manual de laboratorio qui117

7/22/2019 Manual de Laboratorio QUI117

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Universidad Nacional Andrs BelloFacultad de Ecologa y Recursos Naturales

Departamento de Ciencias Qumicas

Manual del Alumno

Laboratorio de Qumica General e InorgnicaQUI-117

Dr.PatricioMuozConcha2Semestre2010

Revisado porDr. Pablo Jaque


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Prlogo

Este Manual del Alumno del curso Laboratorio de Qumica General e Inorgnica, QUI-117, es el

complemento final del curso Qumica General e Inorgnica, QUI-116.

Estos cursos estn especialmente dirigidos a los alumnos de Odontologa, y son impartidos por el

Departamento de Ciencias Qumicas de nuestra Universidad.

El objetivo primordial de estos cursos de Qumica General e Inorgnica, QUI-116 y QUI-117, ha sido

el otorgar los conocimientos tericos y prcticos en Qumica General y en Qumica Inorgnica aplicada

a la Odontologa, a los alumnos de esta carrera, de tal forma de hacer un muy buen complemento para

su futura formacin profesional.

En esta manual, se encuentran una serie de prcticas de laboratorio, cuya base principal, son los

conocimientos adquiridos por el alumno en el curso previo, Qumica General e Inorgnica. As, ambos

cursos en su conjunto son un todo.

Cada prctica de laboratorio comienza con una pequea Introduccin, la que debe ser complementada

por el propio alumno. Para este efecto, hay una Bibliografa especialmente dirigida a cada prctica.

Luego le sigue un Pre-laboratorio, el que debe ser resuelto en su totalidad por el alumno como trabajoprevio y necesario a cada paso prctico. Por lo tanto, es de vital importancia que cada alumno realice

este trabajo previo en forma responsable y concienzudamente, para asegurar el xito en este curso.

Como toda primera edicin, todo libro puede tener pequeos errores de edicin. Por favor, nuestras

ms sinceras disculpas, y agradeceremos de antemano, tanto a los estudiantes como profesores, por las

posibles sugerencias y comentarios que deseen efectuarnos que permitan mejorar las futuras ediciones.

Atentamente,

Dr. Patricio Muoz Concha


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ndice

Pg

1. Instrucciones generales 1

2. Precisin y exactitud 3

3. Material general e instrumentacin bsica en un laboratorio de qumica 4

4. Prctico N 1, Mediciones de masa y volumen 19

5. Prctico N 2, Tipos de reacciones qumicas 25

6. Prctico N 3, Estequiometra, Ley de conservacin de la masa 34

7. Prctico N 4, Equilibrio Qumico 42

8. Prctico N 5, Preparacin de Disoluciones 46

9. Prctico N 6, Reacciones cido-base (I) 52

10. Prctico N 7, Reacciones cido-base (II), Capacidad Tamponante de la Saliva 58

11. Prctico N 8, Desmineralizacin de una Pieza Dental (I) 63

12. Prctico N 9, Desmineralizacin de una Pieza Dental (II) 69

13. Prctico N 10, Determinacin Colorimtrica de Fluoruros, Mtodo Spands 73

14. Prctico N 11, Extraccin de una Sustancia Natural, Eugenol 79

15. Prctico N 12, Reacciones en Qumica Orgnica 8416. Prctico N 13, Prctico Recuperativo, Coloides 90


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INSTRUCCIONES GENERALES

El trabajo de laboratorio requiere que los alumnos dominen el tema que se va a desarrollar en la

prctica.

El alumno DEBE leer cuidadosamente todas las instrucciones antes de comenzar su trabajo en el

laboratorio.

Los alumnos deben presentarse puntualmente al trabajo prctico trayendo consigo lo siguiente:

a) Su cuaderno de laboratorio.

b) Su delantal.

c) La gua de laboratorio a realizar ya estudiada.

Precauciones Generales

El laboratorio qumico es potencialmente un lugar peligroso donde se encuentran lquidos inflamables,

material de vidrio frgil, aparatos elctricos y compuestos qumicos corrosivos y venenosos. Sin

embargo, si se toman las precauciones adecuadas y se siguen los procedimientos de seguridad, no

ofrece mayor riesgo que cualquier otro lugar de trabajo.

1. Al entrar por primera vez a un laboratorio, debemos ubicar el lugar donde se encuentran los

extintores, el funcionamiento de los extractores y las llaves que corresponden al gas y al agua.

2. Los cidos concentrados deben permanecer siempre bajo campana. Si tiene que medir algn

volumen, tome todas las precauciones del caso consultando al Docente a cargo.

3. Mientras se encuentre en el laboratorio, toda personadebe usar anteojos de seguridad.

4. Durante la permanencia en el laboratorio, toda persona debe utilizar un delantal, que tiene que

permanecer abotonado y con los puos ajustados.


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5. Los mesones del laboratorio deben estar limpios y despejados para trabajar en forma cmoda y

segura. Sobre estos mesones no deben dejarse libros, mochilas o prendas personales.

6. Los pasillos del laboratorio deben permanecer despejados, sin mochilas ni ningn otro tipo de

objeto.

7. No debe realizar experimento no autorizados o sin adecuada supervisin.

8. Las personas de pelo largo, deben mantenerlo recogido durante toda la seccin de laboratorio.

9. Toda persona debe usar zapatos cerrados para proteger sus pies.

10. En el laboratorio no se debe comer, beber ni fumar. Tampoco debe frotarse los ojos mientras trabaja

ya que las manos pueden estar contaminadas con sustancias qumicas. Si es necesario, use guantes

de ltex u otro material protector.

11. No debe llevarse a la boca ningn compuesto qumico, ni oler o inhalar directamente ninguna

sustancia. Todos los compuestos qumicos son txicos para usted.

12. Antes de calentar o mezclar reactivos qumicos, debe estar seguro de hacerlo en forma adecuada. Sidesconoce las precauciones o el modo de operar, debe consultar con el Docente a cargo.

13. EN CASO DE ALGN ACCIDENTE, AVISE INMEDIATAMENTE A SU PROFESOR O

AYUDANTE.


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PRECISIN Y EXACTITUD

Al hacer una medicin de algn fenmeno experimental con la ayuda de algn instrumento, es

conveniente tener bien clara la diferencia entre dos trminos muy utilizados en este mbito: precisin y

exactitud.

La exactitud indica cun cerca se est de un valor real de una cantidad medida. Por lo tanto, dice

relacin con el error de una medicin.

Laprecisin dice cunto concuerdan dos o ms mediciones experimentales realizadas en condiciones

idnticas. Por lo tanto dice relacin con la incerteza, la precisin o la desviacin de los datos obtenidos.

El esquema siguiente representa distintas situaciones que permiten esclarecer la diferencia entre estos

dos trminos, de forma que sean usados y manejados en forma correcta.

Valor verdadero o aceptado

Buena precisin y exactitud. Instrumento adecuado ybuena tcnica

Buena precisin, pero poca exactitud. Error sistemtico.

Poca precisin, pero buena exactitud. Los errores secompensan.

Poca precisin y poca exactitud. Instrumento noadecuado y mala tcnica.


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MATERIAL GENERAL E INSTRUMENTACIN BSICA EN UNLABORATORIO DE QUMICA

Hay muchas operaciones que son bsicos e indispensables en un laboratorio qumico, por lo que se

requiere de un conocimiento previo de stas y del material utilizado para llevarlas a cabo. Estas

operaciones bsicas pueden ser: calentar una sustancia, medir una temperatura, medir una masa, medir

un volumen, lavar y secar materia, etc. Para ello, revisemos las operaciones bsicas para este efecto.

I. Sistemas de calefaccin.

Existen muchos sistemas de calefaccin en un laboratorio qumico, tales como mecheros, planchas

calefactoras, mantas calefactoras, estufas elctricas, etc. El sistema que se utilice depender del tipo de

sustancia y del proceso que se requiera emplear.

1) Estufas elctricas.

Una estufa elctrica est destinada para el secado de materiales, ya sea de compuestos slidos o de

materiales de laboratorio. Pueden alcanzar una temperatura relativamente baja, generalmente hasta 150

C y algunas de ellas vienen equipadas con un sistema de conveccin de aire para un secado ms

rpido.

2) Mantos calefactores.

Un manto calefactor calienta mediante una resistencia elctrica aislada por un manto de lana de vidrio.

Consta tambin de un sistema de regulacin de la temperatura, es decir, de un termostato. Se utiliza

para el calentamiento uniforme, gradual y prolongado de productos generalmente inflamables. Es

usado entonces para el calentamiento de balones, como los balones de destilacin, matraces o cualquier

otro material de vidrio que contenga sustancias inflamables o termolbiles y que requieran de un

calentamiento prolongado.


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3) Placa o plancha calefactora

Una placa o plancha calefactora consiste en una plancha metlica que se calienta mediante una

resistencia elctrica con temperatura regulable mediante un termostato. Generalmente vienes provista

de un sistema para la agitacin magntica. Por lo tanto, este tipo de aparatos calienta y agita a la vez.

Se utiliza paracalentar en forma directa utensilios de fondo plano, requieran o no agitacin.

4) Mecheros

Los mecheros constituyen el mtodo de calefaccin ms comn a emplear en un laboratorio qumico.

Se utiliza paracalentar sustancias NO inflamables o NO termolbiles, cuyo control del calor no es tan

riguroso.Para calentamiento de sustancias inflamables o termolbiles, utilice siempre una placa un

manto calefactor. El mechero ms simple y el ms bsico es el mechero Bunsen. Este mechero se

utiliza mucho en los laboratorios debido a que proporciona una llama caliente, constante y sin humo.

Debe su nombre al qumico alemn Robert Wilhelm Bunsen, quien lo invent y populariz su uso.

Consta de un quemador, un tubo de metal corto y vertical, que se conecta a una fuente de gas y se

perfora en la parte inferior para que entre aire. La corriente de aire se controla mediante un anillo

situado en la parte inferior del tubo. Cuando su temperatura es ms alta, la llama tiene un cono azul en

el centro y puede alcanzar los 1.500 C. Al mechero bunsen se le han hecho algunas modificaciones,

tanto para regular el flujo de gas y/o del aire y optimizar el calentamiento. Cada uno de ellos lleva el


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nombre del inventor, tales como el mechero Mecker, inventado por Georges Mecker, y el mechero

Tecl, inventado por Nicolae Tecl.

Mechero Bunsen Mechero Mecker Mechero Tecl

II. Medicin de la temperatura.

Se define temperatura. (Del lat. temperatra) como la magnitud fsica que expresa el grado o nivel de

calor de los cuerpos o del ambiente. Su unidad en el Sistema Internacional es el kelvin (K).

La medicin de la temperatura se realiza con los termmetros. El termmetro ms utilizado es el de

mercurio, formado por un capilar de vidrio de dimetro uniforme comunicado por un extremo con una

ampolla llena de mercurio. El conjunto est sellado para mantener un vaco parcial en el capilar.

Cuando la temperatura aumenta, el mercurio se dilata y asciende por el capilar. La temperatura se

puede leer en una escala situada junto al capilar. El termmetro de mercurio es muy utilizado para

medir temperaturas ordinarias; tambin se emplean otros lquidos como alcohol o ter.

Termmetro de mercurio Termmetro de alcohol


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El mercurio es un elemento altamente txico. Sus vapores pueden producir daos irreversibles en el

cerebro, hgado y rin. Si un termmetro de mercurio se rompe, avise inmediatamente al docente a

cargo del laboratorio.

III. Mediciones de masa.La determinacin de la masa de un cuerpo se realiza por comparacin de pesos entre dos objetos, uno

de masa conocida y el otro de masa que se desea conocer. El instrumento para medir la masa de un

cuerpo se denomina balanza, y esta accin se llama pesar. Por lo tanto, el instrumento para pesar es la

balanza.

Pesar (Del lat. pensre). Determinar el peso, o ms propiamente, la masa de algo por medio de la

balanza o de otro instrumento equivalente.

Existen diferentes tipos de balanza y la eleccin de una u otra debe hacerse teniendo en cuenta la

cantidad de masa a pesar y la precisin que se requiere en la medida.

1) Balanza granataria

Se utiliza una balanza granataria cuando se desea pesar una cantidad considerable de sustancia

(generalmente masas superiores a 1,0 gramo), o cuando no se requiere de mayor precisin en el

resultado. Actualmente, la mayora de las balanzas granatarias son electrnicas y entregan una

incertidumbre de hasta 10-2 g.

2) Balanza analtica

Cuando se requiere degran precisin en la medida de la masa de una sustancia, como es el caso de los

anlisis cuantitativos, se utiliza una balanza de precisin o analtica, la que entrega una incerteza de

hasta 10-4 10-5 g. Estas balanzas son instrumentos muy delicados y deben instalarse en lugares

protegidos de la humedad, cambios de temperatura y vibraciones. Al manipular una balanza analtica se


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deben seguir rigurosamente las instrucciones dadas por el Docente a cargo, o bien, las indicadas en el

catlogo correspondiente.

Precauciones generales para el uso de una balanza

i. Se debe mantener el lugar limpio y seco.

ii. No se deben pesar sustancias o elementos que no se encuentren a temperatura ambiente.

iii. Las sustancias se deben pesar en recipientes adecuados yNO directamente sobre el plato de la

balanza.

iv. Al finalizar la pesada, se debe dejar retirar el objeto ya pesado y volver la balanza a cero (tarar).

La balanza debe quedar apagada (standby) yperfectamente limpia.

v. La utilizacin de la balanza analtica debe hacerse bajo la supervisin de un docente.

IV. Mediciones de volumen.

Para trabajar en el laboratorio qumico, es necesario tener un conocimiento bsico del material de

vidrio que se requiere y su adecuada utilizacin.

El volumen es la magnitud fsica que expresa la extensin de un cuerpo en tres dimensiones: largo,

ancho y alto. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro cbico (m 3). Dada la pequea

envergadura de las operaciones que se realizan el laboratorio qumico, los volmenes se miden,

generalmente en centmetros cbicos (cm3). Frecuentemente, el volumen de un slido se mide en las

unidades mencionadas anteriormente. Sin embargo, para medir el volumen de un lquido, se usa la

unidad de volumen litro (L). De acuerdo con el Sistema Mtrico Decimal, el litro es la unidad de

capacidad que equivale al volumen de un decmetro cbico.


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1) Probetas

Las probetas se utilizan para entregar un volumen determinado de lquido, por vaciado. Existen

probetas de muchas capacidades, siendo las ms utilizadas las de 10, 25, 50, 100 y 250 mL de

capacidad respectivamente. Debido a la graduacin con que las probetas entregan un determinado

volumen, no son tiles cuando se requiere una gran precisin en la medicin. Se podra decir entonces,

y sin riesgo de equivocacin, que una probeta entrega un volumen aproximado de lquido.

Para leer correctamente el volumen de un lquido en una probeta, o en cualquier otro material de vidrio

graduado para medir volmenes de lquidos, el ojo del observador debe estar siempre a la misma

altura que el menisco formado por el lquido, para evitar el error de paralaje que resultara al leer porsobre o por debajo del menisco.


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2) Pipetas graduadas

Las pipetas graduadas permiten medir fracciones de volumen de lquidos con una precisin

aceptable. Las pipetas graduadas de uso ms frecuente en un laboratorio qumico, tienen un volumen

de 5 y 10 mL respectivamente, generalmente graduadas en dcimas del volumen que contienen.

3) Pipetas volumtricas

Las pipetas volumtricas se utilizan para transferir volmenes fijos y exactos de lquido. Las pipetas

volumtricas de uso ms frecuente en un laboratorio qumico contienen un volumen de 1, 2, 5, 10, 25 y50 mL respectivamente.


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Usos de las pipetas

i. Las pipetas se llenan por succin, ya sea aspirando por la boca cuando se trata de lquidos

inofensivos o disoluciones muy diluidas, o bien, succionando con una pera de goma llamada

propipeta, si las sustancias son txicas o corrosivas. En lo posible, se debe preferir siempre este

ltimo mtodo.

ii. Las pipetas, as como todo material de vidrio destinado a la medicin de volmenes, debe ser

previamente ambientada con el lquido a medir. La nica excepcin a esta regla es que el

material de vidrio se encuentre perfectamente limpio y seco. Si el material de vidrio se

encuentra limpio, pero mojado, se hace escurrir una pequea porcin del lquido a medir por las

paredes internas del instrumento a utilizar. Por supuesto, este lquido que se ha utilizado para

ambientar, debe ser desechado. Este proceso tiene como finalidad evitar toda alteracin de la

sustancia a medir, ya sea en su composicin o su concentracin.iii. Al vaciar una pipeta, y debido al fenmeno de capilaridad de los lquidos, en la boquilla siempre

queda remanente una pequea porcin del lquido a medir. Este volumen ya ha sido

considerado al calibrar la pipeta, por lo tanto, no debe ser forzado a salir. Una pipeta JAMAS se

sopla o se agita para remover este lquido retenido.

4) Buretas

La bureta es un tubo graduado provisto de una llave de paso para proporcionar un volumen deseado de

un lquido. Las buretas entregan volmenes determinados de lquidos en forma muy precisa, con una

incertidumbre del orden de la centsima del mL ( 0,01 mL)

En el uso de la bureta se debe tener la precaucin de eliminar totalmente las posibles burbujas de aire

que puedan quedar en la boquilla, antes de realizar la medicin. Adems, el vaciado de la bureta debe

ser lento, para que el lquido tenga el tiempo suficiente para escurrir y la lectura sea correcta.


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En el montaje de la bureta en el soporte universal, debe hacerse poniendo sta en la pinza para buretas a

1/3 de su largo, medido desde la boquilla, ya que sta es centro de gravedad de la bureta, para

minimizar la posibilidad de fractura.

5) Vaso de precipitados

El vaso de precipitados es un recipiente de vidrio, generalmente graduado, que sirve para contener

lquidos con un volumen muy aproximado. Se utiliza principalmente para disolver sustancias y para

realizar reacciones que no requieran de un calentamiento prolongado que no desprendan vaporestxicos o corrosivos. Los ms comunes tienen una capacidad de 25 mL, hasta incluso, 2,0 L.


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6) Matraz erlenmeyer

Los matraces erlenmeyer son recipientes de vidrio, generalmente graduados, que contiene un volumen

aproximado de lquido. Por su forma cnica, es especialmente til cuando se requiere tener un volumen

de lquido en constante agitacin ya que, por su forma, el lquido no salpica fuera del recipiente.

Tambin son tiles para calentar sustancias durante periodos cortos. Al igual que los vasos deprecipitados, los hay de diferentes capacidades, con volmenes que fluctan generalmente desde 25 mL

hasta 2,0 L.

7) Matraz de aforo o aforado

El matraz de aforo es un material de vidrio calibrado para contener un volumen especfico de lquido.

Se utilizan para preparar disoluciones. Estos matraces deben permanecer tapados para evitar la

evaporacin del disolvente de la disolucin.


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V. Otros materiales de uso comn en el laboratorio de qumica

1) Vidrio de reloj

El vidrio de reloj es una lmina de vidrio de forma circular cncava-convexa. Se llama as porque se

parece al vidrio de los antiguos relojes de bolsillo. Se utiliza en qumica para evaporar lquidos, pesar

productos slidos o como cubierta de vasos de precipitados.

2) Varilla de vidrio o bagueta

La varilla de vidrio o bagueta es un fino cilindro macizo de vidrio que sirve para agitar disoluciones, o

para guiar un fluido de lquido evitando perdidas por escurrimiento.

3) Frasco lavador o piseta

El frasco lavador o piseta es un frasco de polietileno, generalmente transparente e incoloro, que

contiene agua destilada. Unfrasco lavador debe siempre contener agua destilada. Si la piseta contiene

algn otro liquido, DEBE rotularse. Sirve para suministrar pequeos chorros de agua, que se utilizan

para ayudar a arrastra slidos desde las paredes del contenedor, lavar precipitados, aforar matraces o

cuando se requiera agua destilada en algn procedimiento.


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En el laboratorio el lquido ms utilizado es agua destilada. Existen bidones con llave que contiene

agua destilada, la que se considera como un reactivo mas del laboratorio. Para evitar la contaminacin

del agua destilada, siempre se saca sta hacia la piseta, nunca se usa directamente del bidn. Cuando

necesite sacar una alcuota de agua destilada, NUNCA la saque directamente de la piseta. Vierta un

poco de agua en un vaso perfectamente limpio (recuerde que si esta hmedo, debe ser ambientado) y

saque desde el vaso la alcuota de agua necesaria.

4) Embudo Bchner

El embudo Bchner, inventado por el qumico alemn Eduard Buchner (1860-1917), se utiliza para

para realizar filtraciones al vacio. Es un embudo de porcelana que tiene un cilindro separado por una

placa cribada o perforada. El material filtrante, usualmente papel de filtro, es ubicado sobre la placa. El

lquido a ser filtrado es volcado dentro del cilindro y succionado a travs de la placa cribada por unabomba de vaco. Este tipo de embudo se utiliza en las filtraciones de suspensiones que contienen

slidos relativamente grandes. Si se realiza con slidos muy pequeos, al realizar el vaco y al ser

succionado, puede pasar a travs de la placa filtrante.


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5) Matraz Kitasato

Pocas personas asocia el nombre del matraz Kitasato al del mdico y bacterilogo japons Shibasaburo

Kitasato (1852 1931). Sin embargo, el dispositivo que lleva su nombre es uno de los ms habituales

en nuestros laboratorios. De gran utilidad para realizar filtraciones con ayuda de vaco es conocido

tambin como matraz, frasco o filtro de Kitasato. Este matraz tiene la misma forma que el matraz de

Erlenmeyer comn, pero en el cuello de dicho matraz se ha practicado un orificio y se le ha unido un

tramo de tubo de vidrio para permitir su conexin a diferentes dispositivos y aparatos. Habitualmente

se emplea, junto con un embudo Bchner, como equipo de filtracin. Para ello, se tapa la boca del

matraz con un tapn de caucho al que se le ha practicado un orificio, de modo que se ajuste a ese

orificio y lo atraviese el extremo ms estrecho del filtro. Una vez montado el dispositivo, se vierte

sobre el filtro el lquido a filtrar y por el orificio practicado en el cuello del matraz se succiona con

ayuda de una bomba de vaco. De esta manera se fuerza el paso del lquido por el filtro recogindose el

filtrado en el matraz

6) Nueces

Las nueces metlicas son unos tornillos que permiten el montaje de instrumentos u otros materiales del

laboratorio qumico en el soporte universal.


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7) Soporte universal

El soporte universal es un material que se utiliza en laboratorio para realizar montajes con los

materiales presentes en el laboratorio. El soporte universal esta hecho de fierro forjado y, en los de

mejor calidad, de acero inoxidable. Est formado por una base o pie en forma de semicrculo o de

rectngulo, y desde el centro de uno de los lados, tiene una varilla cilndrica que sirve para sujetar otros

elementos a travs de unas pinzas metlicas llamadas nueces.

8) Pizas metlicas

Las pinzas metlicas permite, junto con la nuez de metal, el montaje de aparatos en el soporte universal

Pinza para bureta, conocidacomnmente como mariposa


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9) Embudo de decantacin o separacin

El embudo de decantacin o de separacin es un recipiente de vidrio de forma cnica. Presenta un

desage inferior, cuyo flujo puede ser regulado mediante una espita o vlvula. En la parte superior

presenta una boca por la que se procede a cargar su interior. Es un instrumento especialmente indicado

para separar lquidos inmiscibles que se separan, por diferencia de densidades mediante una interface

bien diferenciada. Estos embudos generalmente tiene una llave de tefln y esta provistos de un corcho

o tapa plstica que permite mantener la boca superior del embudo cerrada o tapada. El embudo de

separacin se monta en el soporte universal en forma vertical con la ayuda de una argolla metlica.

10) Esptulas

Una esptula es una herramienta que consiste en una lmina plana de metal con agarradera o mango

similar a un cuchillo con punta roma. Se utiliza para tomar pequeas cantidades de compuestos que son

bsicamente polvo. Se lo clasifica dentro del material de metal y es comn encontrar en tcnicas el

trmino punta de esptula para referirse a esa cantidad de slido pequea sin necesidad de ser pesada.


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LaboratoriodeQumicaGeneraleInorgnica/PRACTICON1:MedicionesdeMasayVolumen/Dr.PatricioMuozConcha 19

A. Introduccin

I. Medicin de Masas

Laboratorio N 1Mediciones de Masa y Volumen

La qumica es una ciencia experimental. Los resultados de los experimentos se determinan

frecuentemente efectuando mediciones. En el trabajo de laboratorio las cantidades comnmente

medidas son la masa, longitud, volumen, presin, temperatura y tiempo.

Frecuentemente en la vida diaria se usan los trminos masa y peso como sinnimos, pero su significado

real es diferente. En ciencia se define la masa de un cuerpo como la cantidad de materia que hay en

dicho cuerpo. La masa de un cuerpo es una cantidad invariable e independiente de la posicin del

objeto respecto a la Tierra. La masa de un cuerpose puede medir en una balanza al compararla con

una masa patrn.

Se define como el peso de un cuerpo a la medida de la atraccin gravitacional que ejerce la Tierra

respecto a ese cuerpo. El peso de un objeto se mide con un instrumento llamado dinammetro,

instrumento muy parecido a una pesa comn utilizadas en las ferias libres. A diferencia de la masa, el

peso vara en relacin con la posicin o la distancia del objeto respecto a la Tierra.

El gramo (g) es una unidad para la medicin de la masa de un cuerpo y algunos de sus mltiplos y

submltiplos son los siguientes:

Unidad Abreviatura Equivalente en gramos Equivalente

exponencialKilogramo

Gramo

Miligramo

Microgramo

kg

g

mg

g

1.000 g

1 g

0,001 g

0,000001 g

10 g

10 0 g

10 -3 g

10 -6 g

Para medir la masa de un cuerpo se necesita una balanza. Existen diferentes tipos de balanzas y, la

eleccin de la ms adecuada, depende de la cantidad de masa a medir y de la precisin que se requiere

en los resultados. Cuando se requiere medir una cantidad considerable de masa, o cuando no se

requiere una gran precisin en la medicin, se utiliza una balanza granataria, la que puede ser

mecnica o electrnica. Cuando se realizan anlisis cuantitativos, de gran precisin en la medicin de

la masa, se utiliza una balanza de precisin o analtica, la que puede entregar valores de hasta 10 4

10 5 g. Estas balanzas son instrumentos muy delicados y deben manipularse con mucho cuidado.


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II. Medicin de Volmenes

Se llama volumen de un cuerpo, a la cantidad de espacio que ocupa dicho cuerpo . La unidad de

volumen en el SI es el metro cbico (m3), generalmente utilizada para medir el volumen de los slidos.

La unidad de volumen para los lquidos es el litro (L), que corresponde al volumen que ocupa 1,0 kg de

agua a su densidad mxima. La densidad mxima del agua es a 4,0 C y el volumen ocupado

corresponde a 1,0 decmetro cbico. A una temperatura diferente, se pierde esta equivalencia (1 dm3

equivale a 1,0 L).

Existe una variada gama de materiales para medir o contener lquidos en el laboratorio, llamado

comnmente como material de vidrio. La eleccin del material de vidrio adecuado depende de las

necesidades y de la cantidad de lquido a medir.

Los materiales de vidrio ms utilizadas para medir lquidos son las probetas, buretas, pipetas

volumtricas, pipetas graduadas y las jeringas. Los materiales de vidrio ms utilizados para contener

lquidos son los vasos de precipitados, matraces de aforo y matraces Erlenmeyer. Se debe destacar que

un material de vidrio para contener lquidos es aquel que esta graduado o calibrado para contener, y no

entregar, un determinado volumen de lquido a una temperatura dada, y viceversa. Un material de

vidrio volumtrico es aquel que contiene o transfiere volmenes exactos de lquidos, y estn

adecuadamente calibrados a una temperatura dada. Son materiales volumtricos las pipetas

volumtricas o aforadas, las buretas y los matraces de aforo. Un material de vidrio graduado es aquel

que contiene o transfiere un volumen aproximado de lquido. Aqu se encuentran las probetas, pipetas

graduadas, vasos de precipitados, matraces Erlenmeyer y las jeringas.

B. Lecturas Recomendadas.

Para una mayor profundizacin sobre este tema, le recomendamos las siguientes lecturas adicionales:

1) Qumica, La Ciencia Central, Brown, Th. L, 7 Ed., 1998:

i. Unidades de medicin: pginas 14 18.

ii. La incertidumbre de medir: pginas 21 25.

iii. Anlisis dimensional: pginas 25 29.

2) Qumica General, Petrucci, R. H., 8 Ed., 2003:

i. Unidades de medicin: pginas 8 14.

ii. La incertidumbre de medir: pginas 18 23.


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C. Pre-Laboratorio

Para la buena realizacin de su prctica de laboratorio, usted DEBE realizar el siguiente pre-

laboratorio.

1. Averige, en un buen diccionario de la lengua espaola, si las palabras masar y masada estn

aceptadas por la Real Academia de la Lengua Espaola. Si lo estn. Anote su significado.

2. Defina los siguientes conceptos:

a) Pesar.

b) Pesada.

c) Volumen.

d) Alcuota.

e) Balanza.

f) Pesa.

g) Masa.

h) Peso.

i) Precisin.

j) Exactitud.

k) Sensibilidad (de una medida)

3. Cul es la diferencia entre precisin y exactitud?

4. Qu es un material volumtrico de laboratorio?

5. Una balanza granataria puede pesar hasta la centsima de gramo. En cambio, una balanza analtica

puede pesar hasta diez milsimas de gramo. Cul de los dos instrumentos de medicin es ms

sensible?

6. Una tapa de lpiz de pasta se pes tanto en una balanza analtica como en una balanza granataria,dando los siguientes resultados:

i) balanza granataria: 1,05 g

ii) balanza analtica: 1,0487 g

a) Cul de los dos valores es ms preciso?

b) Cul de los dos valores es ms exacto?


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c) Cul de las dos balanzas es ms sensible?

d) Exprese ambos resultados en:

i) mg

ii) g

iii) kg

iv) Toneladas.

7. Efecte las siguientes conversiones, use notacin cientfica si es necesario.

a) 5,05 g a kg b)

2,05 L a dL c)

0,054 g a mg d) 5

x 10-3 g a g

e) 500 mL a Lf) 2,5 mL a L

g) 5,7 x 105 g a toneladas

h) 3,5 x 10-3 L a L


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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Materiales:

1 gradilla10 tubos de ensayo1 pipeta graduada de 10 mLPipetas volumtricas de 10 y 25 mL

Vasos de precipitados de 25, 100 y 250 mLMatraces de aforo de 50, 100 y 250 mL1 bureta de 50 mL2 Probetas de 50 mL2 Probetas de 100 mLEtiquetas para marcar o marcadores para vidrioBalanzas analticas y granatarias1 objeto pequeo (clip, tapa de lpiz, etc.)1 Pinza metlicaAgua destilada.

Parte experimental

I.- Medicin de volmenes.

A. Exactitud en la medicin de volmenes

Procedimiento 1:

1. Separe dos tubos de ensayo secos, etiqutelos y colquelos en la gradilla.

2. Llene adecuadamente la bureta con agua destilada hasta un volumen aproximado de

30 mL. Para el uso adecuado de la bureta, siga las instrucciones de su Profesor.

3. Agregue cuidadosamente una alcuota de 5 mL de agua en el primer tubo y marque este volumen.Repita este mismo procedimiento hasta completar 15 mL.

4. Ahora, utilizando la pipeta graduada, agregue cuidadosamente una alcuota de 5 mL de agua en el

segundo tubo y marque este volumen. Repita este mismo procedimiento hasta completar 15 mL.

Consulte con su Profesor el uso adecuado de la pipeta graduada.

5. Compare los volmenes medidos y discuta sobre sus resultados.

Procedimiento 2:

1. Separe otros dos tubos de ensayo secos, etiqutelos y colquelos en la gradilla.

2. Agregue cuidadosamente con la pipeta graduada una alcuota de 10 mL de agua destilada al primer

tubo. Marque ese volumen.

3. Con la pipeta volumtrica, agregue cuidadosamente una alcuota de 10 mL de agua al segundo

tubo. Marque ese volumen.



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B. Diferencia entre contener y entregar volmenes.

1. Separe dos probetas de 100 mL iguales limpias y secas. Pngale una etiqueta para marcar, estas

probetas sern sus instrumentos de referencia.

2. Mida cuidadosamente 50 mL de agua destilada con la bureta. Agregue este volumen a la primera

probeta y mrquelo.

3. Mida cuidadosamente 50 mL de agua destilada con el matraz de aforo de 50 mL. Agregue estevolumen en la segunda probeta y mrquelo.

Consulte con su Profesor el uso adecuado del matraz de aforo si es necesario.


Recuerde que las probetasNOson el material de referencia. El material de referencia es la bureta.

C. Sensibilidad en la medicin de volmenes.

1. Separe los siguientes materiales:

1 vaso de precipitados de 25 y 100 mL

1 matraz de aforo de 50 y 100 mL

1 probeta de 50 y 100 mL

2. Llene cuidadosamente cada material hasta su mximo volumen permitido con agua destilada.

3. Adicione cuidadosamente con la pipeta graduada 5 mL de agua destilada a cada material de vidrio.

4. Compare los nuevos volmenes obtenidos y discuta sobre sus resultados.

II.- Medicin de masas.

Antes de realizar esta prctica, consulte con su Profesor el uso adecuado de las balanzas analticas y

granatarias.

1. Tome un objeto pequeo, como la tapa de un lpiz o un clip, como objeto al cual se le

determinar su masa.

2. De ahora en adelante, no tome el objeto a pesar directamente con sus dedos, ya que el sudor y grasa

de sus manos puede alterar la masa del objeto. Aydese de una pinza o de un trozo de toalla depapel.

3. Pese en la balanza granataria el objeto seleccionado por usted y anote el valor con todas sus cifras.

4. Tome cuidadosamente el objeto y pselo en la balanza analtica y anote el valor de la pesada con

todas sus cifras.

5. Compare y discuta sobre sus resultados.


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LaboratoriodeQumicaGeneraleInorgnica/PRACTICON2:TiposdeReaccionesQumicas/Dr.PatricioMuozConcha 25

A. Introduccin

Laboratorio N 2Tipos de Reacciones Qumicas

Los elementos se combinan entre s para formar compuestos, los compuestos se combinan entre s para

dar otros compuestos o elementos. Las molculas grandes se rompen en molculas ms pequeas, las

molculas pequeas se juntan para dar molculas ms grandes. En todos estos casos hay ruptura y

formacin de enlaces qumicos. Por lo tanto se est hablando de un cambio qumico. Un cambio

qumico involucra una reaccin qumica, y sta se puede representar grficamente a travs de la

ecuacin qumica. Entonces, una ecuacin qumica es la representacin grfica de una reaccin

qumica. La reaccin qumica nos indica un cambio qumico o sea un cambio en la materia. 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 o genera. En la naturaleza existen muchos tipos

de reacciones qumicas, las que se pueden agrupar en los siguientes tipos de reacciones:

a) Reacciones de combinacin

b) Reacciones de descomposicin

c) Reacciones de desplazamiento simple

d) Reacciones de desplazamiento doble

Definamos brevemente cada una de ellas:

a) Reacciones de Combinacin

En las reacciones de combinacin dos o ms reactivos se combinan entre s para formar un solo

producto:

X + Y XY

Existen numerosos ejemplos de reacciones de combinacin, en especial aquellas en las que diferentes

elementos se combinan para formar compuestos.

i) metal + oxgeno xido metlico

4 Al (s) + 3 O2 (g) 2 Al2O3 (s)

2 Mg (s) + O2 (g) 2 MgO (s)


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ii) no metal + oxgeno xido no metlicoS8 (s) + 8 O2 (g) 8 SO2 (g)

N2 (g) + 2 O2 (g) 2 NO2 (g)

iii) metal + no metal sal

2 Na (s) + Cl2 (g) 2 NaCl (s)

2 Al (s) + 3 Br2 (l) 2 AlBr3 (s)

Tambin son reacciones de adicin aquellas donde molculas pequeas dan origen a un solo

compuesto:

PCl3 (l) + Cl2 (g) PCl5 (s)Li2O (s) + CO2 (g) Li2CO3 (s)

SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (l)

b) Reacciones de Descomposicin

Las reacciones de descomposicin son las reacciones inversas de las reacciones de combinacin. En

una reaccin de descomposicin una sustancia se descompone para formar dos o ms productos. La

caracterstica general de este tipo de reacciones es que tiene un solo reactivo. La reaccin general es:

XZ X + Z

La prediccin de los productos de una reaccin de descomposicin es una tarea difcil, por lo que serequiere el estudio de cada reaccin de descomposicin en forma particular. Sin embargo, se podra

generalizar al respecto de algunos compuestos oxigenados que, al ser calentados, se descomponen en

molculas ms pequeas que la sustancia oxigenada original.

i) xidos metlicos: Hay algunos xidos metlicos que, por efecto de calor, se descomponen dando

el metal y gas oxgeno; otros dan origen a un xido distinto al original.

2 HgO (s) 2 Hg (l) + O2 (g)

2 PbO2 (s) 2 PbO (s) + O2 (g)

ii) Algunos carbonatos y bicarbonatos se descomponen por calentamiento produciendo dixido de

carbono.

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO2 (g)


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iii) Reacciones miscelneas en esta categora:

2 KClO3 (s) 2 KCl (s) + 3 O2 (g)

2 H2O2 (l) 2 H2O (l) + O2 (g)

2 NaNO3 (s)

2 NaNO2 (s)

+ O2 (g)

c) Reacciones de desplazamiento simple

En una reaccin de desplazamiento simple, un elemento reacciona con un compuesto para reemplazar

al elemento del compuesto, produciendo un elemento distinto y un compuesto tambin diferente. La

forma general de estas ecuaciones es:

A + BC B + ACo

A + BC C + BA

En trminos generales, las reacciones de desplazamiento simple son reacciones de xido reduccin.

Aqu algunos ejemplos de reacciones en esta categora:

i) metal + cido gas hidrgeno + sal

Zn (s) + 2 HCl (ac) H2 (g) + ZnCl2 (ac)

2 Al (s) + 3 H2SO4 (ac) 3 H2 (g) + Al2(SO4)3 (ac)

ii) metal + agua gas hidrgeno + hidrxido u xido del metal

Ca (s) + 2 H2O (l) H2 (g) + Ca(OH)2 (ac)

3 Fe (s) + 4 H2O (l) 4 H2 (g) + Fe3O4 (ac)

iii) metal1 + sal1 metal2 + sal2

Fe (s) + CuSO4 (ac) Cu (s) + FeSO4 (ac)

Cu (s) + 2 AgNO3 (ac) 2 Ag (s) + Cu(NO3)2 (ac)

iv) halgeno1 + sal1 halgeno2 + sal2

Cl2 (g) + 2 NaBr (ac) Br2 (l) + 2 NaCl (ac)

Cl2 (g) + 2 NaI (ac) I2 (s) + 2 NaI (ac)


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Una de las reacciones qumicas comunes es el desplazamiento del hidrgeno del agua o de los cidos

por algunos metales. Esta reaccin es un buen ejemplo de la reactividad de los metales y el uso de la

serie de actividad. Por ejemplo,

I. Li, K, Ca y Na desplazan el hidrgeno del agua fra, agua vapor y cidos.

II. Mg, Al, Fe y Zn desplazan el hidrgeno del agua vapor y de los cidos.

III. Ni, Sn y Pb desplaza el hidrgeno slo de los cidos.

IV. Cu, Ag, Hg y Au no desplazan al hidrgeno.

d) Reacciones de desplazamiento doble

En una reaccin de doble desplazamiento, dos compuestos intercambian pareja entre s para producir

compuestos distintos. La forma general de esta ecuacin es:

AB + CD AD + CB

Una reaccin de doble desplazamiento viene acompaada de algn tipo de evidencia, como la

formacin de algn precipitado, desprendimiento de algn gas o desprendimiento de calor. En general,

se puede decir que en este tipo de reacciones se producen sustancias poco solubles o poco ionizadas.

Las reacciones de doble desplazamiento, o mettesis, incluyen reacciones de precipitacin y cido

base.

i) Reacciones de precipitacin: En las reacciones de precipitacin se forma un compuesto pocosoluble o poco ionizado.

AgNO3 (ac) + KBr (ac) AgBr (s) + KNO3 (ac)

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

ii) Reacciones cido base: En las reacciones cido base se produce una neutralizacin cido base,

producindose una sal y agua.

3 HCl (ac) + Al(OH)3 (s) AlCl3 (ac) + 3 H2O (l)

H2SO4 (ac) + Ba(OH)2 (ac) BaSO4 (s) + 2 H2O (l)

iii) Formacin de una gas: Se produce el desprendimiento de una molcula pequea poco soluble, un

gas.

H2SO4 (l) + NaCl (s) NaHSO4 (s) + HCl (g)

2 HCl (ac) + ZnS (s) ZnCl2 (s) + H2S (g)


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Para saber si existe la posibilidad de formacin de una sal poco soluble en disolucin acuosa en una

reaccin de mettesis, se pueden aplicar los siguientes conceptos:

I. Todos los nitratos son solubles en disolucin acuosa.

II. Todos los cloruros son solubles en disolucin acuosa, con excepcin de: cloruro de plata,

cloruro de plomo (soluble en agua caliente) y cloruro de mercurio (I).

III. Todas las sales de sodio y potasio son solubles en disolucin acuosa.

IV. Todos los hidrxidos de sodio y potasio son solubles en disolucin acuosa. Los hidrxidos de

calcio y magnesio son solubles en disoluciones acuosas diluidas.




i. Reacciones de combinacin y descomposicin: pginas 76 77.

ii. Reacciones de mettesis: pginas 121 127.


i. Reacciones de desplazamiento: pgina 379.


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C. Pre-Laboratorio


laboratorio.

1) Complete y balancee las siguientes ecuaciones.

a) Fosfato de potasio + cloruro de bariob) cido clorhdrico + cloruro de bario

c) Cloruro de amonio + nitrato de sodio

d) Hierro metlico + cloruro de magnesio

2) Clasifique y balancee las siguientes reacciones qumicas.

a) H2 (g) + O2 (g) H2O (g)

b) C (s) + Fe2O3 (s) Fe (l) + CO2 (g)

c) H2SO4 (ac) + NaOH (ac) H2O (l) + Na2SO4 (ac)

d) Al2(CO3)3 (s) Al2O3 (s) + CO2 (g)

e) NH4I (ac) + Cl2 (g) NH4Cl (ac) + I2 (s)

3) Utilizando la serie de actividad de los metales, prediga cul o cules de las siguientes reacciones se

lleva a cabo. Complete y balancee la ecuacin. Cuando no haya reaccin, escriba NHR, que

significa no hay reaccin, en el lugar del producto.

a) Ag (s) + H2SO4 (ac)b) Mg (s) + H2SO4 (ac)

c) Al (s) + HBr (ac)

d) Ca (s) + H2O (l)

4) Prediga cul o cules de las siguientes reacciones se lleva a cabo. Complete y balancee la ecuacin.

Cuando no haya reaccin, escriba NHR, que significa no hay reaccin, en el lugar del

producto.

a) AgNO3 (ac) + KCl (ac)

b) Ba(NO3)2 (ac) + MgSO4 (ac)

c) H2SO4 (ac) + Mg(OH)2 (ac)

d) MgO (s) + H2SO4 (ac)

e) Na2CO3 (ac) + NH4Cl (ac)


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5) Clasifique las siguientes reacciones como reacciones de combinacin, descomposicin o

desplazamiento. Identifique el proceso qumico como cido - base, precipitacin, o redox y escriba

la ecuacin molecular balanceada para cada caso.

a) Magnesio metlico + nitrgeno gas,para producir, nitruro de magnesio slido

b) CH2(COOH)

2 (s)+ hidrxido de sodio acuoso,para producir, CH

2(COONa)

2 (ac)+ agua

c) Perxido de hidrgeno acuoso,para producir, agua + gas oxgeno

d) Aluminio (s) + nitrato de plomo (II) (ac),para producir, nitrato de aluminio (ac) y plomo (s)

6) Escribatodas las reacciones del experimento N 1. Prediga los productos de reaccin. Cuando no

haya reaccin, escriba NHR, que significa no hay reaccin, en el lugar del producto. Indique el

tipo de reaccin de este experimento. Justifique

7) Escriba todas las reacciones de los experimento 2, 3 y 4. Prediga los productos de reaccin.

Cuando no haya reaccin, escriba NHR, que significa no hay reaccin, en el lugar del

producto. Indique el tipo de reaccin de este experimento. Justifique


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Materiales:

3 Tubos de ensayo1 Gradilla

1 Mechero Bunsen1 Placa Agitadora1 Pinza de madera para tubo de ensayo1 Soporte Universal1 Matraz ErlenmeyerPinza para bureta1 Gotero o cuentagotas4 Pipetas graduadas de 5 mL1 Propipeta1 Bagueta1 Esptula pequea

1 caja de fsforosAnteojos de seguridadGuantes de ltexcido clorhdrico 6 (mol/L)Disolucin de Nitrato de plata como indicador (5%)Zinc en granallasAgua de BromoOxido mercricoDisolucin de Yoduro de potasio al 10%Disolucin de Hidrxido de amonio al 10 %Disolucin de Hidrxido de sodio al 15 %

Tetracloruro de Carbono

Parte Experimental

I. Experimento N 1

Procedimiento 1:

Ponga un tubo de ensayo limpio y seco en la gradilla. Con la ayuda de la pipeta graduada y bajo la

campana, coloque 2,0 mL de HCl 6 (mol/L). Finalmente, adicione cuidadosa y lentamente por las

paredes del tubo agregar 5 gotas de AgNO3 a 5%. Observe y anote lo observado.

Procedimiento 2:

Repita el procedimiento anterior utilizando otro tubo de ensayos limpio y seco, pero esta vez utilice

5,0 mL de yoduro de potasio al 10% en vez del cido clorhdrico. Observe y anote lo observado.

Compare el aspecto de los productos obtenidos en ambos procedimientos. Anote las semejanzas y

diferencias entre ambos productos en su cuaderno de laboratorio.


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II. Experimento N 2

Procedimiento:

Ponga un tubo de ensayo limpio y seco en la gradilla. Con la ayuda de la pipeta graduada, vierta

1,0 mL de KI al 10 % en el tubo de ensayo. Bajo campana, agregue cuidadosamente 10 gotas de agua

de bromo. Finalmente, y tambin bajo campana, adicione 2,0 mL de CCl4. Agite cuidadosamente con la

ayuda de la bagueta. Deje reposar y observe. Anote lo observado en su cuaderno de laboratorio.

III. Experimento N 3

Procedimiento 1:

En un soporte universal ponga unas pinzas para bureta. Coloque un tubo de ensayo limpio y seco en la

pinza metlica. Adicione una punta de esptula de HgO. Caliente cuidadosamente con el mechero

Bunsen. Observe con cuidado lo que sucede. Acerque a la boca del tubo un palillo de madera con un

poco de ignicin. Observe cuidadosamente. Anote lo observado en su cuaderno de laboratorio.

Procedimiento 2:

Ponga un tubo de ensayo limpio y seco en la gradilla. Coloque en el fondo del tubo un par de granallas

de cinc. Bajo campana, con la ayuda de la pipeta graduada adicione 2,0 mL de HCl de concentracin

6 (mol/L). Deje reaccionar la granalla de cinc con el cido aproximadamente 1 minuto. Observe.

Acerque a la boca del tubo un palillo de madera con un poco de ignicin. Observe cuidadosamente.

Anote lo observado en su cuaderno de laboratorio.

IV. Experimento N 4

Procedimiento:

En un soporte universal ponga unas pinzas para bureta. Coloque un tubo de ensayo limpio y seco en la

pinza metlica. Bajo campana, con la ayuda de la pipeta graduada adicione 2,0 mL de NH4OH al 10%

y luego agregue 2,0 mL de NaOH al 15%. Con la ayuda de mechero bunsen, caliente suavemente por

30 segundos para eliminar el amoniaco gaseoso. La disolucin NO debe bullir, es solo un

calentamiento leve para eliminar el amoniaco gaseoso en exceso. Con la disolucin aun caliente,

adicione cuidadosamente 1 gota de HCl de concentracin 6 (mol/L) suspendida en uno de sus extremos

en la boca del tubo de ensayo. Observe cuidadosamente. Anote lo observado en su cuaderno de

laboratorio.


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Laboratorio de Qumica General e Inorgnica/PRACTICO N 3: Estequiometra, Ley de Conservacin de la Masa/ Dr. Patricio Muoz Concha/pmc 34

Laboratorio N 3, EstequiometraLey de Conservacin de la Masa

A. Introduccin:

La estequiometra es un rea de la qumica muy importante, tanto desde el punto de vista de la teora

como de la prctica. La estequiometra es una herramienta indispensable en la qumica. Problemas tandiversos como medir la concentracin de un gas en la atmsfera, determinar la ley de un mineral o

simplemente que cantidad de reactivo que se debe utilizar en una determinada reaccin qumica

implican aspectos de la estequiometra. Por lo tanto, la estequiometra tiene que ver con la naturaleza

cuantitativa de las formulas qumicas y de las reacciones qumicas. La palabra estequiometra deriva

del griego stoicheion, que significa elemento, y metron, que significa medida. Por lo tanto, el

termino estequiometra significa literalmente medir elementos. La palabra estequiometra fue

establecida en 1792 por el qumico alemn Jeremias B. Richter (1762-1807) para designar la ciencia

que mide las proporciones segn las cuales se deben combinar los elementos qumicos. En la

actualidad, el trmino estequiometra se utiliza relativo al estudio de la informacin cuantitativa que se

deduce a partir de los smbolos y las frmulas en las ecuaciones qumicas.

a) La ley de conservacin de la masa

El qumico ruso Mikhail Lomonosov (1711-1765), fue el primero en estudiar cuantitativamente las

reacciones qumicas. En la dcada de 1750 encontr que si las reacciones se llevan a cabo en

recipientes cerrados, de modo que no pueden escapar los gases, la masa total de los productos es igual a

la masa total de los reactivos. En otras palabras, la cantidad de materia no cambia debido a las

reacciones qumicas; la materia no se crea ni se destruye. La cantidad de tomos de cada especie debe

ser igual antes y despus de la reaccin qumica. Esta regla general se conoce con el nombre de ley de

conservacin de la masa.

Ley de conservacin de la masa: En los procesos qumicos no cambia la cantidad de materia.

La masa total de los productos es igual a la masa total de los reactantes.

Se le atribuye al qumico francs Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) el crdito del

descubrimiento de la ley de conservacin de la masa, pues el trabajo de Lomonosov no se conoci bien

fuera de Rusia. El trabajo de Lavoisier edific los cimientos de la qumica moderna. Lavoisier hizo que


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otros qumicos examinaran cuantitativamente las reacciones qumicas y dio origen al descubrimiento de

la ley de la composicin constante.

b) La ecuacin qumica

Las ecuaciones qumicas resumen la informacin acerca de las reacciones qumicas. Para escribir una

ecuacin qumica, primero deben identificarse las sustancias antes y despus de la reaccin. Las

sustancias presentes antes de efectuarse la reaccin se denominan reactivos o reactantes. Las

sustancias presentes despus de la reaccin se denominanproductos.

Una reaccin qumica puede ser expresada grficamente a travs de una ecuacin qumica, como sigue:

Reactantes Productos

De acuerdo con la ley de conservacin de la masa, toda ecuacin qumica debe ser correctamente

igualada con ayuda de los coeficientes estequiomtricos. Un coeficiente estequiomtrico es un

nmero positivo, no necesariamente entero, puede ser fraccionario pero nunca decimal, que permite

hacer cumplir la Ley de conservacin de la masa. En una ecuacin conocida, la cantidad de uno de los

reactantes o productos puede ser calculada estequiomtricamente a partir de cualquier otra sustancia

que participe en la reaccin, ya que ellas se encuentra en proporcin con la cantidad conocida. Si las

cantidades de los reactantes no se encuentran en una proporcin estequiomtrica, el que est en menor

relacin de moles, segn la ecuacin igualada, actuar como reactivo limitante.Generalmente, en la prctica, se obtiene una cantidad menor de producto que el calculado

estequiomtricamente, por lo que es comn calcular elrendimiento de una reaccin. El rendimiento de

la reaccin se calcula a partir de su ecuacin qumica, de las cantidades de reactantes empleados y de la

cantidad de producto obtenida. El rendimiento de una reaccin se puede expresar como:

masa de producto obtenidaRendimiento =

masa de producto calculadax 100

En disolucin acuosa, cuando uno de los productos obtenidos en la reaccin qumica es un slido se le

llama precipitado. El precipitado puede ser separado de la disolucin madre de reaccin mediante

unafiltracin.


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La filtracin es un mtodo de separacin de un slido desde la disolucin de reaccin, conocida como

aguas madres, utilizando un material poroso, que puede ser papel de filtro (pdf), lana de vidrio, arena

fina, pulpa de celulosa, etc. La filtracin puede realizarse a presin ambiente y en fro, si se requiere

separar el producto slido de inters. En cambio, si se quiere separar las impurezas insolubles de una

disolucin, se utiliza una filtracin en caliente.

c) Reacciones qumicas en disolucin acuosa

La mayora de las reacciones qumicas en la naturaleza ocurren en medio acuoso. Recordemos, por

ejemplo que, a nivel bioqumico, el citoplasma celular donde ocurre todas las reacciones biolgicas es

un medio acuoso. Por lo general, el agua es abundante, relativamente poco costosa, no es txica, no es

combustible y en ella se disuelven muchas sustancias. La mayor parte de las reacciones que se llevan a

cabo a nivel de laboratorio se realizan en disolucin acuosa. Cuando se mezclan disoluciones de

electrolitos, habr una reaccin qumica si alguno de los posibles productos formados es insoluble

(precipitado), es un electrolito dbil o un no electrolito. As por ejemplo, en el experimento a realizar

en esta prctica de laboratorio, se formar un precipitado amarillo de cromato de plomo, PbCrO4 (s), a

partir de disoluciones acuosas de nitrato de plomo, Pb(NO3)2 y cromato de potasio, K2CrO4

respectivamente.

d) Ecuaciones inicas y moleculares

Un ecuacin molecular muestra a todos los participantes de la reaccin qumica, ya sean reactantes oproductos, en forma de molculas. Por ejemplo, la ecuacin molecular de la reaccin en disolucin

acuosa entre el sulfato de sodio acuoso, Na2SO4 (ac), y el nitrato de bario acuoso, Ba(NO3)2 (ac), para

producir un precipitado de sulfato de bario, BaSO4 (s), es la siguiente:

Na2SO4 (ac) + Ba(NO3)2 (ac) BaSO4 (s) + 2 NaNO3 (ac)

Sin embargo, las disoluciones acuosas de los electrolitos fuertes estn presentes en forma de iones no

de molculas. En las ecuaciones inicas, los compuestos que existen principalmente en forma de iones

en disolucin acuosa se indican como iones. Las frmulas moleculares se utilizan para representar a

los electrolitos dbiles y a los compuestos insolubles en disolucin acuosa respectivamente . Por

ejemplo, la ecuacin inica para la reaccin entre el sulfato de sodio acuoso y el nitrato de bario acuoso

es:


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(ac) + Ba (a (

Ba2+ 2-

2 Na+(ac) + SO42-

2+

(ac) + 2 NO3-

c) BaSO4 (s) + 2 Na+

(ac) + 2 NO3-

ac)

De todos los iones que forman parte de esta reaccin, slo algunos dan origen a la especie poco

disociada o al precipitado. Entonces, si representamos solamente a aquellos iones que forman parte del

precipitado, o a la especie poco disociada, se puede escribir la ecuacin inica neta. Una ecuacin

inica neta slo indica las especies inicas que forman parte de la reaccin. Es decir, a aquellos iones

que producen una especie poco disociada. La ecuacin inica neta para la ecuacin inica anterior es:

(ac) + SO4 (ac) BaSO4 (s)

Los iones sodio, Na+(ac), y nitrato NO3- , no forman parte de la reaccin neta y estn presentes(ac)

solamente para mantener el balance de masa entre reactantes y productos y la neutralidad elctrica de

la reaccin. Estos iones se conocen como iones espectadores, porque estn presentes, pero no forman

parte de la reaccin.

e) Clculos estequiomtricos en disolucin acuosa

Veamos un ejemplo de clculos estequiomtricos de reacciones qumicas en disolucin acuosa.

Ejemplo:

El mercurio y sus compuestos tiene muchos usos, desde aplicaciones dentales (amalgamas con platacobre y estao) hasta productos industriales. Sin embargo, debido a su toxicidad, los compuestos

solubles de mercurio como el nitrato de mercurio(II), Hg(NO3)2, debe eliminarse de las aguas

industriales. Un mtodo utilizado es hacer reaccionar el agua residual con sulfuro de sodio, Na 2S, para

producir sulfuro de mercurio slido, HgS, y una disolucin acuosa de nitrato de sodio, NaNO3 (ac). Si se

hace reaccionar 50 mL de una disolucin de nitrato de mercurio(II) de concentracin 3,25 (g/L) con 20

mL de una disolucin de sulfuro de sodio de concentracin 7,8 (g/L). Cuntos gramos de sulfuro de

mercurio se forman?

Respuesta:

Primero escribimos la ecuacin correctamente balanceada:

Hg(NO3)2 + Na2S HgS (s) + 2 NaNO3 (ac)


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Los datos son los siguientes:

Para el Hg(NO3)2: para el Na2S:

Masa molar: 324,6 (g/mol) Masa molar: 78,06 (g/mol)Volumen: 50 mL Volumen: 20 mLConcentracin: 3,25 (g/L) Concentracin: 7,8 (g/L)

Primero debemos encontrar el reactivo limitante. Para ellos, vamos a calcular la masa de sulfuro de

mercurio obtenida con ambos reactantes. Aquella que de la menor cantidad de producto, es elreactivo

limitante.

i) Clculo de la masa de HgS dada por el Hg(NO3)2:

Para calcular la masa de Hg(NO3)2 agregada, se procede como sigue:

m (Hg(NO3)2) = V xC(g/L) x10-3 (L/mL) = 50 (mL) x3,25 (g/L) x10

-3 (L/mL)

m (Hg(NO3)2) = 0,1625 (g)

Para calcular la masa de HgS producida se prosigue como sigue:

0,1625 g (Hg(NO3)2) x 232,7 g/mol (HgS)m (HgS) = = 0,1165 (g)

324,6 g/mol (Hg(NO3)2)

Entonces, la masa producida de HgS si todo el Hg(NO3)2 reacciona es 0,1165 (g).

ii) Clculo de la masa de HgS dada por el Na2S:

Para calcular la masa de Na2S agregada, se procede como sigue:

m (Na2S) = V xC(g/L) x10-3 (L/mL) = 20 (mL) x7,8 (g/L) x10-3 (L/mL)

m (Na2S) = 0,156 (g)

Para calcular la masa de HgS producida se prosigue como sigue:

0,156 g (Na2S) x 232,7 g/mol (HgS)m (HgS) = = 0,465 (g)

78,06 g/mol (Na2S)

Entonces, la masa producida de HgS si todo el Na2S reacciona es 0,465 (g).


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Por lo tanto, de los dos reactivos utilizados, el que proporciona la menor cantidad de producto

es el Hg(NO3)2. Entonces, el Hg(NO3)2 es elreactivo limitante y la cantidad de HgS obtenida es

0,1165 (g).

B. Lecturas Recomendadas.Para una mayor profundizacin sobre este tema, le recomendamos las siguientes lecturas adicionales:


i. La ecuacin qumica y la estequiometra: pgina 112.

ii. Las reacciones qumicas en disolucin: pgina 117.

iii. Determinacin del reactivo limitante: pgina 122.

iv. Otros aspectos prcticos de la estequiometria de la reaccin: pgina 124.


i. Ecuaciones inicas: pgina 119.

ii. Estequiometra de las disoluciones: pginas 113.

C. Pre-Laboratorio


laboratorio.

1) Ciertas clulas especializadas en el estmago liberan cido clorhdrico, HCl (ac), para ayudar a la

digestin. Si liberan demasiado, el exceso puede neutralizarse con anticidos. Un anticido

comn contiene hidrxido de magnesio, Mg(OH)2, que reacciona con el cido para formar

cloruro de magnesio, MgCl2, y agua. Para analizar la capacidad anticida de un medicamento se

utiliza una pastilla anticida que contiene 0,10 g de hidrxido de magnesio. Si la concentracin

de HCl(ac) el jugo gstrico es 0,10 (mol/L) Cuntos litros de jugo gstrico es capaz de

neutralizar la tableta anticida?

2) El carburo de silicio, SiC, es un importante material cermico que se elabora partiendo de arena,

SiO2, que reacciona con carbn, C, a altas temperaturas, producindose tambin dixido de

carbono, CO2 (g). Cundo se procesan 100 kg de arena se recuperan 51,4 kg de SiC. Cul es el

rendimiento de SiC en este proceso?


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3) Para cada una de las siguientes reacciones, determine mediante clculos cul es el reactivo que

limita la reaccin y cul es el reactivo que se encuentra en exceso:

a) KOH + HNO3 KNO3 + H2O16,0 g 12,0 g

b) NaOH + H2SO

4Na

2SO

4+ H

2O

10,0 g 10,0 g

4) Se hacen reaccionar 263,55 g de sulfuro de hierro(II) con una disolucin de cido clorhdrico al

37,28% y de densidad igual a 1,190 g/mL, para formar cloruro de hierro(II) y sulfuro de

hidrgeno, el cual es burbujeado sobre 120 g de agua. Segn estos datos calcule el volumen de

la disolucin de cido clorhdrico concentrado necesario para que reaccione completamente el

sulfuro de hierro(II).

5) En un recipiente adecuado que contiene 6,86 g de fosfato de plata se le agrega un exceso de

40 mL de una disolucin de cido clorhdrico al 31,52% y densidad es igual a 1,160 g/mL. Una

vez producida la reaccin, sta da lugar a la formacin de cloruro de plata y cido ortofosfrico,

de acuerdo a la ecuacin no balanceada:

Ag3PO4 (s) + HCl (ac) AgCl (s) + H3PO4 (ac)

La mezcla se filtra para eliminar el cloruro de plata formado y el filtrado obtenido se diluye hasta

obtener 100 mL de disolucin. Segn estos datos, calcule:

a) La masa de cido clorhdrico puro que reaccion con el fosfato de plata.

b) El volumen de cido clorhdrico que realmente reaccion.

c) La concentracin molar del cido ortofosfrico obtenido.

6) Escriba la ecuacin inica neta correctamente balanceada para cada una de las siguientes

reacciones:

a) BaCl2 (ac) + (NH4)2CO3 (ac) BaCO3 (s) + NH4Cl (ac)

b) AgNO3 (ac) + CuCl2 (ac) AgCl (s) + Cu(NO3)2 (ac)

c) FeCl2 (ac) + Na3PO4 (ac) Fe3(PO4)2 (s) + NaCl (ac)


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Materiales:

2 tubos de ensayoVaso de precipitados de 250 mL

GradillaPipeta volumtrica de 5 mL2 tapones de gomaBalanza granatariaVidrio de relojEmbudo de gravitacin o analticoArgolla para embudoSoporte universalPapel de filtro, (pdf)EstufaAgua destilada

EtanolDisolucin de nitrato de plomo, Pb(NO3)2, 33,12 g/LDisolucin de cromato de potasio, K2CrO4, 19,42 g/LGuantes de ltexAnteojos de seguridadParafilm (si es necesario)

Parte Experimental

1. Su Profesor le indicar los volmenes de nitrato de plomo, VA, y de cromato de potasio, VB, que

usted emplear en esta experiencia.

2. En un tubo de ensayo limpio y seco, agregue VA mL de nitrato de plomo y VB mL de cromato de

potasio en el otro tubo limpio y seco.

3. Coloque ambos tubos tapados en el vaso de precipitados y determine su masa del conjunto en la

balanza granataria. Anote este valor.

4. Mezcle ambas disoluciones en uno de los tubos. Tape el tubo de reaccin con un tapn de goma y

agtelo vigorosamente. Vuelva a pesar el conjunto en la balanza analtica. Anote este resultado.

5. Filtre la mezcla a travs del pdf cuidadosamente. Lave el precipitado con agua fra un par de veces

y finalmente con una pequea porcin de etanol fro.

6. Ponga cuidadosamente el pdf con el precipitado sobre el vidrio de reloj limpio, seco y previamente

tarado. Seque el producto en una estufa de secado por 15 a 20 minutos entre 80 y 90 C. Una vez

seco, desprenda cuidadosamente el precipitado desde el pdf y pselo en el vidrio de reloj. Anote

todas las medidas de masa.


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LaboratoriodeQumicaGeneraleInorgnica/PRACTICON4:Equilibrioqumico/Dr.PatricioMuozConcha/pmc 42

Laboratorio N 4, Equilibrio Qumico

A. Introduccin:

En ciertas reacciones qumicas los productos parecen incapaces de reaccionar para regenerar las

sustancias iniciales o reaccionantes. Estas reacciones se llaman irreversibles.

En otros casos, los productos de una reaccin determinada pueden volver a dar las sustancias

iniciales o reaccionantes. Estas reacciones se llaman reversibles, es decir, son reacciones que se

encuentran en un estado de equilibrio qumico.

Un equilibrio qumico es un estado dinmico, donde es posible encontrar que las reacciones directa

e inversa coexisten. Para este estado de equilibrio existe una expresin matemtica que relaciona la

concentracin de todas las especies que participan en el equilibrio qumico. Esta expresin

matemtica es conocida como la constante de equilibrio, Keq, la que tiene un valor determinado a

una temperatura dada. Como consecuencia de esta constante, si el equilibrio se ve perturbado por laalteracin de sus variables, el sistema reacciona reajustndose de modo de contrarrestar la variable

que lo afecta, de modo que la relacin de equilibrio permanezca constante.


Para una mayor profundizacin sobre este tema, le recomendamos las siguientes lecturasadicionales:


i. Equilibrio dinmico: pgina 627.

ii. Expresin de la constante de equilibrio: pgina 627.

iii. Significado del valor numrico de la constante de equilibrio: pgina 638.

iv. Principio de Le Chatelier: pgina 641.


i. El concepto de equilibrio: pgina 540.

ii. La constante de equilibrio: pginas 543.

iii. Equilibrios heterogneos: pgina 548.

Otros libros de gran ayuda para esta prctica:

1) Qumica analtica cualitativa: teora y prctica, Vogel, Arthur Israel, Editorial Kapelusz,

1983, ISBN: 950133550X (Clasificacin biblioteca UNAB: 544 V878q 1983).


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2) Qumica analtica cualitativa, Burriel Marti, Fernando, Editorial Thomson Learning, 2001,

ISBN: 8497321405 (Clasificacin biblioteca UNAB: 544 B972q 2001)

C. Pre-Laboratorio


laboratorio.

1. Estudie nuevamente el concepto de equilibrio qumico.

2. Cul es elprincipio de Le Chatelier?

3. Escriba en su cuaderno de laboratorio TODAS las reacciones de equilibrio involucradas en esta

prctica.


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Materiales:

10 tubos de ensayo1 Matraz erlenmeyer de 125 mL1 pipeta graduada de 5 y 10 mL respectivamente1 probeta de 100 mL1 gradillaDisolucin de cloruro frrico 0,15 mol/LDisolucin de sulfocianuro de potasio 0,9 mol/LDisolucin de sulfato cprico 0,3 mol/LDisolucin de hidrxido de sodio 0,56 mol/LDisolucin de cido clorhdrico 0,6 mol/LDisolucin de cromato de potasio 0,6 mol/LDisolucin de cloruro de bario 0,6 mol/LDisolucin de ferrocianuro de potasio 0,1 mol/LDisolucin de cido clorhdrico concentradoDisolucin de amonaco concentrado

Parte experimental

A.- Equilibrio N 1:

1. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 1,0 mL de CuSO4 0,3 mol/L y 1,0 mL de

NaOH 0,6 mol/L a un tubo de ensayo limpio. Agite bien la mezcla de reaccin y observe el

cambio producido.

2. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue sucesivamente a este tubo de reaccin las siguientes

disoluciones:

a) 1,0 mL de HCl 0,6 mol/L. Agite y observe.

b) 1,0 mL de NaOH 0,6 mol/L. Agite y observe.

c) 1,0 mL de amoniaco concentrado. Agite y observe. TRABAJE BAJO CAMPANA

USANDO ANTEOJOS DE SEGURIDAD Y GUANTES. AGREGUE EL AMONACO

CONCENTRADO GOTA A GOTA.

d) 1,0 mL de HCl concentrado. Agite y observe. TRABAJE BAJO CAMPANA USANDO

ANTEOJOS DE SEGURIDAD Y GUANTES. AGREGUE EL CIDO

CONCENTRADO GOTA A GOTA.


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B.- Equilibrio N 2:

1. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 1,0 mL de FeCl3 0,15 mol/L sobre 1,0 mL de

KSCN 0,9 mol/L en un matraz erlenmeyer limpio y seco. Agite bien la mezcla de reaccin y

observe el cambio producido. Posteriormente diluya esta disolucin con 48 mL de agua destilada

con la probeta. Esta ser la disolucin inicial de trabajo.

2. Tome 5 tubos de ensayo limpios y secos, rotlelos con las letras A, B, C, D y E. Usando una

pipeta limpia agregue las siguientes disoluciones:

TUBO DISOLUCI N

A 5,0 mL de disolucin inicial

B 5,0 mL de disolucin inicial + 1,0 mL de FeCl3 0,15 mol/L

C 5,0 mL de disolucin inicial + 1,0 mL de KSCN 0,90 mol/L

D 5,0 mL de disolucin inicial + 1,0 mL de NaOH 0,60 mol/L

E 5,0 mL de disolucin inicial + 1,0 mL de K4[Fe(CN)6] 0,10 mol/L

Agite bien cada tubo de reaccin y observe los cambios producidos.

C.- Equilibrio N 3:

1. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 2,0 mL de K2CrO4 0,6 mol/L y 2,0 mL deHCl 0,6 mol/L a un tubo de ensayo limpio. Agite bien la mezcla de reaccin y observe el cambio

producido. Separe la disolucin final en dos tubos, A y B.

2. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 1,0 mL de NaOH 0,6 mol/L al tubo de ensayo A.

Agite bien la mezcla de reaccin y observe el cambio producido comparando con el tubo B.

3. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 1,0 mL de BaCl2 0,6 mol/L al tubo de ensayo A.

Agite bien la mezcla de reaccin y observe el cambio producido. Separe la disolucin final en

dos tubos, C y D.

4. Con la ayuda de la pipeta graduada, agregue 2,0 mL de agua destilada y luego 4,0 mL de HCl

concentrado al tubo C. Agite bien la mezcla de reaccin y observe el cambio producido

comparando con el tubo B y con el tubo D.


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Laboratorio de Qumica General e Inorgnica/PRACTICO N 5: Preparacin de Disoluciones / Dr. Patricio Muoz Concha/pmc 46

Laboratorio N 5Preparacin de Disoluciones

A- Introduccin

Una disolucin es unamezcla homognea de dos o ms componentes, cuya composicin es variable.

Las disoluciones pueden ser slidas, lquidas o gaseosas. En ellas, el componente que se encuentra en

menor cantidad se denomina soluto (fase dispersa), y el componente que se encuentra en mayor

cantidad se denomina solvente (fase dispersante). La cantidad de soluto presente en una disolucin se

expresa a partir de las unidades de concentracin.

Las unidades de concentracin ms utilizadas son las siguientes:

Porcentaje en masa (% m/m):

% (m/m) = masa de soluto (expresada en g)/100 g de disolucin

Porcentaje en volumen (% v/v):

% (v/v) = volumen de soluto (expresada en mL)/100 mL de disolucin

Porcentaje masa volumen (% m/v):

%(m/v) = masa de soluto (expresada en g)/100 mL de disolucin

Concentracin gramos/L (C = g/L):

C = masa de soluto (expresada en g)/1,0 L de disolucin

Concentracin ppm (partes por milln):

ppm = masa de soluto (expresada en mg)/1,0 L de disolucin

Concentracin mol/L (C = n/L):

C = cantidad de materia de soluto (expresada en mol)/1,0 L de disolucin


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B- Lecturas Recomendadas.



i. Tipos de disoluciones: pgina 535.

ii. Concentracin de las disoluciones: pgina 627.


i. Formas de expresar la concentracin: pgina 458 - 459.

C- Pre-Laboratorio


laboratorio.1) Revise los conceptos de expresiones de concentracin de las disoluciones, especficamente, las

unidades de concentracin %(m/m), %(m/v), C(n/L) y C(g/L).

2) Realice los siguientes clculos:

i) En el laboratorio se dispone de una disolucin de cido ntrico (HNO 3) al 19% y

densidad de 1,11 g/mL. Calcule el volumen necesario de cido concentrado para preparar

250 mL de cido diluido de concentracin 5,0 g/L.

ii) Se desea preparar 500 mL de una disolucin de NaCl de concentracin 15 % (m/v). Calcule la

cantidad de slido y solvente necesarios para preparar esta disolucin.

iii) Se disuelven 84 g de NaOH en 616 g de agua. La disolucin obtenida tiene una densidad de

1,13 g/mL. Calcule la concentracin en:

a) g/L

b) % (m/m)

3) Averige, en un buen diccionario de la lengua espaola, si las palabras solucin y disolucin

son sinnimos y qu significa cada una de ellas.

4) Averige la dependencia de la densidad con la temperatura. Hay una relacin lineal entre ellas?


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Materiales:

Vaso de precipitados de 50 mLProbeta de 100 y 250 mLDensmetro o aermetroMatraz de aforo de 100 y 250 mL

Pipeta volumtrica de 10 y 25 mLPipeta graduada de 10 mLBaguetaPisetaBalanza granatariaAgua destiladaCloruro de sodiocido Clorhdrico concentrado1 botella plstica o de vidrio, con tapa rosca, limpia y seca

Parte experimental

A.- Preparacin de una disolucin de cloruro de sodio, NaCl, a partir del soluto slido.

1. El Profesor le indicar la concentracin de la disolucin de cloruro de sodio que usted debe

preparar. Realice los clculos adecuados y mustreselos al Profesor para su revisin.

2. En un vaso de precipitados pequeo limpio y seco, pese la cantidad de soluto calculada por usted en

la balanza granataria.

3. Con ayuda de la bagueta, agregue la mnima cantidad de agua destilada posible con la piseta, paradisolver el soluto.

4. Con ayuda de la bagueta, vierta cuidadosamente la disolucin en un matraz de aforo de 100 mL.

Agregue agua destilada hasta casi la marca de aforo, NO enrase, y luego homogenice. Deje en

reposo unos instantes y luego afore cuidadosamente con agua destilada de la piseta. Finalmente

homogenice la disolucin. Si se pasa de la marca del aforo, NO elimine el solvente restante.

5. Para medir la densidad de la disolucin con el aermetro o densmetro, proceda como sigue:i) Ambiente la probeta de 100 mL con una pequea porcin de disolucin.

ii) Vierta un volumen adecuado en la probeta de modo que el aermetro pueda flotar libremente. Si

el volumen es muy pequeo, utilice la probeta de 250 mL.

iii) Mida la densidad de la disolucin.


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6. Encuentre la concentracin real de la disolucin preparada por usted de acuerdo con su densidad.

Utilice la grfica concentracin versus densidad.

B.- Preparacin de una disolucin de cido clorhdrico, HCl (ac) de concentracin 0,01 (mol/L),

por dilucin.

1. Previamente realice los clculos apropiados para preparar la disolucin diluida de HCl (ac) a partirdel cido concentrado comercial. Utilice la concentracin real de la disolucin concentrada en sus

clculos.

2. Ambiente la pipeta previamente con la disolucin concentrada. Tome la alcuota de la disolucin

concentrada calculada por usted con la pipeta graduada y virtala cuidadosamente en el matraz de

250 mL.

3. Agregue agua destilada hasta casi la marca de aforo, NO enrase, y luego homogenice. Deje en

reposo por unos instantes y enrase cuidadosamente con ayuda de la piseta. Si se pasa de la marca

del aforo, NO elimine el solvente restante.

4. Para medir la densidad de la disolucin con el aermetro o densmetro, proceda como sigue:

i) Ambiente la probeta de 100 mL con una pequea porcin de disolucin.

ii) Vierta un volumen adecuado en la probeta de modo que el aermetro pueda flotar libremente. Si

el volumen es muy pequeo, utilice la probeta de 250 mL.

iii) Mida la densidad de la disolucin.

5. Encuentre la concentracin real de la disolucin diluida preparada por usted de acuerdo con su

densidad, utilizando la grfica concentracin versus densidad.

6. Guarde aproximadamente 100 mL de esta disolucin en la botella con tapa rosca trada por usted.

Rotule la botella con los integrantes de su grupo, ya que esta disolucin ser utilizada en la prctica,

Capacidad Tamponante de la Saliva.


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D(g/mL)

Densidad versus concentracin para una disolucin de NaCl.

Densidad C(g/L) Densidad C(g/L) Densidad C(g/L)

1,0218 33,7 1,0456 69,0 1,1008 154,1

1,0250 35,8 1,0486 73,4 1,1047 160,2

1,0246 37,9 1,0515 77,8 1,1085 166,31,0261 40,0 1,0544 82,2 1,1162 178,6

1,0282 43,2 1,0574 86,7 1,1240 191,1

1,0297 45,3 1,0603 91,2 1,1319 203,7

1,0311 47,4 1,0633 95,7 1,1398 216,6

1,0326 49,6 1,0662 100,2 1,1558 242,7

1,0340 51,7 1,0692 104,8 1,1721 269,6

1,0355 53,8 1,0744 112,8 1,1887 297,21,0369 56,0 1,0819 124,4 1,1972 311,3

1,0398 60,3 1,0894 136,2

1,0427 64,6 1,0970 148,1

Densidad//Concentracin NaCl

1,1990

1,1790

1,1590

1,1390

1,1190

1,0990

1,0790

1,0590

1,0390

1,0190

32,0 72,0 112,0 152,0 192,0 232,0 272,0 312,0

C(g/L)


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Densidad versus concentracin para una disolucin de HCl.

C(g/L) Densidad C(g/L) Densidad C(g/L) Densidad

5,0 1,0007 51,1 1,0228 293,5 1,1288

10,0 1,0031 56,4 1,0253 344,8 1,1492

15,1 1,0056 83,0 1,0377 397,6 1,169320,2 1,0081 93,8 1,0426 424,5 1,1791

25,3 1,0105 149,3 1,0676 479,1 1,1977

35,5 1,0154 160,9 1,0726

40,7 1,0179 184,1 1,0828

45,9 1,0204 243,8 1,1083

D (g/mL)

Densidad//Concentracin HCl

1,2

1,18

1,16

1,14

1,12

1,1

1,08

1,06

1,04

1,02

1

0,0 40,0 80,0 120,0 160,0 200,0 240,0 280,0 320,0 360,0 400,0 440,0 480,0

C (g/L)


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Laboratorio de Qumica General e Inorgnica/PRACTICO N 6: Reacciones cido base (I)/ Dr. Patricio Muoz Concha/pmc 52

(ac) + OH

Laboratorio N 6Reacciones cido-base (I)

A. Introduccin:

Se llama cido a una sustancia que en disolucin acuosa es capaz de liberar iones hidronio H3O+:

HA + H2O H3O+ + A-

Los iones hidronio son los llamados protones en disolucin acuosa, por lo que la reaccin anterior se

puede expresar de la siguiente forma:

HA (ac) H+ ac) + A- ac)

( (

Se llama base, a cualquier sustancia que en disolucin acuosa es capaz de liberar iones hidroxilo, OH-,

de acuerdo con la siguiente reaccin:

MOH (ac) M+ -(ac)

Las molculas de agua pueden comportarse como cido o como base, de acuerdo con la siguiente

ecuacin:

H2O + H2O H3O+ + OH-

cido 1 base 1 cido 2 base 2

La que puede expresarse tambin como sigue:

H2O H+ + OH-

La primera ecuacin muestra el carcter de anfolito de las molculas de agua. La segunda ecuacin es

una versin simplificada que muestra la ionizacin de las molculas de agua en H + y OH-, conocida

como reaccin de autoprotlisis. La ionizacin del agua a 25 C produce una concentracin de ionesigual a 1,0 x10-7 mol/L para cada ion:

[H+] = [OH-] = 1,0 x10-7 mol/L


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Laboratorio de Qumica General e Inorgnica/PRACTICO N 6: Reacciones cido base (I)/ Dr. Patricio Muoz Concha/pmc 53

H+

La acidez de una disolucin acuosa depende de la concentracin de los iones hidronio. La escala de

pHnos da una forma numrica y sencilla para establecer la acidez de una disolucin. Los valores de la

escala de pH se obtienen mediante una conversin matemtica de las concentraciones de los iones

(ac) a unidades de pH con la expresin:

pH = -log [H+]

En donde [H+] es la concentracin de los iones hidronio en mol/L.

El pH del agua pura a 25 C se dice que es neutro, es decir, no es cido ni bsico, por que las

concentraciones de los iones [H+] y [OH-] son iguales. Las disoluciones que contiene una

concentracin de iones H+ mayor que OH- tienen valores de pH menores que 7, se dice entonces que

estas disoluciones son cidas. Del mismo modo, si la concentracin de iones OH- es mayor que la de

los iones H+, se trata entonces de una disolucin bsica, y los valores de pH sern mayores que 7.

pH < 7,0 es una disolucin cida

pH = 7,0 es una disolucin neutra

pH > 7,0 es una disolucin bsica o alcalina

Los cidos y las bases reaccionan entre s en una reaccin de neutralizacin. En una reaccin de

neutralizacin, tanto los cidos como las basespierden sus propiedades generando una sal y agua:

cido + base sal + agua

HA (ac) + MOH (ac) MA (ac) + H2O

Las reacciones de neutralizacin son la base de las titulaciones cido base. Una titulacin cido-base se

utiliza para determinar en forma experimental una concentracin desconocida de un cido, al hacerla

reaccionar con una base de concentracin conocida y viceversa.

En una titulacin cido-base, se coloca en un matraz erlenmeyer un volumen medido de cido de

concentracin desconocida, a la que se le aaden unas gotas de un indicador cido base. La funcin de

este indicador es indicar el punto final de la titulacin. Se agrega lentamente, con una bureta, la

disolucin de una base de concentracin conocida al cido del matraz hasta que el indicador cambia de

color. El indicador seleccionado cambia de color, cuando se ha agregado la cantidad estequiomtrica de

base para la neutralizacin total del cido

manual de laboratorio qui117

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