DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN MEDIA

ACADEMIA ESTATAL DE QUÍMICA

MANUAL DE PRACTICAS DE QUÍMICA II

AUTORES POR LA ACADEMIA DE QUÍMICA:

Aguilar Carrasco Zenorina Cabrera Silva Rosalba Figueroa Chávez Armida Ferrer Fernández Iliana Nicole

Magallanes V. Ramón Mesina Escamilla Juan Carlos Robles De Anda Martín J. Saucedo Martínez Fernando

Vázquez R. Verónica Zepeda Pardo César O.

INTRODUCCIÓN En los cursos de química que generalmente se imparten en las universidades se cuida que siempre el contenido de los programas este secuencialmente estructurado, para caminar desde lo concreto hasta lo abstracto, y con esto facilitar el aprendizaje, por lo que es importante motivar al alumno mostrándole a través de actividades experimentales la conexión de la ciencia con la vida cotidiana. Los experimentos que se presentan en este manual de Química II servirán a los estudiantes para complementar y aplicar los conocimientos que están adquiriendo de esta ciencia en el aula, ya que la observación directa de los fenómenos permite una compresión adecuada de los conceptos y ayuda a centrar las ideas de los alumnos. Además la actitud que los alumnos adoptan en el laboratorio es diferente a la que muestran en las clases teóricas, en la mayoría de los casos, los alumnos se muestran en el laboratorio más responsables, hacen más preguntas, se encuentran más atentos, aprenden a trabajar en equipo, se incrementa la colaboración entre los compañeros y sé amplia la comunicación de profesor-alumno, siempre y cuando las prácticas sean de su agrado y se realicen en el contexto de su entorno social. El profesor como guía deberá fomentar que “el alumno construya sus propios conocimientos”. Ello requiere que el alumno se convierta en protagonista de su propio aprendizaje, que se involucre de forma activa en todo el proceso, por lo que el papel del profesor es principalmente el de crear situaciones que permitan al alumno intervenir activamente en su proceso de aprendizaje para que, lejos de limitarse a memorizar los conceptos, pueda integrarlos dentro de su propio sistema cognitivo, relacionándolos con los que previamente conoce.

NORMAS GENERALES DE LABORATORIO

ANTES DE INICIAR SU PRÁCTICA:

♦ La asistencia a la práctica es obligatoria. ♦ La tolerancia para entrar al laboratorio será la que rige el reglamento escolar. ♦ Acatar las instrucciones indicadas en el Reglamento General de Laboratorios

de los Planteles del Nivel Medio Superior de la Universidad de Colima. ♦ No dejar abrigos, carpetas u otros objetos sobre las mesas de trabajo. Cuando

más despejado este el lugar de trabajo mejor se desarrollará el experimento y menos peligro existirá para nosotros y para nuestras cosas.

♦ Es obligatorio llevar bata para evitar manchas y quemaduras. También es aconsejable traer un trapo de algodón para poder agarrar los recipientes calientes o limpiarlos y secarlos.

♦ Se deben seguir a todo momento las indicaciones del profesor. No se comenzara a trabajar hasta haber recibido las instrucciones necesarias. Consultar las dudas y dificultades.

♦ Es imprescindible leer por lo menos una vez la practica antes de comenzar. ♦ Comprobar que esta todo el material necesario y en las condiciones adecuadas

de conservación y limpieza. Comunicar cualquier anomalía al profesor. Cada equipo será responsable de material asignado.

♦ Por seguridad está terminantemente prohibido fumar dentro del laboratorio, así como ingerir alimentos y bebidas.

DURANTE EL TRABAJO:

• No debe probarse ninguna sustancia y debe evitarse el contacto con la piel. En

caso de que algún producto corrosivo caiga en la piel, se eliminará con abundante agua fría.

• Extremar los cuidados al trabajar con sustancias inflamables, tóxicas o corrosivas.

• Comunicar cualquier accidente, quemadura o corte, a tu profesor de laboratorio.

• La manipulación de productos sólidos se hará con ayuda de una espátula o cucharilla y para transvasar líquidos se utilizara una varilla de vidrio en los casos que sean necesarios.

• Nunca viertas el ácido sulfúrico concentrado al agua, sino el ácido al agua teniendo cuidado.

• Tener cuidado al manejar ácidos y bases principalmente concentrados.

• Para oler algún producto no debe acercarse la cara al recipiente, si no que se arrastrará el vaso hacia la nariz pasando la mano por encima de él.

• Con el fin de evitar contaminaciones, nunca se devolverá al frasco los restos de productos no utilizados.

• El material de vidrio es muy frágil, por lo que se evitara los golpes y cambios bruscos de temperatura. Se deberá anotar en una hoja o cuaderno el material que se rompa y comunicarlo al profesor de laboratorio.

• Cualquier experimento en el que se desprenda gas tóxico o inflamables en el que se utilicen reactivos potencialmente nocivos deberá llevarse a cabo en las campanas extractoras del laboratorio.

• Los restos sólidos no metálicos deben tirarse en cestos de basura, nunca en las fregaderas. Los residuos metálicos se almacenarán en un recipiente especial. Los residuos acuosos se verterán en los fregaderos grandes, con abundante agua antes, durante y después del vertido. En cuanto a los líquidos y disolventes orgánicos, se echaran en un recipiente de plástico, para su posterior eliminación.

AL TERMINAR:

• El lugar y el material de trabajo debe quedar limpio y ordenado, también se

deben apagar y desenchufar los aparatos. • Lavarse las manos perfectamente para evitar intoxicaciones con algunos

reactivos. • Entregar para su revisión el reporte de la práctica elaborada. • Hasta que el profesor no de su autorización no se considerara finalizada la

práctica y por lo tanto, no podrás salir de laboratorio.

REACCIONES QUÍMICAS PRACTICA No. 1

COMPETENCIA A DESARROLLAR: Identifica reacciones que involucran sustancias de uso cotidiano. Materiales: Sustancias: Tubos de ensayo NaCl (sal de mesa) Gradilla H2SO4 Goteros Vinagre Papel tornasol NaOH 1 M Pinzas para tubo e ensayo NaHCO3 Embudo y papel filtro Fertilizante ordinario Clip CuSO4 Mechero Zinc AgNO3

PbCl3 al 5% kI al 3 % Cinta de magnesio Alambre de cobre

INTRODUCCIÓN

Una reacción química, no es otra cosa más que un fenómeno o cambio químico, pero al realizarse se llevan a cabo una serie de procesos de reacomodo de átomos y moléculas. Las reacciones pueden clasificarse de muy diversas maneras y esto dependerá de la forma en que reaccionen los compuestos y elementos, el tipo de productos o si liberan o absorben energía. De esta manera una reacción de síntesis es aquella en la cual se unen dos o más elementos o compuestos para formar así otros más complejos se acostumbra llamarles reacciones de combinación directa. Otras reacciones contrarias a las de síntesis son las de descomposición o análisis, aquí sus componentes se descomponen en sus elementos o en compuestos más sencillos, todo esto se logra casi siempre con la aplicación de calor. Existen reacciones, en las cuales al reaccionar un elemento que se encuentra en un compuesto este es reemplazado por otro más activo a esta reacción se le conoce como sustitución simple. Otro tipo de reacciones de sustitución son las de sustitución doble, en las cuales existe un intercambio de iones entre dos compuestos.

Sabías que? En la ciudad de México hay problemas de contaminación de la atmósfera, de los suelos y el agua, consecuencia de actividades humanas, tales como la eliminación de basura, la combustión de diversos materiales que se envían a la atmósfera; gases como CO, CO2, NO, SO2 y SO3 que al combinarse con el agua producen el fenómeno de la lluvia ácida y el efecto invernadero. PREGUNTA GENERADORA: ¿Por qué el conocer los distintos tipos de reacciones químicas nos puede ayudar a cuidar nuestro planeta? ______________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Desarrollo experimental: EXPERIMENTO I 1.- Coloca una pequeña cantidad de cloruro de sodio (NaCl) en un tubo de ensayo que se encuentre seco y limpio. 2.- Agrega dos gotas de H2SO4 concentrado. Anota tus observaciones______________________________________________ __________________________________________________________________ Completa la siguiente reacción, escribe los nombres de los reactivos y productos: NaCl + H2SO4 ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ EXPERIMENTO II 1.- Coloca una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio (NaHCO3), en dos tubos de ensayo. 2.-Añade a uno de los tubos dos gotas de H2SO4 concentrado. Escribe tus observaciones______________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.- Al otro tubo añade vinagre (ácido acético, CH3COOH). Escribe tus observaciones ____________________________________________ __________________________________________________________________

Completa las siguientes reacciones, escribiendo los nombres de reactivos y productos: NaHCO3 + H2SO4 NaHCO3 + CH3COOH ¿A qué tipo de reacción corresponde? _____________________ EXPERIMENTO III 1.- Coloca un poco de fertilizante en dos tubos de ensayo 2.- Añade 2 ml de NaOH 1 M. 3.- Coloca un papel tornasol rojo cerca de la boca del tubo, pero sin tocar las paredes de éste o la sustancia reaccionante. Cambio el papel tornasol__________ a que color __________________________ ¿Este color nos indica que los productos son ácidos o básicos? ______________ Anotas tus observaciones_____________________________________________ ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ EXPERIMENTO IV 1.- Introduce el clip en un tubo de ensayo. Y añade sulfato de cobre hasta que sobrepase la altura del clip. 2.- Agita un poco el tubo y caliéntalo sobre la flama del mechero. ¿Observas algún cambio?___________________________________________________________ 3.- Deja enfriar el tubo y observa lo que sucede __________________________________________________________________ 4.- Filtra la solución. ¿Qué se obtuvo en el papel filtro? __________________________________________________________________ ¿Sabes que producto obtuviste?__________ ¿Cómo se llama? _______________ ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________

EXPERIMENTO V 1.- Toma un tubo de ensayo y agrégale 3 ml de solución de nitrato de plata. 2.- Forma un espiral con alambre de cobre, de manera que se pueda introducir en el tubo de ensayo, dejando un extremo del alambre en forma vertical (para que lo puedas agarrar) y espera unos minutos. Escribe tus observaciones____________________________________________ __________________________________________________________________ ¿Cómo se le llama al producto que obtuviste?_____________________________ Completa la siguiente reacción, escribe los nombres de los reactivos y productos: Cu + AgNO3 ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ EXPERIMENTO VI 1.- Coloca de 1 a 2 granallas de zinc en un tubo de ensayo que se encuentre seco y limpio. 2.- Añádele al tubo 2 ml de H2SO4 concentrado. Anota tus observaciones _____________________________________________ Completa la siguiente ecuación, escribe los nombres de los reactivos y productos: Zn + H2SO4 ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ EXPERIMENTO VII 1.-Con las pinzas para crisol, toma un pedazo de cinta de magnesio. 2.- Llévalo a la zona de oxidación del mechero. Observe ____________________ __________________________________________________________________ Completa la siguiente ecuación, escribe los nombres de los reactivos y productos: Mg + O2 ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ EXPERIMENTO VIII 1.- Coloca en un tubo de ensayo 3 ml de solución de cloruro de plomo al 3 % y adiciónale 3 ml de Yoduro de potasio al 5%. ¿Qué cambios observaste? ___________________________________________

__________________________________________________________________

Completa la siguiente reacción, escribe los nombres de los reactivos y productos: PbCl2 + KI ¿Cuál es el tipo de reacción? _____________________ CUESTIONARIO 1.- ¿A que se le llama ecuación química y cuál es la simbología utilizada? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.- ¿Qué reacciones químicas se utilizan para obtener metales puros? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.- investiga cómo se clasificación las reacciones químicas y elabora una tabla que contenga los siguientes datos: Tipo de reacción Definición Representación Ejemplo cotidiano 4.- Investiga la composición química de algunos fertilizantes, ¿Qué similitudes tienen? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ DIBUJOS O ESQUEMAS

Fundamentación de resultados: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________ ______________________ Vo. Bo. Profesor firma del alumno

______________________________ Fecha

REACCIONES ENDOTÉRMICA Y EXOTÉRMICA PRÁCTICA 02

COMPETENCIA A DESARROLLAR: Identifica reacciones químicas que absorben y liberan energía del medio. MATERIALES: SUSTANCIAS: Vaso de Precipitados NH4Cl (5.5 g) ó NH4NO3 (8.5 g). Termómetro Ba (OH)2 . 8 H2O (16 g.) Pequeño Bloque de Madera. H2SO4 Concentrado. Hule Aislante (si es posible) Agitador de Vidrio INTRODUCCIÓN Las reacciones químicas suponen un proceso en el que se produce una reordenación de átomos, con ruptura de enlaces y formación de otros nuevos. Este es un aspecto parcial de la reacción, ya que el otro aspecto (tan importante como el anterior) lleva implícito un cambio energético entre los estados inicial y final. Algunas reacciones ocurren con desprendimiento de calor del sistema hacia el exterior; son las reacciones exotérmicas; en otras reacciones sucede el proceso inverso; y son las reacciones endotérmicas. Procesos exotérmicos espontáneos, tales como el arder del fuego o las corrientes de agua por las montañas, son muy conocidos y relativamente fáciles de explicar. Los procesos endotérmicos espontáneos, por lo contrario, no son tan comunes y son más difíciles de explicar. Se puede usar su existencia para recalcar la importancia de la ley universal que dice que: los sistemas tienden al caos. ¿Sabías que? La vida sin energía es imposible. No hay ningún sistema viviente que pueda permanecer vivo por mucho tiempo sin algún tipo de combustible, es decir, el alimento que lo mantenga vivo. Así como el calor que desprenden algunos gases como el metano, etano, propano y butano, el cual se aprovecha para la calefacción en fábricas y hogares. PREGUNTA GENERADORA: ¿El calor liberado por el combustible en las máquinas, será igual al calor liberado por el cuerpo humano? Fundamenta tu respuesta. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

__________________________________________________________________ DESARROLLO EXPERIMENTAL: EXPERIMENTO I 1.- Coloca 16 g de hidróxido de bario y 5.5 g de cloruro amónico en un matraz erlenmeyer, agita suavemente para mezclar los reactivos. Toma la temperatura inicial y registra ______________________ En unos 30 segundos el olor a amoniaco puede ser detectado, mantén tapado el matraz con un tapón, con la reacción se forma una apreciable cantidad de líquido. Que cambios observas respecto a la temperatura en la parte exterior del frasco. __________________________________________________________________ Nota: Evitar respirar el amoniaco y el contacto con la piel de los reactivos. Toma la temperatura final y registra ___________________ 2.- Moja un trozo de madera con unas gotas de agua y coloca el matraz de la reacción sobre él. ¿A qué se debe el fenómeno que observas?. ______________ __________________________________________________________________ La reacción que se llevó a cabo es la siguiente: Ba(OH)2.8H2O+ 2NH4Cl BaCl2*2H2O + 2NH3 + 8H2O ¿A qué tipo de reacción corresponde? __________________________________ EXPERIMENTO II 1.- Prepara el dispositivo como el de la figura. Coloca dentro del vaso 60ml de agua destilada y mide su temperatura________________. Añade cuidadosamente 6ml, de ácido sulfúrico concentrado (96%), agita brevemente con una varilla de vidrio y mide la máxima temperatura alcanzada. __________________ Anota tus observaciones:

__________________________________________________________________ ¿A qué tipo de reacción corresponde? ___________________________________ EXPERIMENTO III 1.- Coloca 20 ml de agua destilada en un vaso de precipitado y mide su temperatura ________________ 2.- Añade 1 gramo de cloruro de amonio y agita hasta disolución total, mida su temperatura ________________ Escribe tus observaciones: ____________________________________________ ¿A qué tipo de reacción corresponde? ___________________________________ DIBUJOS Y O ESQUEMAS CUESTIONARIO: 1.- De acuerdo a la energía implicada ¿Cómo se clasifican las reacciones? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- ¿Cómo se logra que una reacción absorba o libere energía? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- ¿Cuáles son las aplicaciones de las reacciones endotérmicas y exotérmicas? __________________________________________________________________

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ FUNDAMENTACIÓN DE RESULTADOS: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ____________________ ______________________ Vo. Bo. Del Profesor firma del alumno

_______________________________ Fecha

VELOCIDAD DE REACCIÓN PRACTICA NO. 3

COMPETENCIA A DESARROLLAR: Comprueba los factores que afectan la velocidad de las reacciones químicas. MATERIALES: SUSTANCIAS: 8 Vaso de precipitado de 100 ml Levadura 1 agitador Peróxido de hidrógeno al 5 % 15 tubos de ensaye Leche Gradilla Bisulfito de sodio 0.05M 1 vaso de precipitado de 250 ml Yodato de potasio 0.1M 1 plato caliente Solución de almidón Pipetas de 10 ml 10 tabletas de Alka Setlzer Cronómetros Refresco Probetas de 50 ml Limpiador de pisos o agua con Termómetros jabón Pinzas para tubo Etanol Fruta rayada (papa, zanahoria, Manzana, Plátano) Tierra INTRODUCCIÓN La rapidez con la que ocurre una reacción química, en la que se consumen los reactivos y se forman los productos, se llama velocidad de reacción, es decir, es una medida de la cantidad de reactivo desaparecido o de producto formado en el tiempo. Para explicar la rapidez consideremos una reacción general: A + B C + D Donde: A y B son los reactivos; C y D son los productos Conforme transcurre la reacción, la concentración de A y B va disminuyendo, mientras que la cantidad de C y D va aumentando. La velocidad de una reacción se puede medir por la variación que experimenta la concentración de uno de los reactivos o uno de los productos de la reacción en el tiempo. Sin embargo hay muchas reacciones que se desarrollan lentamente, como la del hierro en presencia del aire (oxidación) y otras que son aún más lentas, como la formación de petróleo. Existen reacciones que ocurren en décimas de segundo (como una explosión), en minutos, horas, días, meses y años.

¿Sabías que? El papel de los libros cambia de color con el paso del tiempo. Primero se torna amarillo y luego de muchos años adquiere un tinte café. Lo que ocurre es la combustión lenta del papel. (C6H10O5)n + O2 CO2 + H2O En efecto, el papel se quema espontáneamente y lentamente a temperatura ambiente, este proceso es lento y no se alcanza a ver sino con el transcurso de los años. Por el contrario, al partir una manzana observamos como en segundos se empiezan a oxidar, pero sabias que si le untamos el jugo de un limón y la cubrimos con papel aluminio, la velocidad de reacción es más lenta. PREGUNTAS GENERADORAS: ¿Qué contiene el jugo de limón para que la velocidad de reacción sea más lenta en la manzana? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ¿Cómo podemos evitar que los alimentos se descompongan rápidamente, sin utilizar el limón? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ¿Por qué se dice que los alimentos se descomponen? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________

DESARROLLO EXPERIMENTAL Experimento I. Concentración y temperatura. 1.- Coloca en una gradilla cuatro tubos de ensayo, a dos de ellos adiciona bisulfito de sodio y de 3 a 5 gotas de almidón, agita. En los otros dos agrega yodato de potasio. 2.- Calientan en baño maría ( 60 °C ), un tubo con solución de bisulfito de sodio y uno con yodato de potasio, toma los tubos con cuidado, mezcla el contenido de ambos, agita y mide el tiempo que tarda en observarse un cambio de color. Tiempo_____________ 3.- Toma el tubo con la solución de bisulfito de sodio y adiciona el contenido en el tubo con yodato de potasio, agita y mide el tiempo que tarda en aparecer el color a temperatura ambiente. Tiempo________________ ¿Qué pasa con la velocidad de reacción en este experimento?_____________ _______________________________________________________________ ¿Cuál factor es el que influye en este experimento?______________________ _______________________________________________________________ Experimento II. Temperatura y concentración 1.-En un vaso de precipitados limpio y seco, coloca 50 ml de agua destilada a temperatura ambiente y deposita una tableta de Alka Setlzer. Mide el tiempo que se requiere para completar la reacción. Tiempo___________ 2.- En otro vaso de precipitados, coloca 50 ml de agua destilada, calienta hasta una temperatura de 70 °C y deposita una tableta de Alka Setlzer. Mide el tiempo que requiere la reacción. Tiempo___________ ¿Qué sucedió al aumentar la temperatura del agua?_____________________ 3.- En un vaso de precipitados, coloca 50 ml de agua destilada fría a la que previamente medirás la temperatura, deposita una tableta de Alka Setlzer en ella. Mide el tiempo que requiere la reacción. Tiempo___________ ¿Qué sucede al disminuir la temperatura?_____________________________

4.- En un vaso de precipitados, coloca 50 ml de agua destilada a temperatura ambiente y deposita una tableta de Alka Setlzer pulverizada. Mide el tiempo que requiere la reacción. Tiempo___________ ¿Qué ocurrió cuando se adicionó la pastilla pulverizada?__________________ _______________________________________________________________ 5.- En un vaso de precipitados, coloca 50 ml de etanol y deposita una tableta de Alka Setlzer. Mide el tiempo que requiere la reacción. Tiempo___________ ¿Qué sucede? _____________________________________________________ _________________________________________________________________ ¿Qué explicación puedes dar de éste fenómeno?__________________________ __________________________________________________________________ 6.- En un vaso de precipitados limpio y seco, coloca 45 ml de etanol y 5 ml de agua destilada, agita hasta lograr una disolución completa y deposita una tableta de Alka Setlzer. Mide el tiempo que requiere la reacción. Tiempo______________ ¿Qué sucede? _____________________________________________________ ¿Qué explicación puedes dar de éste fenómeno?__________________________ __________________________________________________________________ 7.- Coloca 50 ml de refresco y agrega una pastilla de Alka Setlzer. Mide el tiempo que requiere la reacción. (Con este experimento se simula un medio ácido). Tiempo___________ ¿Qué observaste al cambiar refresco por agua?___________________________ __________________________________________________________________ 8.- Coloca 50 ml de líquido limpia pisos o jabón con agua y agrega una pastilla de Alka Setlzer. Mide el tiempo que requiere la reacción. (Con este experimento se simula un medio básico). Tiempo___________ ¿Qué puedes deducir cuando se cambio a un medio básico?_______________ ________________________________________________________________

Experimento III. Catalizadores biológicos. 1.- Coloca 7 tubos de ensayo en una gradilla y numéralos. Adiciona en cada tubo fruta rayada aproximadamente 2 cm. 2.- Agrega a cada uno de los tubos 3 ml de peróxido de hidrógeno y deja reposar por 3 minutos. Observa lo que sucede. Papa___________________________________________________________ Manzana________________________________________________________ Zanahoria_______________________________________________________ Tierra __________________________________________________________ Leche__________________________________________________________ Plátano _________________________________________________________ Agua___________________________________________________________ 3.- Numera tres tubos de ensayo y coloca aproximadamente 2 cm de papa 4.- En un baño de agua fría, coloca un tubo con papa, deja reposar por 5 minutos. Después coloca el tubo en la gradilla y adiciona 2 ml de peróxido de hidrógeno y observa. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.- En un baño María a 30 °C, coloca un tubo con papa, deja reposar por 5 minutos. Retíralo del baño María y adiciona 2 ml de peróxido de hidrógeno y observa. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.- Realiza el paso anterior con el tubo restante, pero ahora a 70°C, observa. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ¿Cómo afecta la temperatura en cada uno de los tubos con papa y peróxido de hidrógeno? __________________________________________________________________

DIBUJOS O ESQUEMAS CUESTIONARIO 1.- ¿Cuáles son los factores que afectan la velocidad de una reacción química? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2.- Escribe una hipótesis que pueda explicar los resultados de los experimentos. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 3.-¿De qué manera afecta la concentración de los reactivos a la velocidad de reacción? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 4.-¿Cómo se relaciona lo observado en la experiencia con la teoría cinética molecular? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 5.- Investiga que enzimas contienen las muestras del experimento III. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

FUNDAMENTACIÓN DE RESULTADOS _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ __________________________ ____________________________ Vo. Bo. del Profesor firma del alumno

__________________________

Fecha

ACCION DE LOS CATALIZADORES EN LAS REACCIONES QUIMICAS

PRACTICA NO. 4 COMPETENCIA A DESARROLLAR: Compara el efecto de los catalizadores sobre la velocidad de las reacciones químicas. MATERIALES: SUSTANCIAS: Tres tubos de ensayo de 20 x 200 mm KClO3 Soporte universal MnO2 Mechero Bunsen Pinzas para tubo de ensayo Cuba hidroneumática y conexiones Tapones con tubo de vidrio en forma de z Manguera Cronómetro INTRODUCCIÓN Desde fines del siglo pasado se descubrió que muchos procesos químicos y bioquímicos se llevan a cabo a diferente velocidad, dependiendo de su interacción con agentes externos a la reacción, llamados catalizadores. Un catalizador se describe como sustancias que aumentan, o en ocasiones disminuyen, la velocidad de una reacción química sin consumirse en ella. De tal forma, un catalizador puede recuperarse prácticamente intacto al término de la reacción. ¿Sabías que? Los automóviles utilizan catalizadores. En muchos países se han aprobado leyes para combatir la contaminación ambiental. Gracias al uso de convertidores catalíticos en los automóviles, en muchas ciudades se han logrado reducir los niveles de smog, ozono, monóxido de carbono y, últimamente, de precipitaciones ácidas. PREGUNTAS GENERADORAS: ¿Cómo funcionan los convertidores catalíticos en los automóviles? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

¿Qué reacciones catalizan? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ DESARROLLO EXPERIMENTAL I: 1.- Arma tu equipo para la obtención de gas por desplazamiento de agua, como te lo indica el profesor. 2.- Pesa 3.0 gr de clorato de potasio (KClO3) y colócalos dentro de un tubo de ensayo. 3.- Calienta los lados y el fondo del tubo hasta que el gas haya desplazado el agua del tubo que se encuentra dentro de la cuba hidroneumática. 4.- Con el cronómetro mide el tiempo que tarda en desarrollarse por completo la reacción. Tiempo de reacción______________________________ Anota tus observaciones_____________________________________________ __________________________________________________________________ EXPERIMENTO II: 1.- Pesa 0.5 gr de bióxido de manganeso (MnO2) y agrégalo a 3.0 gr de clorato de potasio (KClO3) en un tubo de ensayo limpio y seco. 2.- Arma de nuevo tu equipo y efectúa el calentamiento, como en el paso anterior. ¿Qué pasa con el agua dentro del tubo que se encuentra dentro de la cuba hidroneumática?_____________________________________________ 4.- Toma el tiempo en que ahora se desarrolla la reacción. Tiempo ________________________ Anota tus observaciones______________________________________________ __________________________________________________________________ DIBUJOS O ESQUEMAS

CUESTIONARIO: 1.- ¿Cuál es la función de los catalizadores en las reacciones químicas? __________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 2.- ¿Qué cambios observaste en la velocidad de reacción? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.- ¿Qué le sucede al catalizador? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.- ¿Todos los catalizadores aceleran las reacciones? ¿Por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.- Al menos, cita dos ejemplos de catalizadores biológicos y su acción en el organismo. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.- Averigua qué beneficios representa los catalizadores en las labores de producción industrial __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ FUNDAMENTACIÓN DE RESULTADOS: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ______________________ ___________________ Vo. Bo. Profesor firma del alumno

_________________________ Fecha

REACCIONES DE OXIDO – REDUCCIÓN PRACTICA NO. 5

COMPETENCIA: Aplica el proceso electroquímico (galvanoplastia), para explicar el comportamiento de una pila. MATERIALES: SUSTANCIAS: 2 Vaso de precipitado de 250 ml CuSO4 1M 1 tubo de vidrio en forma de U ZnSO4 1M. Algodón NH4Cl 0.1 M Lámina de cobre HCl 50% Lámina de zinc 2 caimanes Multimetro INTRODUCCIÓN Las celdas galvánicas o voltaicas, son dispositivos que utilizan una reacción de oxidación – reducción, que se produce espontáneamente para producir corriente eléctrica continua. Se les ha utilizado desde hace muchos años con diversos fines, tales como: prender una linterna, hacer funcionar diversos sistemas mecánicos, como fuentes de energía eléctrica en audífonos para sordera, en los laboratorios de enseñanza para hacer funcionar las celdas electrolíticas, etc. Reciben este nombre en honor a sus descubridores Luis Galvani y Alejandro Volta. Están formadas por dos recipientes llamados semiceldas o semipilas, integradas cada una por una placa metálica (electrodo) sumergida en solución molar de un electrolito del mismo metal que el electrodo, unidas por un puente salino que permite establecer un contacto eléctrico entre las soluciones a la vez que evita la mezcla de las mismas; los electrodos están unidos por medio de un alambre conectado a un multimetro que mide el potencias de la celda en volts.

Celda ¿Sabías qué?

Las reacciones de oxidación-reducción son muy frecuentes en la industria ya que constituyen el principio de funcionamiento de las pilas eléctricas, tales como las pilas alcalinas y se emplean para refinar electroquímicamente determinados metales, como el cobre y la plata en nuestro país. También se utilizan para la protección de los metales contra la corrosión. En la naturaleza, intervienen en la respiración celular y la fotosíntesis.

PREGUNTAS GENERADORAS: Seguramente has empleado una pila para una lámpara o un radio y éstos funcionan cuando las colocas en los sitios correspondientes. Las pilas le proporcionan energía a estos aparatos. Pero en ellos no vemos ninguna conexión: ¿Cómo es que la lámpara se enciende? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ¿Puedes explicar a qué se debe que esto suceda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ DESARROLLO EXPERIMENTAL:

Construir una pila con los electrodos Cu+2/Cu y Zn+2/Zn, unidos mediante un puente salino de cloruro de amonio. (Tomar como referencia el diagrama de la celda de la figura anterior).

1.- En un vaso de precipitados de 250 ml., adiciona 200 ml de sulfato de cobre (II), (CuSO4, 1M) y en otro vaso de precipitado le adicionas 200 ml de sulfato de zinc (II), (ZnSO4, 1M). 2.- Llena un tubo en U con disolución de cloruro de amonio (NH4Cl, 0.1 M) y tapa ambos extremos con algodón, de modo que no quede aire, y lo colocamos invertido, una rama o extremo en cada vaso. 3.- Introduce una lámina de cobre en la disolución de sulfato de cobre y una lámina de zinc en la de sulfato de zinc (ambas láminas, bien limpias). ¿Cuál de las láminas funciona como cátodo? _______________________ Y ¿cuál como ánodo? _____________________. 4.- Utiliza un par de pinzas caimán y cables (caimanes), para conectar la lámina de Cu al borne común de un voltímetro (corriente continúa) y la del Zn al borne negativo. Prende el multímetro y observa. ¿Cuánto marca el multimetro?____________. 5.- Después quita la lámina de cobre y sumerge un clavo de hierro en la disolución 1 M de sulfato de cobre (II), se observa la formación de una capa rojiza sobre el clavo. ¿Por qué? ____________________________________________________ Propón una reacción química._________________________________________ Para identificar si es cobre, disuelve el sedimento en una solución de ácido clorhídrico al 50 %, ¿se disuelve? ______________ ¿Por qué?_________________________________________________________ Indica que elemento se oxida y cual se reduce en la siguiente reacción:

Fe+3 + Zn Fe+2 + Zn+2

CUESTIONARIO: 1.-Escribe las reacciones parciales de los electrodos y la polaridad de los mismos. ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- ¿En que dirección se mueven los iones en el puente salino? ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- Que elementos actúan como agentes reductores en loa experimentos realizados.

____________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.- A que se le llama potencial de una pila ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- Investiga la diferencia entre galvanoplastia, galvanostegia y galvanización ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.- Se construye una pila con los electrodos Cu+2/Cu y Al+3/Al, unidos mediante un puente salino de cloruro de amonio. Escribe las reacciones parciales en los electrodos. Haz un esquema de la pila, indicando todos los elementos necesarios para su funcionamiento. ¿En qué sentido circulan los electrones?, ¿Cuales son los agentes oxidantes y reductores? DIBUJOS Y O ESQUEMAS FUNDAMENTACIÓN DE RESULTADOS: ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________ __________________ Vo. Bo. Profesor firma del alumno

_________________ Fecha

UNIDADES QUIMICAS PRACTICA Nº 6

COMPETENCIA: Realiza experimentos para comprender el concepto de mol. MATERIAL: REACTIVOS: Balanza granataria Tubo o alambre de cobre. 4 vidrios de reloj o cuatro cajas de Petri. Retazos o piezas de aluminio 2 vasos de precipitado de 500mL Clavos de fierro sin oxidar 4 vasos de precipitado de 100mL Cloruro de sodio 4 espátulas Sacarosa 4 pipetas Glucosa

Etiquetas BicarbonatodesodioAgua Alcohol etílico Acetona

INTRODUCCION: La estequiometria nos permite obtener información cuantitativa de las sustancias que participan en una reacción química, ya que se define como la rama de la química que estudia la relación en masa y volumen de las sustancias que intervienen en dichas reacciones. Los cálculos estequiométricos fueron y siguen siendo la base para preparar compuestos y mezclas, tanto en la vida diaria, como en la industria, por lo que resulta fundamental conocer en qué proporción participan las sustancias que intervienen en una combinación (reacción) química, por ejemplo cuando tenemos acidez estomacal esta puede neutralizarse con un antiácido empleado correctamente ya que si se utiliza en mayor o menor cantidad este no producirá el efecto esperado. Por otra parte, la industria química debe utilizar cantidades adecuadas para producir los compuestos con alta eficiencia, sin desperdicios y, lo que es primordial, que estos últimos no tengan impacto nocivo para el ambiente, como hasta ahora ocurre con la emisión de gases que promueven la contaminación de aire, tierra y agua. Existen conceptos que debemos dominar para la aplicación correcta de la estequiometria, tales como el concepto de masas atómicas relativas postuladas por

Dalton, conforme se fueron recabando nuevos datos se adoptaron también estándares arbitrarios para las masas atómicas de otros elementos químicos. La masa atómica se define como la masa promedio de los átomos de un elemento en relación con la masa de un átomo de carbono 12.- Hoy en día este valor se utiliza como estándar para determinar las masas atómicas otros elementos químicos. El concepto de mol surgió por la necesidad de establecer una relación entre lo microscópico y lo macroscópico de la materia como unidad con un significado físico. El mol se define como la cantidad de átomos de carbono que hay en 12 gramos de este elemento. El número de átomos o moléculas que constituyen un mol es de (6.02 x 1023), cifra que se conoce como número de Avogadro. ¿Sabías qué? Los jabones pueden contener una cantidad considerable de reactivos que provocan que el agua de lavado o del baño sea perjudicial para el ambiente. Que el 5% de todo el plástico del mundo se encuentra en los océanos, y se sabe que por lo menos 177 especies lo han comido. Alrededor de cinco millones de celulares, más de un millón de computadoras y diversos equipos electrónicos obsoletos son parte de la basura, los cuales contienen elementos altamente nocivos para la salud que al no ser tratados adecuadamente, pueden causar graves daños al ambiente. Preguntas generadoras: ¿Qué puede ocurrir cuando no existe un control en cuanto al uso de sustancias químicas en una producción industrial? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿De qué manera el uso irracional de sustancias químicas pueden llevarte a contaminar tu entorno?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ DESARROLLO: Primera parte:

1. Determina matemáticamente la masa molar de cada una de las sustancias indicadas.

2. Utilizando vidrios de reloj para cada sustancia pesa en la balanza granataria la decima parte de un mol de dichas sustancias (gramos que determinaste en la masa molar).

3. Etiqueta cada una de las sustancias y compara entre ellas el espacio que

ocupa cada decima parte del mol.

Cantidad (mol)

Sustancia Fórmula Masa molar (g)

1 Cloruro de sodio NaCl 1 Bicarbonato de sodio NaHCO3 1 Glucosa C6H12O6

1 Sacarosa C12H22O11

a. ¿Qué porcentaje de sodio contiene el cloruro de sodio?

R = _______________________________________________ b. ¿Qué porcentaje de sodio contiene el bicarbonato de sodio?

R = ________________________________________________ c. Determina los porcentajes de Carbono, Hidrógeno y Oxígeno en cada uno de

los azúcares utilizados. Azucares utilizados C H O

Sacarosa

Glucosa

d. Cuando la sacarosa se utiliza en el cuerpo reacciona con oxígeno para liberar

energía y sus productos son bióxido de carbono y agua. Investiga la ecuación balanceada de dicha reacción.

Segunda parte: 1. Pesa las muestras de cobre, fierro y aluminio que trajiste al laboratorio.

Registra los pesos

Cu _______________ g Al ________________ g Fe _______________ g

2. Realiza los cálculos matemáticos necesarios para determinar el número de

moles presentes en los gramos de cada uno de los elementos anteriores.

Cu ______________ moles Al _____________ moles Fe _____________ moles

3. Auxiliándote en el número de Avogadro determina la cantidad de átomos

presentes en cada una de tus muestras.

Cu _______________átomos Al _______________átomos Fe _______________átomos

Tercera parte: 1. Determina matemáticamente la masa molar (g) de cada uno de los líquidos

dados a continuación:

Cantidad Sustancia Fórmula Masa molar (g)

1 mol Alcohol etílico C2H5OH

1 mol Agua H2O

1 mol Agua oxigenada H2O2

1 mol Acetona C3H6O

2. En una balanza pesa 1 mol de cada una de las sustancias anteriores. Etiqueta cada una de ellas. Observa y compara sus volúmenes.

DIBUJOS Y ESQUEMAS. FUNDAMENTACION DE RESULTADOS. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Vo. Bo. del Catedrático Nombre del Alumno

__________________________ __________________________

ESTEQUIOMETRIA

PRACTICA Nº 7

COMPETENCIA: Comprueba experimentalmente las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos de una reacción química.

MATERIAL: REACTIVOS: 1 crisol de porcelana Sulfato de cobre pentahidratado. 1 cápsula de porcelana (CuSO4⋅5H2O) 1 triángulo de porcelana 1 soporte con anillo o tripie 1 pinzas para crisol 1 estufa 1 desecador 1 balanza analítica

INTRODUCCION: A donde dirijas la mirada hay química: en la casa al preparar comida, cuando realizas limpieza, al comer o tomar un medicamento, al respirar, lavar la ropa,etc. En la industria o en la casa, es importante calcular las cantidades correctas de ingredientes, principios activos, reactivos y material a utilizar; por ejemplo en la cocina los utensilios utilizados para medir son las tasas y cucharas; en cambio en un laboratorio se utilizan instrumentos que permiten realizar mediciones exactas. Cuando vamos de compras pedimos litros de leche, jugo, detergente, pinturas; Kilogramos de fruta, tortillas; si se trata de medicamentos en mililitros o miligramos, como podrás darte cuenta en la etiqueta de cualquier producto contienen alguna de unidad de medida. En general, lo mencionado anteriormente no se hizo solo en la naturaleza, la mayoría de las cosas que usamos se producen a partir de alguna reacción química. Por tanto, en toda producción se deben tomar en cuenta las cantidades de productos y reactivos a utilizar para tener un mínimo de desperdicio de las materias primas, así como las cantidades que se desean obtener, o bien disminuir los productos indeseables, a los químicos y a los inversionistas les interesa conocer estas cantidades para disminuir costos optimizar procesos. Una reacción química se representa mediante ecuación la cual nos proporciona la siguiente información:

• Cuáles son los reactivos que intervienen en la reacción. • Cuáles son los productos que se obtienen durante la reacción.

• Cuál es la composición elemental de reactivos y productos. • Cuál es la relación molecular con que intervienen reactivos y productos. • Cuál es la relación molar con que intervienen los reactivos y productos.

Por ejemplo, la reacción del cobre con ácido nítrico concentrado se representa por la siguiente ecuación química: 3Cu +

8 HNO3 → 3 Cu(NO3 )2 +

2NO + 4 H2O

3 moles de cobre

+ 8 moles de → ácido nítrico.

3 moles de nitrato de cobre

+ 2 moles de monóxido de nitrógeno

+ 4 moles de agua

Los coeficientes de la ecuación balanceada proporcionan la relación molecular y molar de las sustancias consumidas y producidas durante el proceso. La información proporcionada por la ecuación química permite contestar preguntas como estas: ¿Cuántos moles de cobre se requieren para reaccionar con 4 moles de ácido nítrico? ¿cuánto cobre se requiere para producir 6.94 g de nitrato de cobre? Además, como la masa molar expresa la masa de un mol de moléculas (6.023 x 1023 unidades), también se da una relación de masa:

3Cu +

8 HNO3 → 3 Cu(NO3 )2 +

2NO + 4 H2O

3 (63.5 g)

+ 8 (63 g) =

3( 187.5 g) +

2 ( 30 g)

+ 4 (18 g)

190.5 g

+ 504 g =

562.5 g +

60 g

+ 72 g

Notamos que en una reacción química se cumple la Ley de la conservación de la masa por la cantidad total de masa de los reactivos y la masa total de los productos. Estas relaciones de masa son el objeto del estudio de la Estequiometría, del griego metrein (medir) y stoicheion (constituyentes elementales). ¿Sabías que? Calcular las cantidades de sustancias iníciales o las generadas en los procesos químicos es de gran importancia económica y ecológica, debido al gasto que se realiza y a los residuos que se generan, ocasionando en la mayor parte de los casos contaminación en el ambiente como consecuencia indeseable al satisfacer nuestras necesidades.

Preguntas generadoras ¿Qué información te proporciona una receta de cocina? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ¿Cuál es la diferencia entre una práctica de laboratorio y una receta de cocina? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ DESARROLLO.

a) Preparación del crisol Lava perfectamente el crisol de porcelana y sécalo. Cuida de no tocar la superficie del crisol. Para manipular el crisol utiliza siempre pinzas, esto es con el fin de obtener la mayor precisión en los valores de peso que se requieren para el reporte de la práctica.

Utilizando pinzas coloca el crisol en la estufa a 60°C durante 10 minutos, para que seque

completamente. Después, con las pinzas, saca el crisol de la estufa y colócalo en el

desecador durante 5 minutos o hasta que se enfríe. Pesa el crisol en la balanza analítica y

registra su peso en la siguiente tabla:

Pesodelcrisolvacío

Peso del crisol + sulfato de cobre hidratado: CuSO4·5H2O

Peso de sulfato de cobre hidratado CuSO4·5H2O.

Peso del crisol + sulfato de cobre anhidro CuSO4.

Peso de sulfato de cobre anhidro CuSO4

b) Deshidratación del sulfato de cobre pentahidratado. Agrega al crisol previamente pesado, aproximadamente 1 gramo de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O), pesa en la balanza analítica y apunta el valor. Con las pinzas, coloca el crisol sobre el triángulo de porcelana y prende el mechero. Espera 10 minutos y suspende el calentamiento, permite que enfríe el crisol en el desecador, luego pesa nuevamente y escribe el valor. Repite el calentamiento del crisol y pesa nuevamente hasta obtener un peso constante. Registra el peso en la tabla dada en el punto a.

Análisis de resultados

La deshidratación del sulfato de cobre pentahidratado se representa por la ecuación química:

CuSO4·5H2O CuSO4 + 5H2O

Realiza los cálculos necesarios y contesta:

1. ¿Cuántos moles de sulfato de cobre anhidro (CuSO4) se producen por cada mol de sulfato de cobre hidratado CuSO4·5H2O?

Respuesta. ________________

2. ¿Cuántos moles de agua se producen por cada mol de sulfato de cobre pentahidratado CuSO4·5H2O?

Respuesta. _________________

3. ¿Cuántos gramos de sulfato de cobre anhidro (CuSO4) se producen teóricamente por cada gramo de sulfato de cobre pentahidratadoCuSO4·5H2O?

Δ

Crisol

Pinzas para crisol

Respuesta. _________________

4. El rendimiento teórico es la cantidad de producto que se obtiene cuando se supone que todos los reactivos se convierten en productos, sin que nada de reactivo sobre y sin que se pierda nada del producto durante el proceso y la manipulación. Por lo general esto no sucede, una parte de los reactivos no se convierten a producto o lo que se convierte se pierde durante los diferentes pasos del proceso. A la cantidad real de producto que se obtiene se llama rendimiento práctico o real. El porcentaje de rendimiento es el porciento del rendimiento teórico que se obtiene efectivamente y se calcula de la siguiente manera:

100teórico orendimient

real orendimient orendimient de % ×=

Con base a los resultados de la práctica de laboratorio, calcula el porcentaje de rendimiento para el sulfato de cobre a partir del sulfato de cobre pentahidratado.

CALCULOS.

Respuesta. _______

DIBUJOS Y ESQUEMAS.

FUNDAMENTACION DE RESULTADOS: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Vo. Bo. del Catedrático Nombre del Alumno

____________________________ Fecha

PREPARACIÓNDESOLUCIONESMOLARESYNORMALES

PRACTICAN°08 COMPETENCIA A DESARROLLAR: Realiza los cálculos necesarios para efectuar la preparación de soluciones normales y molares. MATERIAL: Matraz Volumétrico de 100 ml SUSTANCIAS:

MatrazErlenmeyerde125ml FenolftaleínaBureta de 25 ml Hidróxido de sodio Pinzas para Bureta Dobles Ácido sulfúrico 0.1M Espátula Vidrio de Reloj. Ácido Clorhídrico 0.1 N valorado Balanza Analítica o semi-analítica INTRODUCCIÓN A SOLUCIONES MOLARES: Las disoluciones rodean nuestro mundo cotidiano, las vemos en los alimentos, bebidas, líquidos de limpieza, cosméticos; Es decir las bebemos al ingerir un refresco o una taza de té, las respiramos al inhalar aire, nadamos en ellas cundo vamos al mar (disolución de sal en agua), incluso estamos compuestos por ellas así como la sangre que constituye gran parte de nuestro organismo. En la industria las soluciones se utilizan cotidianamente en la mayoría de los procesos para la elaboración de productos alimenticios, medicamentos, productos domésticos como limpiadores y detergentes. Por lo que es indispensable conocer algunas unidades de concentración de las sustancias involucradas en dichos procesos a fin de evitar consecuencias letales. En muchas operaciones analíticas, y principalmente en el análisis cuantitativo, es indispensable trabajar con soluciones de concentración exacta a éstas soluciones se les denomina soluciones molares y se les designa con la letra M . Se preparan disolviendo una determinada cantidad de moles de la sustancia por cierto volumen de solución en litros.

M=n/vDonde:n=(m/PM)M=(m/PM)/V

Para preparar las soluciones molares se debe primero determinar elvalordelpesomolecular,conocerlaconcentraciónyelvolumenenlitrosde la solución que se desea preparar y la pureza de las sustanciasempleadas. Cuando el soluto es un líquido se debe tomar en cuenta ladensidad. Por ejemplo el ácido clorhídrico es un líquido, en lugar depesar lamasa calculada semideel volumendeácidoque contendrá losgramosdeHCl,demaneraquesedividirá lamasaentre ladensidaddelácido

V=m/d ¿SABIAS QUE? La deshidratación se origina cuando el cuerpo de una persona pierde más líquido del que toma. Esto puede suceder en casos de diarrea severa, especialmente cuando hay vómito. También existe deshidratación en presencia de fiebre o alta temperatura o cuando no se puede beber o comer a causa de una enfermedad. Esta es una de las tantas aplicaciones prácticas que tienen las disoluciones acuosas, por lo cual es importante que conozcas sus características. Si preparamos una disolución acuosa de 2 cucharadas soperas de azúcar o miel, la cuarta parte de una cucharadita de sal, la cuarta parte de una cucharadita de bicarbonato como soluto y las disolvemos en un litro de agua, tendremos un suero oral para prevenir y combatir la deshidratación. Preguntas generadoras: ¿Consideras que hablar de mezclas y disoluciones significa lo mismo? ¿Explica? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Existe alguna relación entre la contaminación del aire, agua y suelo, con las unidades químicas de concentración de las sustancias involucradas? ¿Explica? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ DESARROLLO EXPERIMENTAL:

1. Prepara en un matraz aforado 100 ml de solución 0.1 M de Hidróxido de sodio. Verifica la pureza del soluto empleado en la etiqueta del reactivo. 2. Titula la solución de hidróxido sódico con el ácido sulfúrico valorado 0.1 M, de la manera siguiente: ♦ Llene la bureta con ácido sulfúrico 0.1M ♦ Tome 3 matraces erlenmeyer de 125 ml y vierta en cada uno 20 ml de la

solución de hidróxido sódico preparado ♦ Agrega tres gotas de fenolftaleína al contenido de cada matraz. ♦ Titule por separado cada solución; anote el consumo de ácido en cada

titulación y obtén el promedio del consumo. ♦ Tabule los resultados obtenidos en las experiencias efectuadas, y anote en el

cuadro respectivo el volumen de la solución consumida. TITULACIONES

DE LAS SOLUCIONES

VOLUMEN DE ÁCIDO

GASTADO

VOLUMEN DE LA MUESTRA

DE HIDRÓXIDO

MOLARIDAD DE LA

SOLUCIÓN DE NaOH

1 2 3

PROMEDIO

CÁLCULOS: V

a M

a = V

b M

b

Ma = V

b M

b / V

a

SOLUCIONESNORMALES:En muchas operaciones analíticas, y principalmente en el análisis cuantitativo, es indispensable trabajar con las soluciones de concentración exacta. A éstas se les denomina soluciones normales y se les designa con la letra N Las soluciones normales son las soluciones que disuelven el equivalente químico gramo (Eq.q.g.) de soluto en un litro de solución. El equivalente químico, expresado en gramos, proporciona el peso de soluto necesario para la preparación de soluciones normales.

♦ La preparación de soluciones normales se generaliza en la siguiente expresión: DONDE: Eq. q. g. = Equivalente químico gramo N = Normalidad V = Volumen en ml. P (%) = Pureza en % d = Densidad

PROCEDIMIENTOSOLUCIONESNORMALES: 1. Prepara 100 ml. de solución 0.1N de hidróxido sódico (NaOH). 2. Titula el hidróxido sódico con HCl 0.1 N de la misma manera que en el caso anterior. TITULACIONES

DE LAS SOLUCIONES

VOLUMEN DE ÁCIDO

GASTADO

VOLUMEN DE LA MUESTRA

DE HIDRÓXIDO

NORMALIDAD DE LA

SOLUCIÓN DE NaOH

1 2 3

PROMEDIO CUESTIONARIO:

1. Desarrolle las reacciones respectivas entre el ácido sulfúrico y el hidróxido sódico señalando los productos y del NaOH y el HCl.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Eq. q. g. N . V. 100 g de soluto = P (%) . 1000 Eq. q. g.* N * V * 100 Volumen de solución conc. = d * P (%) * 1000

2. ¿Cuántos mililitros de ácido sulfúrico debemos tomar para preparar 500 ml

de la solución 0.5 M sí el ácido esta con una pureza del 98% y de una densidad de 1.84gr/ml?

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Calcúlese la N del ácido clorhídrico de densidad 1.18 gr/ml y con 35.5% de pureza.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Para la neutralización de 20 ml de ácido 0.1M se utilizaron 8 ml de la solución de hidróxido sódico. ¿Cuántos gramos de hidróxido sódico contiene un litro de la solución?

_________________________________________________________________

5. Si se presentan dos vasos cada uno contiene una sustancia determinada, el primero contiene vino y el segundo contiene agua en una misma cantidad y a cada uno se le agrega una cucharada del otro al mismo tiempo, es decir, a la del agua una cucharada de vino y a la del vino una cucharada de agua. ¿Cuál estará más contaminado?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ DIBUJOS O ESQUEMAS FUNDAMENTACION DE RESULTADOS: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________ __________________________ __________________________

Vo.Bo.Catedrático Nombredelalumno

_________________________ Fecha

Concepto de reactivo limitante

Practica n° 09 COMPETENCIA: Comprende y aplica los conceptos de reactivo limitante y excedente para determinar el rendimiento de una reacción química. MATERIALES: REACTIVOS 5 tubos de ensayo Disolución de cromato de potasio 0.M 1 gradilla 2 pipetas graduadas de 5 ml Disolución de nitrato de plomo 0.1M 1regla graduada en milílimétros Etiquetas INTRODUCCIÓN: En las reacciones químicas, las sustancias individuales reaccionan en cantidades fijas específicas, esto es en las proporciones indicadas en la ecuación balanceada. Cuando una reacción química se detiene por falta de uno de los reactivos la sustancia se denomina: Reactivo Limitante. El concepto de reactivo limitante se aplica también a los sistemas vivos: la escasez de un nutriente o reactivo clave puede afectar severamente el crecimiento o la salud tanto de plantas, animales y de las personas. En muchos procesos bioquímicos, un producto de una reacción se convierte en reactivo de otras reacciones. Si se detiene una reacción debido al reactivo limitante, se detendrán las reacciones que siguen. Si la ingestión de un nutriente se halla constantemente por debajo de lo que el cuerpo necesita, dicho nutriente puede convertirse en reactivo limitante en procesos bioquímicos vitales y los resultados pueden afectar la salud. Cuando se lleva a cabo una reacción química, generalmente los reactivos no están presentes en las cantidades estequiométricas exactas, es decir, en las proporciones que indica la reacción balanceada. Cuando una reacción química deja de formar productos se dice que es por la "falta de uno de los reactivos" al cual se le denomina reactivo limitante, el que limita o "detiene" la reacción. ¿Sabías qué? En el cuerpo humano existen sales en forma de iones, su deficiencia o exceso pueden causar trastornos en el organismo, por ejemplo el K+ mantiene la presión osmótica en la célula, es necesario para la actividad nerviosa y muscular, su deficiencia causa hipokalemia, sus síntomas son debilidad muscular, parálisis y cambios mentales. Los elementos como el yodo, selenio,

cobre v flúor son esenciales para la salud no obstante que normalmente se encuentran presentes, en cantidades de menos de 10 partes por millón (ppm) de masa corporal su deficiencia puede causar problemas de salud y si sus concentraciones son más altas pueden ser tóxicos. PREGUNTAS GENERADORAS: ¿Consideras que existe alguna relación entre el concepto de reactivo limitante y los procesos bioquímicos que ocurren en tu organismo? Explica: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Qué importancia tiene el concepto de reactivo limitante en los procesos industriales y control de la contaminación. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ACTIVIDAD EXPERIMENTAL: 1 ♦ ¿De qué depende la cantidad máxima de precipitado que se obtiene cuando

reaccionan dos reactivos en cantidades diferentes? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ♦ En una serie de tubos, en los que se han colocado diferentes

volúmenes de cromato de potasio y nitrato de plomo; se pregunta:

♦ ¿Cuál es el reactivo que está en exceso, cuál está en menor

cantidad y en qué tubo se presenta el punto estequiométrico de la reacción?

♦ Mezclar los dos reactivos. Mantener constante el volumen de una de las

disoluciones y variar el volumen de la otra. Se sugiere utilizar entre 1 y 5 mL de cada reactivo para cada uno de los tubos de ensayo.

♦ ¿Cuál es el volumen total de los líquidos? ________________________ ♦ Espera unos minutos para que se sedimenten completamente los precipitados

que se forman.

♦ Mide la altura de los precipitados con una regla. ♦ ¿Se presentan variaciones en las medidas? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ♦ Indica en un cuadro las cantidades de reactivos empleadas para cada ensayo

(tubos 1 al 5) los resultados obtenidos de la medición de las alturas de los precipitados.

TABLA DE RESULTADOS:

Tubos de ensayo

Mililitros de

Pb(NO3)2

Moles de Pb(NO3)2

Mililitros de K2CrO4

Moles de K2CrO4

Altura en Centimetros

1

2

3

4

5

♦ Representa en una grafica, las alturas de los precipitados obtenidos contra los

ml. del reactivo cuyo volumen se estuvo variando.

GRAFICA DE LAS REACCIONES

Altura del Precipitado en centimetros ______________________________________________________________________________ 0 1 2 3 4 5

Reactivo que vario en ml

CUESTIONARIO: 1. ¿Cómo interpretas la forma de la gráfica realizada? ______________________________________________________________________________________________________________________________

2. Señala del cuadro de organización de datos, en qué tubo se verifica la relación

estequiométrica de la reacción estudiada. Para los tubos restantes, indicar qué reactivo está en exceso y qué reactivo se consumió en su totalidad.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Cuáles son las operaciones básicas de laboratorio que realizaste en esta

práctica? ______________________________________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Qué entiendes por Reactivo Limitante? ______________________________________________________________________________________________________________________________

5. Escribe la ecuación química de la reacción que se realizó en el experimento

indicando reactivos y productos.

_______________________________________________________________

DIBUJOS O ESQUEMAS:

FUNDAMENTACION DE RESULTADOS: __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

______________________________________________________

_________________________ ___________________________

Vo. Bo. del Catedrático nombre del Alumno

__________________________ fecha

ANALISIS DE LA ACIDEZ EN LECHE Y VINAGRE

PRACTICAN°10 COMPETENCIA A DESARROLLAR: Aplica cálculos estequiométricos para determinar la acidez de productos de uso cotidiano.

MATERIAL: REACTIVOS: 3 Matraces Erlenmeyer. Hidróxido de sodio 0.1N Pipeta de 10 ml Graduada. Fenolftaleína al 1% Bureta Graduada de 25ml. Agua destilada Soporte Universal Muestra de leches (3) frescas o Pinzas Para Bureta Doble. Procesadas Muestra de vinagre. INTRODUCCIÓN: Las valoraciones o titulaciones ácido-base son operaciones frecuentes en los laboratorios químicos. Con ellas se pretende en la mayoría de los casos determinar la concentración de un ácido o una base en disolución, empleando para ello otra disolución de ácido o base de concentración conocida como agente valorante en un proceso de neutralización En la vida cotidiana, determinar el grado de acidez o basicidad de las sustancias juega un papel muy importante ya que desde pequeños estamos familiarizados de forma natural con los ácidos y bases, tales como el jugo de limón, naranja, tamarindo, el vinagre ( que se usa como condimento de ensaladas), el ácido ascórbico,( conocido como vitamina C) y la leche forman parte importante de nuestra alimentación. Hablando específicamente de la leche, ésta se comporta como un compuesto anfotérico, ya tiene una concentración de ión hidrógeno que varía de pH 6.5 a 6.7 lo que indica que es ligeramente ácida. Cuando una leche recién ordeñada es titulada con una solución alcalina, usando fenolftaleína como indicador, se obtiene una acidez promedio de 0.14% expresada como ácido láctico, que es llamada acidez aparente y que es debida al contenido de fosfatos, proteínas, citratos y CO2 y no al ácido láctico producido por la acción de microorganismos que han contaminado la leche. La diferencia entre la acidez titulable y la acidez aparente se le denomina acidez real. Esta prueba es de gran valor en la clasificación de la leche, leche con acidez mayor de 0.18% debe ser rechazada después de detectar su olor. El ácido láctico es inodoro, el olor característico de la leche ácida es debido a los subproductos de la fermentación láctica. Esta prueba es también usada en el control de la manufactura de productos lácteos; ejemplo: En la manufactura de quesos, en la cual el tiempo para cada paso en el proceso es indicado principalmente por el porcentaje de ácido láctico.

¿Sabías qué? Es importante conocer el comportamiento de los ácidos y las bases , puesto que muchos de ellos son indispensables en ciertas funciones del organismo humano; Por ejemplo las funciones digestivas se realizan en un medio ácido y las del sistema circulatorio en un medio básico. De hecho, somos sistemas ambulantes de un equilibrio ácido- base y nuestro bienestar depende de éste. Si dicho equilibrio se rompe, produce trastornos, enfermedades y a veces hasta la muerte. La saliva debe tener un pH entre 6.6 y 7.2; la sangre de 7.3 a 7.8 y la orina de 6; cualquier cambio pequeño arriba o debajo de estos valores indica a los médicos alguna anomalía, como mal funcionamiento de riñón, estomago, hígado afecciones virales, entre otras. PREGUNTA GENERADORA ¿Argumenta que riesgos de salud existen al abusar de sustancias ácidas y básicas? __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ DESARROLLO EXPERIMENTAL I.- ACIDEZ EN LECHES. 1.- Coloca 10 ml de la muestra de leche en un matraz erlenmeyer de 125 ml 2.- Añade tres gotas de fenolftaleina como indicador. 3.- Titula con solución 0.1 N de Hidróxido de sodio.

4.- Determina la cantidad de ml de NaOH requeridos en la titilación.

5.- El color rosado deberá permanecer por 15 seg. CALCULOS: (ml. gastados de NaOH 0.1 N) (0.009) % ACIDEZ TITULABLE = ________________________________ x 100 (ml. de muestra) NOTA: Es recomendable realizar esta prueba por duplicado . VALORES NORMALES: Se puede considerar que los valores medios de leche pueden oscilar entre 0.130 y 0.175 grs. de ácido láctico.

II.‐DETERMINACIÓNDELAACIDEZDELVINAGRE 1.- Llena una bureta con 25ml de solución de sosa 0.1 N 2.- Prepara un matraz erlenmeyer con 25 ml de acético; añadir 4 gotas de Indicador. 3.- Proceder a la valoración. Añadir lentamente la sosa, agitando el vaso para que se mezclen bien las soluciones. 4.- Reducir la velocidad de adición cuando se aproxime el punto esperado de equivalencia. 5.- La valoración termina cuando se detecta el primer cambio de color estable, es decir, cuando la solución ha alcanzado el punto de equivalencia.

Va Na = Vb Nb

REACCION:

CH3-COOH + NaOH CH3-COONa + H2O

CUESTIONARIO:

1. ¿A qué se debe la acidez de la leche?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Por qué es importante determinar la acidez en leches? ________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es la función del hidróxido de sodio y de la fenolftaleína en esta

prueba? ___________________________________________________ ___________________________________________________________

4. ¿Qué % de ácido acético contiene el vinagre que analizaste según la

etiqueta? __________________________________________________

5. ¿Corresponde con el valor encontrado en tu titulación? ________________________________________________________________________________________________________________________

DIBUJOS O ESQUEMAS

FUNDAMENTACION DE RESULTADOS: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________ ____________________________

Vo. Bo. del Catedrático nombre del Alumno

________________________________ Fecha

SÍNTESIS DE UN ALCANO. Práctica No. 11

COMPETENCIA A DESARROLLAR: Determina la obtención de un alcano, para identificar sus propiedades físicas MATERIAL: SUSTANCIAS: Tubo de ensayo 20 x 200 mm. Acetato de sodio. Tubos de ensayo chico. Cal sodada. Mechero bunsen. Bromo en tetracloruro al 1% Cápsula de porcelana. Agua. Espátula. Mortero con pistilo. Pinzas para matraz. Cuba hidroneumática. Soporte universal. INTRODUCCIÓN: La mayoría de los materiales de uso común con los que estamos en contacto durante nuestras actividades diarias se derivan de fuentes orgánicas, tales como ropa de vestir, la variedad de pinturas que existen en el mercado para diversos usos, alimentos preparados para cocinarse en minutos, variedad de materiales en los automóviles, bebidas alimenticias, medicamentos, combustibles poderosos, entre otras. En la actualidad aún se obtienen muchos compuestos del carbono a partir de plantas y animales, pero la mayor parte de ellos se sintetizan en los laboratorios químicos. En algunos casos, se utilizan sales inorgánicas que contienen carbono como materia prima, por ejemplo, algunos carbonatos y cianuros metálicos. Sin embargo, es más frecuente producirlos a partir de sustancias orgánicas sencillas cuya principal fuente de obtención es el petróleo. La importancia económica de este recurso propició que en el siglo XX se le denominara oro negro e incluso ha sido causa de conflictos bélicos en distintos lugares del planeta, como en Irak. Es un hecho que la vida de la sociedad actual en la mayor parte del mundo sería muy distinta sin la existencia del petróleo. Por otro lado, es probable que hayas escuchado o estudiado que la distribución del petróleo en el subsuelo de nuestro planeta no es uniforme, por lo que algunos países no cuentan con este recurso mientras que en otros existen reservas abundantes. Al petróleo que se extrae directamente del subsuelo se le conoce como petróleo crudo y en general es de color negro, aunque puede representar diversas tonalidades dependiendo de su composición. Sin embargo, la relevancia de los hidrocarburos no solo radica en su uso como combustibles, sino en que pueden ser transformados mediante reacciones químicas en diversas sustancias que constituyen productos de uso cotidiano.

En esta práctica realizaremos un experimento para la obtención del metano (CH4), el cual corresponde al hidrocarburo más sencillo de los alcanos, cuyo modelo estructural de acuerdo con la mecánica cuántica es:

Tipo de Hibridación.

Geometría de la molécula.

Angulo

Tipo de Enlace

Distancia Carbono-

Hidrogeno.

sp3 Tetraédrico. 108°28’ sencillo 1.095 A ¿Sabías que? El petróleo es la materia prima de la mayoría de las sustancias cotidianas que utilizamos, y que cada año se transportan por vía marítima alrededor de 1500 millones de toneladas de crudo. En ocasiones ocurren accidentes y los derrames de petróleo dañan los ecosistemas marinos. PREGUNTAS GENERADORAS ¿Consideras que es importante buscar alternativas en el uso de combustibles? Explica: __________________________________________________________ ________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ¿Cómo intervienen los hidrocarburos en la contaminación ambiental? _______________________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________ DESARROLLO:

1. Coloca 10 gr de acetato de sodio en una cápsula de porcelana y calienta hasta que se funda, es necesario agitar constantemente sujetando la cápsula con unas pinzas, dejar enfriar y vuelve a calentar hasta que obtengas un polvo de color gris.

2. Pasa el acetato de sodio a un mortero que contenga 5 g. de Cal sodada, mezcla y pulveriza lo mas homogéneamente posible.

3. Coloca la mezcla anterior en el tubo de ensayo un poco inclinado y conectado al tubo de cristal hasta la cuba hidroneumática donde se

recogerá el gas que se desprenda. Todo lo anterior sobre el soporte universal.

4. Prepara tres tubos de la siguiente manera, dos de ellos colócalos en forma invertida y llenos de agua dentro de la cuba, al último agregarle 2 ml. De bromo en tetracloruro de carbono. Y a otro 2 ml. De permanganato de potasio. Una vez preparados los tubos anteriores, inicia el calentamiento del tubo grande, primero por los lados y a lo largo, después calienta directo donde se encuentra la mezcla.

5. Recoge el gas que se desprende utilizando los tubos preparados en la cuba hidroneumática. Utiliza uno de los tubos para observar el olor y el color del metano. Acerca la flama de un cerillo a la boca del otro tubo y observa.

6. Toma el tubo que contiene el tetracloruro de carbono y haz burbujear el gas en su interior. Y también con el Permanganato de Potasio. Observa.

CUESTIONARIO:

1. Escribe la ecuación química de la reacción entre el acetato de sodio y la cal sodada.

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2. Balancea la ecuación y determina qué cantidad de metano se puede producir con 80 g. de acetato de sodio._________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3. Explica que sucedió cuando acercaste la flama del cerillo a la boca del tubo. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ____________________________________________________. 4. Describe lo que observaste al hacer burbujear el gas en el tubo de bromo en tetracloruro de carbono._____________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 5. Escribe la reacción de la oxidación del metano. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 6. Investiga y anota la importancia del metano. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

DIBUJOS O ESQUEMAS: FUNDAMENTACION DE RESULTADOS: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

_____________________ ____________________ Vo.Bo. Catedrático Nombre del alumno

________________________ Fecha