química i actividades · licenciado en química de la universidad distrital francisco josé de...
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Química I
Actividades
Raymond
CHANGWilliams College
ADAPTACIÓN
Jorge Enrique Bautista López
Licenciado en Química y Biología Universidad INCCA de Colombia
Especialización en Edumática de la Universidad Autónoma de Colombia
Josué Anselmo García Ortiz
Químico de la Universidad Nacional de Colombia
Profesor de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Ernesto Garrido Tejada
Licenciado en Química de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Magíster en Docencia de la Química de la Universidad Pedagógica Nacional
Julio Enrique Morales Quiñones
Químico Farmacéutico de la Universidad Nacional de Colombia
Introducing Microchemistry in High School
Mfn Western Carolina University N.C. U.S.A
BOGOTÁ • MÉXICO • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • LISBOA • MADRIDNUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO • AUCKLAND • LONDRES • MILÁN
MONTREAL • NUEVA DELHI • SAN FRANCISCO • SINGAPUR • SAN LUIS • SIDNEY • TORONTO
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Editora: Lily Solano
Manufactura Colombia: Bibiana García
Grupo técnico pedagógico que dio el aval al texto en las dimensiones de contenido, pedagogía, equidad de género y adecuación a la diversidad cultural:Jorge Enrique Bautista López
Ernesto Garrido Tejada
Julio Enrique Morales Quiñónez
Josué Anselmo García Ortiz
Clara Quintín
Enrique Castañeda
QUÍMICA I. Actividades
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra,
por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor.
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Depósito legal
ISBN: 978-958-41-0395-6
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Con te ni do
Práctica 1 Técnicas básicas de laboratorio 1
Práctica 2 Determinación de las características organolépticas y separación de mezclas 6
Práctica 3 Determinación de la densidad de sólidos y líquidos 7
Práctica 4 Determinación del punto de fusión y del punto de ebullición 9
Práctica 5 Propiedades periódicas de los elementos 11
Práctica 6 Transformaciones de la materia 12
Práctica 7 Reacciones estequiométricas y formación de elementos y compuestos 14
Práctica 8 Ley de Charles 17
Práctica 9 Preparación de soluciones 19
Práctica 10 Velocidad de reacción 21
LA QUÍMICA en ac ción
La desaparición de los dinosaurios 24
Descubrimiento del helio y el surgimiento y caída del coronio 26
¿El tercer elemento líquido? 28
Cloruro de sodio: un compuesto iónico común e importante 29
El buckybalón 30
Distribución de los elementos en la Tierra y en los sistemas vivos 32
¿Quién asesinó a Napoleón? 34
Sin oxígeno 36
El cuchillo equivocado 38
El lago asesino 40
El neumático explosivo 41
Femtoquímica 42
Mantenimiento del pH de la sangre 44
Pruebas estandarizadas 48
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Contenido v
Introducción
Cuando se aborda el estudio de la química con
frecuencia aparece la duda respecto a qué tanto
se cumple la teoría en la práctica, casi siempre
se insiste en que todos los postulados, teorías y leyes
que se enuncian han tenido su origen en la praxis y que
permanentemente se están cotejando por parte de la
comunidad científica, razón por la cual muchas teorías
van siendo sustituidas por otras que explican mejor el
mundo real.
En la primera sección de este manual se presenta
una serie de prácticas de laboratorio que ilustran
algunos de los temas tratados en el libro, incluso
llegando a dejar la opción de que los estudiantes pro-
pongan procedimientos válidos para la realización de
algunas experiencias, siempre con la supervisión de un
profesor(a) o instructor(a) de laboratorio.
En atención al aumento significativo de los riesgos
personales y grupales que implica el hecho de hacer
prácticas de laboratorio se presenta una breve pero
significativa lista de normas de seguridad en el labora-
torio, con algunas recomendaciones muy puntuales que
deben observarse y cumplirse para evitar los riesgos.
v
Se sugiere que el estudiante aborde, previamente,
la fundamentación teórica correspondiente antes de la
realización de la parte experimental para que estime los
alcances de la práctica de laboratorio. De igual manera,
antes de realizar cada experimento debe consultar todo
lo relacionado con las precauciones y seguridad en el
manejo de las sustancias involucradas en cada práctica,
teniendo siempre en cuenta las condiciones en las que
se realizará el experimento.
La segunda sección la conforma una serie de lectu-ras de química en acción o aplicada a fenómenos que
ocurren o han ocurrido en la naturaleza y la sociedad;
al igual que lecturas de los últimos avances en este
campo. En esta sección los estudiantes realizarán lec-
tura comprensiva y reconocerán la importancia de la
química para explicar procesos que por mucho tiempo
han sido un enigma.
Finalmente, la tercera sección de pruebas estanda-rizadas presenta una serie de preguntas que permiten a
los estudiantes desarrollar competencias y habilidades
para relaciones variables que se presentan en el campo
de la química.
Los adaptadores
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Contenido viiNormas de seguridad en el laboratorio de química
Antes de iniciar actividades en el laboratorio
de química es necesario conocer y aplicar las
normas de seguridad relacionadas con los com-
puestos y los equipos con los que se va a trabajar.
El trabajo en el laboratorio involucra riesgos iguales
y mayores a los que se presentan en la vida diaria. El
propósito de esta sección es dar a conocer los riegos y
peligros mencionados y además mostrar cómo realizar
una práctica segura y agradable en el laboratorio de
química.
Principales normas de seguridad
Las principales normas de seguridad se han conden-
sado en las siguientes 10 reglas que se deben cumplir
siempre que se trabaje en el laboratorio de química.
Regla 1. Precaución y buen juicio.
Regla 2. Usar protección adecuada para los ojos (gafas
de seguridad) durante todo el tiempo que se perma-
nezca en el laboratorio. Procurar mantener alejado
el rostro de todos los recipientes que contengan
compuestos en reacción.
Regla 3. Bajo ninguna circunstancia se deben realizar
experimentos no autorizados. En todos los casos
se deben seguir las indicaciones dadas por el ins-
tructor o sugeridas en la guía de laboratorio. Leer
cuidadosamente las etiquetas de los reactivos con-
tribuye a una práctica más segura.
Regla 4. Una vez se ingrese en el recinto del labora-
torio se deben ubicar los equipos de seguridad, al
igual que el botiquín de primeros auxilios. Los
equipos de seguridad que debe haber son:
• Extintor de fuego (asimilar indicaciones).
• Ducha de emergencia.
• Lavador de ojos.
• Recipiente absorbente de residuos.
• Manta antifuego.
Regla 5. Alertar siempre en voz alta cuando ocurra un
percance. Todos los accidentes deben ser repor-
tados inmediatamente sucedan al instructor del
laboratorio. Cerca de 75% de todos los incidentes
en los laboratorios de química involucran lesio-
nes de manos y la mayor parte de éstos provocan
cortaduras, quemaduras térmicas y quemaduras
químicas. Las manos deben protegerse con guantes
de nitrilo.
Regla 6. El tratamiento inmediato para el contacto
con agentes químicos corrosivos es lavar la parte
afectada con abundante agua durante aproximada-
mente 15 minutos. Cuando la quemadura sea grave
debe ser tratada por un médico. Se recomienda
mayor diligencia cuando la parte afectada incluye
los ojos.
Regla 7. Las llamas abiertas no deben ser usadas cerca
de sustancias inflamables. Frente a pequeños incen-
dios hay que sofocar inmediatamente el fuego de
los recipientes cubriéndolos con un vidrio de reloj
o un paño adecuado. Fuegos mayores hacen necesa-
rio el uso de extintores. Antes de intentar extinguir
el fuego hay que ponerse a salvo. Si considera que
no puede hacerlo abandone el laboratorio y llame a
los bomberos. Se debe utilizar la manta antifuego
para apagar las ropas en llamas.
Regla 8. Los extractores de gases son de uso obligatorio
en el laboratorio químico, a menos que las sustan-
cias utilizadas no desprendan gases o no revistan
ningún riesgo.
Regla 9. El orden y el aseo son esenciales en el traba-
jo de laboratorio para que, acompañados de una
buena higiene, prevengan el ingreso de productos
químicos tóxicos para el organismo humano por
inhalación o absorción por la piel.
Regla 10. Para las prácticas en las que se realicen
calentamientos o manejo de reactivos cáusticos,
tóxicos o corrosivos se deben utilizar siempre
guantes gruesos de nitrilo.
vii
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viii Normas de seguridad en el laboratorio de química
1. Usar la protección de seguridad requerida para los ojos
en todo momento dentro del laboratorio. El uso de len-
tes de contacto en el laboratorio no es recomendado.
2. Usar zapatos siempre y cuando éstos le den pro-
tección a los pies. Por ejemplo, las sandalias no
son pertinentes en el laboratorio ya que permiten el
contacto de líquidos con el pie.
3. El cabello debe mantenerse recogido en todo
momento ya que es un peligro inminente porque
puede entrar en ignición por acción de una llama.
4. Los delantales y las batas de laboratorio están diseña-
dos para la protección de la ropa. La ropa que cubre
la mayor parte del cuerpo es la mejor protección.
5. Nunca se debe comer, beber o fumar en el laborato-
rio; estas actividades están estrictamente prohibidas.
6. Es necesario considerar que todos los químicos son
peligrosos, a menos que se indique lo contrario.
7. Ningún instructor de laboratorio debe permitir que
sus estudiantes prueben los químicos, así que no
hay que probarlos por ningún motivo.
8. Nunca se deben inhalar u oler gases o vapores direc-
tamente; cuando se indique reportar el aroma de un
químico hay que arrastrar los vapores cuidadosa-
mente hacia la nariz y oler de manera cautelosa.
9. Si algún químico entra en contacto con la piel o los
ojos hay que lavar inmediatamente con abundante
agua. Además hay que buscar ayuda mientras se
lava la parte afectada.
10. Nunca se debe refregar los ojos, a menos que se
esté completamente seguro de que las manos no
contienen agentes tóxicos.
11. Los agentes químicos volátiles son venenosos, pues
irritan la piel o tienen olores desagradables y, por
consiguiente, deben ser usados con el extractor en
funcionamiento.
12. Cuando se hacen reacciones en un tubo de ensayo
nunca se debe apuntar con la boca del tubo hacia sí
mismo o hacia alguien más.
13. La mayor parte de líquidos orgánicos son inflama-
bles; nunca se debe trabajar con químicos inflama-
bles cerca de fuentes de fuego o de calor.
14. Cuando sea necesario diluir ácidos minerales siem-
pre hay que vertirlos sobre el agua, nunca el agua
sobre los ácidos.
15. Hay que observar detenidamente todas las precau-
ciones de seguridad que están incluidas en el expe-
rimento.
16. Trabajar solo en el laboratorio está prohibido, es
necesaria la compañía de un instructor(a).
17. Es necesario mantener siempre limpio y ordenado
el espacio de trabajo.
18. Los experimentos no autorizados y las modifica-
ciones en las prácticas no deben ser abordadas por
novatos.
19. Si se tienen dudas acerca de las actividades que
se deben realizar no hay que dudar en consultar al
profesor(a) o instructor(a).
20. Siempre se deben mantener cerradas las puertas de
escritorios, armarios y gavetas, a menos que sea
para sacar o guardar materiales o reactivos, porque
se obstruyen los pasillos y pueden ser causa de
accidentes.
Las medidas de seguridad más aceptadas incluyen:
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Contenido ix
Material de laboratorio
Material de vidrio
Desecador con tapa
Bureta
Embudo de separaciónBalón o matraz aforado
Embudo ordinario Erlenmeyer o fi ola Picnómetro
Balón de destilación
Balón de fondo plano
Agitador
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Pipeta aforada o volumétrica Pipeta graduada
Probeta
Tubos capilares
Refrigerante recto
Tubo de Thiele
Tubo de ensayo Vidrio de reloj Vaso de precipitados o ‘beaker’
x Material de laboratorio
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Instrumentos de laboratorio
Material metálico
Alcoholímetro Termómetro
Mechero BunsenBalanza
Aro de hierro
Churrusco Nuez
Espátula metálicaCuchara de combustión
Material de laboratorio xi
Pinzas para bureta
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