solucin amortiguadora.Determinacin de capacidad amortiguadora

1. Calibrar pH-metro. Seguir instrucciones del profesor para calibrar y limpiar pH-metro. 2. Medir pH de solucin amortiguadora preparada. 3. Llenar una bureta de 50 mL con solucin amortiguadora y otra bureta de 50 mL con solucin estandarizada de NaOH ( 0,1 M) 4. Armar montaje segn Figura 1. 5. Transferir 50 mL de solucin amortiguadora en un vaso de precipitado de 250 mL. 6. Adicionar alcuotas de solucin de NaOH (10 mL) a la solucin reguladora. Despus de cada adicin, anotar el volumen de NaOH adicionado y el pH de la solucin. Completar Tabla I. 7. Continuar hasta adicionar 100 mL de solucin de NaOH. 8. Completar Tabla II. 9. Graficar pH versus moles de NaOH adicionados. 10. Calcular el pH terico de cada solucin empleando la ecuacin de Henderson Hasselbalch, y compararlos con los valores experimentales.



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Figura 1. Montaje experiencia. Tabla I Volumen NaOH (mL) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 pH



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Tabla II V. Buffer (L) V. NaOH (L) Moles NaOH Cambio de pH (pH) Capacidad Reguladora,

Referencias

Chang. R. Qumica. Sptima Edicin. Mxico. McGraw-Hill. 2002. Harris, D. Quantitative Chemical Analysis. Fifth Edition. USA. Freeman and Company. 1998.



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Laboratorio N 9. Valoracin Redox.Objetivo General

Aplicacin de una reaccin redox en la determinacin del contenido de perxido de hidrgeno (H2O2) en un producto comercial.

Introduccin

La palabra oxidacin se emple originalmente para definir a la reaccin de combinacin de cualquier elemento con el oxgeno, para producir algn xido. Por ejemplo, cuando el hierro se oxida, se produce herrumbre, que es el xido frrico, o cuando se quema carbn, se produce dixido de carbono:

4Fe(s) + 3O 2 (g) 2Fe 2 O 3 (s) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g)Por otro lado, la palabra reduccin se utiliz para referirse a la eliminacin de oxgeno de un xido, dejando puro el elemento, con una notable reduccin de su masa y/o el volumen con respecto al material original. Por ejemplo el cobre, posiblemente el primer metal reducido por el hombre a su forma pura o metlica, puede obtenerse calentando el xido en presencia de carbn:

2CuO(s) + C(s) 2Cu(s) + CO 2 (g)Actualmente entendemos que un elemento se oxida cuando aumenta su nmero de oxidacin, mientras que una especie se reduce cuando disminuye su nmero de oxidacin. La regla de oro en una reaccin de xido reduccin (Redox) es que: nunca puede haber una oxidacin sin haber reduccin y viceversa, la oxidacin de un elemento, necesariamente provoca la reduccin de algn otro. Dos conceptos son necesarios manejar en este tipo de reacciones: Reductores y Oxidantes. Una sustancia ser reductora cuando se oxide, es decir, done electrones, mientras que un oxidante se reduce al aceptar dichos electrones. Ejemplo:

Mg + S Mg + 2 + S2 En esta reaccin el magnesio pasa del estado de oxidacin 0 al +2, es decir, se oxida (reductor). Por otro lado, el azufre pasa del estado 0 al -2, es decir, se reduce (oxidante). En ste prctico se utilizar una tpica reaccin redox para determinar el contenido de perxido de hidrgeno (H2O2, agua oxigenada) en una muestra comercial. Se emplear una solucin estandarizada de permanganato de potasio (KMnO4) el cual actuar como oxidante frente al perxido de hidrgeno. La reaccin involucrada es:El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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MnO 4 (ac) + H 2 O 2 (ac) Mn + 2 (ac) + O 2 (g)-

H+

Una de las ventajas de emplear permanganato de potasio en este tipo de valoraciones, es que acta tambin como indicador. El Mn+2 es incoloro mientras que el in permanganato es prpura. Cuando el punto de equivalencia es alcanzado, la solucin se colorea levemente debido al exceso de permanganato en la solucin.Procedimiento Experimental

1. Ambientar bureta de 50 mL usando porciones de 5 mL de solucin estandarizada de KMnO4 ( 0,1 N) 2. Aforar bureta a 50 mL. 3. Tomar una alcuota de 5 mL de solucin de perxido de hidrgeno de 10 volmenes, llevarla a un matraz aforado de 100 mL y completar volumen con agua destilada. Agitar solucin. Calcular el factor de dilucin. 4. Tomar una alcuota de 5 mL de solucin diluida de perxido de hidrgeno e introducirla dentro de un matraz Erlenmeyer de 250 mL. Agregar aproximadamente 50 mL de agua destilada y 15 mL de cido sulfrico 0,1 M. 5. Valorar la solucin de perxido hasta que la solucin adquiera una leve tonalidad prpura (la tonalidad debe persistir al menos por 30 segundos, de ser as, el punto final ha sido alcanzado). 6. Repetir valoracin (se recomienda realizar tres medidas). 7. Completar datos de Tabla I Valoracin 1 2 3 PromedioClculos a) Escribir la ecuacin balanceada para esta reaccin redox.

Tabla I Volumen KMnO4 Equivalentes (mL) KMnO4

Equivalentes H2O2

MnO 4 (ac) + H 2 O 2 (ac) Mn + 2 (ac) + O 2 (g)-

H+

b) Determinacin de la Normalidad de H2O2. Recordar que fue tomada una alcuota de 5 mL (0,005 L) de muestra problema.

equivalentes H 2 O 2 N(H 2 O 2 ) = x Factor de Dilucin 0,005 L El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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c) Determinacin del % p/v de H2O2. A partir de los equivalentes de perxido de hidrgeno determinados por la valoracin, calcular la masa de ste en la alcuota, sabiendo que:

masa H 2 O 2 equivalentes H 2 O 2 = Peso equivalente * * Peso equivalente = Peso Molecular Nmero de electrones en semireaccin * *

**El nmero de electrones en semireaccin considera el nmero de electrones vinculados con el proceso de oxidacin del H2O2. ***No olvidar considerar el Factor de Dilucin en ste clculo.Referencias

Skoog, D., West, D. Qumica Analtica. Cuarta Edicin. Mxico. McGraw-Hill. 1994.



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Laboratorio N10. Reconocimiento de Funciones Orgnicas.Objetivo General

Reconocer qumicamente grupos funcionales oxigenados.

Introduccin

Bajo el nombre de funciones oxigenadas, se ha agrupado una serie de compuestos, cuya nica caracterstica en comn es contener uno o ms tomos de oxgeno en su molcula. Nos referiremos en especial a las siguientes funciones: Hidroxlicas, Carbonlicas y Carboxlicas.Reacciones para el grupo hidroxilo Oxidacin En presencia de dicromato de potasio (K2Cr2O7) o permanganato de potasio (KMnO4) en medio cido, los alcoholes primarios se oxidan a aldehdos o cidos carboxlicos, los secundarios se oxidan a cetonas, mientras que los terciarios no se oxidan. Reconocimiento de alcoholes primarios, secundarios y terciarios (Test de Lucas) Se fundamenta en la diferente velocidad de reaccin de los alcoholes primarios, secundarios y terciarios frente al reactivo de Lucas. Este reactivo es una solucin de cloruro de zinc en cido clorhdrico. La reaccin da como resultado el correspondiente cloruro de alquilo, observndose un enturbiamiento en la solucin, debido a que los halogenuros de alquilo son insolubles o escasamente solubles en medio acuoso. Los alcoholes terciarios reaccionan en forma inmediata, el secundario luego de algunos minutos y el primario no reacciona a temperatura ambiente. Reconociendo de fenoles Los fenoles dan compuestos coloreados al reaccionar con cloruro frrico (FeCl3). La coloracin depende de la naturaleza del fenol y de la concentracin de la solucin. Reacciones del grupo carbonilo Oxidacin a) En presencia de K2Cr2O7 o KMnO4 en medio cido los aldehdos alifticos y aromticos se oxidan a cidos, mientras que las cetonas no se oxidan. b) Test de haloformo. Los compuestos que tienen las siguientes estructuras:

donde R puede ser cualquier grupo alquilo, arilo o H, dan positiva la reaccin de haloformo, que es evidenciada por la aparicin de un precipitado amarillo (yodoformo) al tratar estos compuestos con yodo en presencia de hidrxido de sodio e hipoclorito de sodio.El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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Reaccin de adicin Debido a la polaridad que presenta el grupo carbonilo es que puede adicionar reactivos nucleoflicos tales como NaHSO3, HCN, etc., dando compuestos slidos o coloreados. Reconocimiento a) Reaccin con Reactivo de Schiff. El Reactivo de Schiff es una solucin de fucsina decolorada con anhdrido sulfuroso. Los aldehdos en presencia de este reactivo adquieren una coloracin fucsia. Las cetonas no reaccionan. b) Reaccin con Reactivo de Fehling. El Reactivo de Fehling es una mezcla de dos soluciones: Fehling A (solucin de cobre (II) y Fehling B (solucin alcalina de tartrato sdico-potsico). Este Test permite la diferenciacin entre aldehdos y cetonas. El cobre (II) oxida los aldehdos a cidos carboxlicos, formando xido cuproso (precipitado de color rojo). Las cetonas no presentan reaccin. Reacciones para el grupo carboxilo Oxidacin Los cidos carboxlicos no sufren oxidacin ya que el carbono tiene su mximo estado de oxidacin. Formacin de sales y reconocimiento Los cidos carboxlicos pueden reaccionar con una base fuerte o dbil dando la sal del cido correspondiente. Los cidos carboxlicos reaccionan con bicarbonato de sodio (NaHCO3) liberando CO2 y formando la sal sdica. Por otro lado, los cidos carboxlicos de alto peso molecular reaccionan muy lentamente. Esterificacin El cido carboxlico, al ser tratado con un alcohol en presencia de cido sulfrico concentrado produce un ster.

Procedimiento Experimental Reacciones para el grupo hidroxilo

a) Oxidacin. Numerar tres tubos de ensayo y agregar a cada uno 0,5 mL de solucin de K2Cr2O7 y 1 gota de H2SO4 concentrado. A cada tubo agregar adems: Tubo 1 0,5 mL de etanol Tubo 2 0,5 mL de isopropanol Tubo 3 0,5 mL de terbutanol Calentar suavemente. Registrar observaciones.



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b) Reconocimiento de alcoholes primarios, secundarios y terciarios. Numerar tres tubos de ensayo secos. A cada uno agregar: Tubo 1 0,5 mL de etanol Tubo 2 0,5 mL de isopropanol Tubo 3 0,5 mL de terbutanol Posteriormente, agregar a cada tubo 1 mL de reactivo de Lucas (agitar energticamente). Observar y registrar el tiempo en que se produce separacin en dos capas o un enturbamiento de la solucin. c) Reconocimiento de fenol. En un tubo de ensayo colocar 1 mL de fenol y luego agregar gotas de FeCl3 al 5 %. Registrar observaciones.Reacciones del grupo carbonilo

a) Oxidacin. Numerar tres tubos de ensayo y agregar a cada uno 0,5 mL de solucin de K2Cr2O7 y 1 gota de H2SO4 concentrado. A cada tubo agregar adems: Tubo 1 0,5 mL de formaldehdo Tubo 2 0,5 mL de acetona Tubo 3 0,5 mL de benzaldehdo Calentar suavemente. Registrar observaciones. b) Test de haloformo. A 1 mL de acetona agregar 4 mL de solucin de KI al 10%, 2 mL de solucin de NaOH 1 M y 4 mL de solucin de NaClO al 5 % recientemente preparada. Registrar observaciones. c) Reaccin de adicin. Colocar en un tubo de ensayo 1 mL de benzaldehdo ms 0,5 mL de solucin saturada de NaHSO3. Agitar y calentar, luego enfriar rpidamente. Registrar observaciones. d) Reacciones de reconocimiento. a. Reaccin de Schiff. Numerar tres tubos de ensayo y adicionar a cada uno 3 gotas de NaOH 0,1 M y 10 gotas de Reactivo de Schiff. A cada tubo agregar adems: Tubo 1 0,5 mL de formaldehdo Tubo 2 0,5 mL de acetona Tubo 3 0,5 mL de benzaldehdo Registrar observaciones. b. Reaccin de Fehling. Numerar dos tubos de ensayo y adicionar a cada uno 1 mL de Reactivo Fehling A y 1 mL de Reactivo Fehling B. A cada tubo agregar adems:El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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Tubo 1 0,5 mL de formaldehdo Tubo 2 0,5 mL de acetona Calentar cuidadosamente en bao mara a ebullicin por ms de 5 minutos. Registrar observaciones.Reacciones para el grupo carboxilo.

a) Formacin de sales y reconocimiento. En un tubo de ensayo colocar 0,5 mL de cido actico y luego agregar una pequea cantidad de bicarbonato de sodio. Registrar observaciones. b) Reaccin de Esterificacin. A una pequea cantidad de cido saliclico agregar 1 mL de alcohol metlico y 10 gotas de cido sulfrico concentrado. Calentar suavemente con agitacin por algunos minutos, luego enfriar solucin en bao de agua helada. Agitar suavemente, tomar su olor y comparar con los reactivos de partida. Registrar observaciones.Referencias

Carey, F. Qumica Orgnica. Tercera Edicin. Madrid. McGraw-Hill. 1999. Fox, M., Whitesell J. Qumica Orgnica. Segunda Edicin. Mxico. Pearson Educacin. 2000. Vollhardt, P., Schore, N. Organic Chemistry. Third Edition. USA. Freeman. 1998.



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Laboratorio N11. Qumica de la Leche.Objetivo General

Conocer la composicin qumica de la leche y separar algunos de sus componentes.

Introduccin

La leche es el primer alimento que ingieren los mamferos recin nacidos, incluidos los bebs, y en la mayora de los casos contina siendo el nico componente de su dieta durante un considerable perodo de tiempo. La leche es un fluido biolgico complejo, cuya composicin y propiedades fsicas varan de una especie a otra en funcin de las necesidades dietticas de las cras. El constituyente mayoritario de la leche es el agua, conteniendo adems cantidades variables de lpidos, protenas y carbohidratos que se sintetizan en la glndula mamaria. Tambin se encuentran en la leche pequeas cantidades de minerales y otros componentes lipo e hidrosolubles que proceden del plasma sanguneo, protenas sanguneas e intermediarios de la sntesis mamaria. Una composicin aproximada de la leche es la siguiente: Agua Protenas Grasas Hidratos de carbono Vitaminas y sales minerales 87,1 % 3,4 % 3,9 % 4,9 % 0,7 %

Procedimiento

Leche homogenizada (100 mL) se calienta en un vaso precipitado de 400 mL a 40 C y se le agrega, gota a gota con agitacin, 2 mL de solucin acuosa al 50 % de cido actico. Se deja enfriar y la mezcla se filtra a travs de un embudo Bchner. El slido se prensa firmemente para eliminar el lquido y se transfiere a un vaso de precipitado. El slido se trata tres veces con 15 mL de ter etlico cada vez. Los extractos etreos reunidos se secan con sulfato de magnesio anhidro, se filtra a travs de un embudo provisto de una porcin de algodn y el solvente se deja evaporar a temperatura ambiente. Anotar masa final. Al slido que qued en el vaso despus de la extraccin con ter, se agrega 15 mL acetona, se agita, se decanta, se retira la acetona, se repite el proceso anterior. Finalmente el slido se deja secar a temperatura ambiente. Anotar masa final.



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Esquema de separacin

Datos

En base a sus resultados complete la siguiente tabla: Volumen de leche (mL) Masa Leche (g) Casena (g) Casena, % en masa Grasa (g) Grasa, % en masaReferencia

Varnam, A., Sutherland, J. Leche y productos lcteos. Espaa. Acribia. 1994.



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Laboratorio N12. Hidratos de Carbono.Objetivo General

Caracterizacin e identificacin qumica de distintos hidratos de carbono.

Introduccin

Los carbohidratos son clasificados como polihidroxialdehdos o polihidroxicetonas. Por tanto, ellos exhiben propiedades qumicas asociadas a alcoholes y compuestos carbonlicos. Segn el nmero de unidades de azcares sencillos que posean se clasifican en:Monosacridos o azcares sencillos, que a su vez se clasifican en aldosas cuando contienen el grupo aldehdo o cetosas cuando contienen el grupo cetona. Las aldosas y cetosas se clasifican a su vez segn el nmero de tomos de carbono de su cadena principal. Tabla 1. Algunas clases de monosacridos. Nmero de tomos de Aldosa carbono Cuatro Aldotetrosa Cinco Aldopentosa Seis Aldohexosa Siete Aldoheptosa Ocho Aldooctosa Cetosa

Cetotetrosa Cetopentosa Cetohexosa Cetoheptosa Cetooctosa

Disacridos que estn formados por dos monosacridos unidos entre s por enlaces glucosdicos.

Oligosacridos (oligos es una palabra griega que, en su forma plural, significa algunos) que tienen entre tres y diez monosacridos unidos tambin por enlaces glucosdicos.Polisacridos que son polmeros naturales con varios miles de unidades de azcar sencillo ligadas entre s.

En el presente laboratorio se evaluar la reactividad de algunos monosacridos, disacridos y un polisacrido, a travs de diferentes pruebas: En el Ensayo de Benedict un azcar reductor reacciona con el in Cu (II) en la presencia de base. El in cprico es reducido a un Cu2O (precipitado rojizo), mientras que el aldehdo es oxidado a cido carboxlico. El Ensayo de Barfoed es una variacin del Test de Benedict. Consiste de una solucin de acetato de cobre (II) en cido actico. El Cu (II) en medio cido no presenta la misma reactividad que disuelto en medio bsico, es por ello que con este reactivo es posible distinguir monosacridos de disacridos basado en la velocidad con que seEl usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.


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forma Cu2O. Los monosacridos reaccionan entre 2 3 minutos, mientras que disacridos lo hacen en tiempo ms largos. El Ensayo de Seliwanoff es usado para distinguir cetosas de aldosas usando, y se basa en la conversin de la cetosa en 5-hidro-metil-furfural y su posterior condensacin con resorcinol formando as complejos coloreados. Una solucin roja es indicativa de una respuesta positiva al test. El Ensayo de Bial distingue hexosas de pentosas. Las pentosas reaccionan con orcinol en la presencia de FeCl3 y HCl concentrado para dar un color verde azulado caracterstico. El Ensayo de Lugol contiene una mezcla de yodo y yoduro que permite reconocer polisacarridos, particularmente el almidn, ya que forma una coloracin azul intensa producto de la formacin de un complejo entre el yodo y la fraccin de amilosa del almidn.Procedimiento Experimental

Se emplearn soluciones al 1% de: Glucosa, Galactosa, Fructosa, Arabinosa, Maltosa, Lactosa, Sucrosa y Almidn.Ensayo de Benedict. 1. Preparar un bao de agua caliente. 2. Etiquetar ocho tubos de ensayo limpios. 3. En cada tubo agregar 1 mL de reactivo de Benedict y 5 gotas de la correspondiente solucin de hidrato de carbono. 4. Colocar al mismo tiempo todos los tubos en el bao de agua caliente. 5. Observar y registrar el tiempo de la aparicin del precipitado de Cu2O. 6. Despus de 10 minutos remover todos los tubos del bao. Ensayo de Barfoed. 1. Etiquetar ocho tubos de ensayo limpios. 2. En cada tubo agregar 1 mL de reactivo de Barfoed y 10 gotas de la correspondiente solucin de hidrato de carbono. 3. Colocar al mismo tiempo todos los tubos en el bao de agua caliente. 4. Observar y registrar el tiempo de la aparicin del precipitado de Cu2O. 5. Despus de 10 minutos remover todos los tubos del bao. Ensayo de Seliwanoff. 1. Etiquetar ocho tubos de ensayo limpios. 2. En cada tubo agregar 1 mL de reactivo de Seliwanoff y 10 gotas de la correspondiente solucin de hidrato de carbono. 3. Colocar al mismo tiempo todos los tubos en el bao de agua caliente. 4. Observar y registrar el tiempo de la aparicin de color rojo en la solucin. 5. Remover todos los tubos del bao tan pronto como persista la coloracin roja en algunos tubos. Calentamiento excesivo puede causar resultados falsos.



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Ensayo de Bial. 1. Etiquetar ocho tubos de ensayo limpios. 2. En cada tubo agregar 1 mL de reactivo de Bial y 10 gotas de la correspondiente solucin de hidrato de carbono. 3. Colocar al mismo tiempo todos los tubos en el bao de agua caliente. 4. Observar y registrar el tiempo de la aparicin de color verde azulado en la solucin. 5. Remover todos los tubos del bao tan pronto como persista la coloracin roja en algunos tubos. Calentamiento excesivo puede causar resultados falsos. Ensayo de Lugol. 1. Etiquetar ocho tubos de ensayo limpios. 2. En cada tubo agregar 1 mL de solucin de hidrato de carbono y 5 gotas de Lugol. 3. Observar y registrar el tiempo de la aparicin de color azul intenso en la solucin. Degradacin de almidn. a. Agregar 2 mL de solucin de almidn en un tubo. Luego adiciones 1 mL de saliva. Deje reaccionar por cinco minutos. b. Agregar 5 gotas de Lugol. c. Registrar observaciones. En base a los resultados obtenidos complete la siguiente tabla: Tabla 2. Resultados. Hidrato de Benedict carbono Glucosa Galactosa Fructosa Arabinosa Maltosa Lactosa Sucrosa Almidn + (Positivo) - (Negativo)El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalidad de la informacin, por cualquier medio, existir la obligacin de citar que su fuente es "Universidad Santo Toms" con indicacin La Universidad se reserva el derecho a cambiar estos trminos y condiciones de la informacin en cualquier momento.

Barfoed

Seliwanoff

Bial

Lugol


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Referencias

Carey, Francis. Qumica Orgnica. Tercera Edicin. McGraw-Hill. Espaa. 1999.

El usuario solo podr utilizar la informacin entregada para su uso personal y no comercial y, en consecuencia, le queda prohibido ceder, comercializar y/o utilizar la informacin para fines NO acadmicos. La Universidad conservar en el ms amplio sentido la propiedad de la informacin contenida. Cualquier reproduccin de parte o totalida

lab oratorio de quimica general y organica 08

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