universidadaut ó nomadesinaloa
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Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO- BIOLÓGICAS 2012-2014 Nuestra Misión… Formar profesionales de calidad en el área de las Ciencias Químico Biológicas capaces de generar, aplicar y divulgar conocimientos que contribuyan al desarrollo sustentable de la región y del país, teniendo una visión humanista y con sentido ético. Nuestra Visión… Ser reconocida como una Facultad acreditada y certificada por organismos con reconocimiento nacional e internacional , que le permitan el desarrollo y la mejora continua de capacidades relacionadas con la producción, transmisión y transferencia del conocimiento, cuyo impacto está orientado a propiciar en la entidad un desarrollo económico y social con identidad cultural y sustentabilidad ambiental. “Consolidarse como una institución competitiva nacional e internacionalmente” FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 2 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ÍNDICE DE CONTENIDOS Pag. Introducción 4 Reglamento de laboratorio 5 Labquing-01.1 Cultura ambiental en el laboratorio de Química General e Inorgánica Labquing-01.2 Indicadores de pH natural Labquing-01.3 Reacciones Químicas desde una perspectiva constructivista Labquing-01.4 Reacciones de oxidación y reducción en materiales de uso común y su impacto. Labquing-01.5 Identificación de Potasio en café Labquing-01.6 “El aluminio presente en desodorantes” Labquing-01.7 Obtención e identificación de los gases: Hidrógeno, Oxígeno y Dióxido de Carbono. “Prueba de la astilla de madera”. Labquing-01.8 “Obtención de carbono activado” Labquing-01.9 “Burbujas Químicas” Bicarbonato de sodio contra polvo de hornear Labquing-01.10 “Prueba del ácido acético” para identificar al Plomo en recipientes de barro Labquing-01.11 Preparación de Pigmentos Inorgánicos Labquing-01.12 Preparación de una pintura. Labquing-01.13 Reciclado y fabricación de papel artesanal Labquing-01.14 “Contaminación por nicotina” Anexos Anexo # 1 Anexo # 2 Anexo # 3 Anexo # 4 Anexo # 5 Anexo # 6 Anexo # 7 Anexo # 8 Anexo #9 Bibliografía 8 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS 11 15 18 22 25 28 33 37 41 45 49 52 58 62 63 64 66 67 68 70 71 72 73 76 ROSAURA SALAZAR LARA 3 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica INTRODUCCIÓN I venture to define science as a series of interconnected concepts and conceptual schemes arising from experiment and observation and fruitful of further experiments and observations. The test of a scientific theory is, I suggest, its fruitfulness. James Bryant Conant (1893-1978) U. S. Chemist and Educator. Este manual de prácticas de laboratorio, ha sido consolidado para los estudiantes que cursan la materia de Química Inorgánica del segundo semestre del Tronco Común, con la intención de proveerles una serie de orientaciones propias para el manejo de productos químicos, reglas de seguridad para prevenir accidentes, poder identificar los elementos y compuestos inorgánicos en diversos productos y/o materiales de uso común. El laboratorio de Química inorgánica le brinda al estudiante el sentir el encanto de la Química, conociendo las sustancias y saber su comportamiento cuando se unen; sorprendernos con los experimentos; explicar los fenómenos y comprender sus causas y efectos. La experiencia nos enseña que “hacer química” solo se logra a través del trabajo de laboratorio. Cada experimento es una pregunta a la naturaleza y para obtener la respuesta se requiere de la observación y análisis cuidadoso de cada paso del experimento. Es necesario que el estudiante lea cuidadosamente este manual y que el cumplimiento y su conducta, le permita trabajar en equipo, en el que exista un respeto, una empatía con los demás integrantes para lograr un aprendizaje significativo. Este manual consta de 14 prácticas en total: la primera es “Cultura Ambiental en el laboratorio de Química General e Inorgánica”; la segunda “Indicadores de pH natural”; la tercera Reacciones Químicas desde una perspectiva constructivista; la cuarta “Reacciones de oxidación y reducción en materiales de uso común y su impacto”; la quinta “Identificación de Potasio en Café”; la sexta “El aluminio presente en desodorantes” ; la séptima Hidrógeno, Oxígeno y Dióxido de Carbono.“Prueba de la astilla de madera”; la octava “Obtención de carbono activado”;la novena “Burbujas Químicas” Bicarbonato de sodio contra polvo de hornear; la decima “Prueba del ácido acético” para identificar al Plomo en recipientes de barro; la undécima “Preparación de pigmentos inorgánicos”; la duodécima “Preparación de una pintura” ; la decimotercera“ Reciclado y fabricación de papel artesanal” y la decimocuarta “Contaminación por nicotina”. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 4 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Reglamento de laboratorio y normas de seguridad El laboratorio es un área de aprendizaje del trabajo práctico profesional donde no deben subestimarse los riesgos que existen cuando se manipulan materiales, equipos, reactivos y sustancias químicas aunque parezcan sencillos, inocuos y hasta familiares. Es necesario una bata de algodón de talla apropiada, correctamente abotonada antes de entrar al laboratorio donde se realizará ésta. Mantener siempre el área de trabajo limpia y ordenada. Guardar una actitud de responsabilidad y disciplina dentro del aula-laboratorio. Mantener apagado su celular. Llegar al laboratorio sabiendo lo que se tiene que hacer, es decir haber leído con anterioridad la práctica. Evitar manipular equipos o sustancias hasta recibir las indicaciones pertinentes. Verificar, antes de iniciar la práctica, que los materiales de soporte y sujeción estén correctamente instalados. Para reducir el riesgo de ingestión o inhalación accidental de sustancias químicas, se prohíbe llevar, o tomar alimentos, ni tampoco fumar en el laboratorio. Las reacciones que desprenden vapores o que involucran disolventes volátiles, inflamables o tóxicos deben realizarse bajo campana de extracción. La transferencia de volúmenes precisos de disoluciones deben efectuarse con pipetas volumétricas provistas de una perilla de succión o de una propipeta. Nunca debe pipetear por aspiración directa con la boca. Realizar las disoluciones de ácidos agregando lentamente éstos al agua, para evitar proyecciones de los mismos La disolución que se prepara, siempre deben etiquetarse correctamente, en el momento de su preparación. Antes de utilizar disolventes inflamables, es preciso verificar que no se encuentren mecheros encendidos en la cercanía. En el caso de que alguna sustancia química entre en contacto con la piel (manos, cara y sobre todo con los ojos), debe lavarse la zona afectada con abundante agua durante 15 minutos por lo menos. El material de vidrio que se rompa o despostille durante el desarrollo de la práctica por uso inadecuado, será repuesto por el/ o los alumnos responsables. Antes de retirarse del laboratorio, debe dejar el área de trabajo limpia y lavarse las manos. Tener cuidado al manejar las fuentes de energía calorífica (mechero de Bunsen, estufas, hornos, etcétera.) y eléctrica (conexiones, contactos, fuentes de voltaje, etcétera.). Evitar calentar una sustancia, dirigir la boca del recipiente hacia los compañeros. Introducir con mucho cuidado los tubos de vidrio en tapones de hule horadados, lubricando el tubo previamente. Inclinar ligeramente los tubos de ensayo al calentarlos, para evitar el color intenso en las manos. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 5 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Manipulación de productos químicos.-Los productos químicos pueden se peligrosos por sus propiedades tóxicas, corrosivas, inflamables o explosivas, por tanto se han de manipular con mucho cuidado. El peligro más grande en el laboratorio es el fuego, si el uso del mechero Bunsen es inevitable, se asegurará de que no haya productos inflamables alrededor; no inhalar vapores de los productos químicos utilizados: hay que evitar el contacto de los productos químicos con la piel; todos los productos deben estar correctamente etiquetados; en un experimento no se sustituirá un producto por otro sin el consejo del profesor/a.; no calentar nunca un recipiente totalmente cerrado. Eliminación de residuos. El vidrio roto se tirará en los recipientes destinados a ello. El papel en las papeleras. Los productos tóxicos en contenedores especiales. No se debe tirar por la tarja productos que reaccionen con el agua (sodio, ácidos…) o que sean inflamables (disolventes), que huelan mal o que sean lacrimógenos, ni productos difícilmente biodegradables. No se tirará ningún producto sólido por la tarja. Cualquier incidente o accidente, por menor que parezca debe informarse inmediatamente al profesor. Los alumnos que no desean respetar las reglas no podrán seguir el programa de prácticas FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 6 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica CARTA COMPROMISO DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL E INORGANICA El alumno se compromete mediante su firma al buen comportamiento y buen uso del material y equipo de laboratorio de acuerdo al Reglamento de laboratorio y normas de seguridad que anteriormente fue leído por el alumno GRUPO:_________ _______________________________________________________________________ Nombre y Firma del alumno _______________________________________________________________________ Firma y sello del instructor del laboratorio de Química General e Inorgánica Culiacán, Sinaloa a ____ de ____________________de 20___ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 7 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.1 Cultura Ambiental en el laboratorio de Química General e Inorgánica 1.0 Objetivos El alumno se concientice que las sustancias que utiliza en el laboratorio son dañinas para el medio ambiente y que adquiera conocimientos de como minimizarlas. Empleando para ello tratamientos químicos o físicos de las sustancias que quedan como producto de deshecho de las prácticas realizadas en el laboratorio. Además que adquiera herramientas necesarias para poder tener la habilidad de minimizar la contaminación en cualquier situación que se le presente ya sea en el hogar, en la sociedad y en su vida profesional Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Durante el desarrollo de las diversas prácticas que se realizan en el laboratorio se generan varios compuestos químicos que son dañinos para la salud, por eso es indispensable que el alumno tenga la precaución de protegerse de los gases utilizando mascarillas y lentes para su protección. Además se requiere que también cuide el medio ambiente. Los problemas más frecuentes de contaminación en el laboratorio de Química General e Inorgánica son tanto los residuos sólidos como los residuos líquidos, es por ello que esta práctica tiene como propósito el formar alumnos con una conciencia ecológica. 3.0 Equipo, material y reactivos Sustancias propuestas por la maestra: Soluciones Ácidas y Básicas. Sólidos Insolubles Mezclas: Homogéneas: Disoluciones, Emulsiones, Coloides Mezclas Heterogéneas Indicadores: papel tornasol, fenolftaleína, anaranjado de metilo FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 8 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 4.0 Técnica Conocimiento previo El alumno conocerá los métodos físicos y químicos que se utilizan en el laboratorio con el objetivo de tratar a las diferentes sustancias químicas que se generan en las prácticas y así evitar la contaminación ambiental. Utilizar proyecciones apoyados por un video proyector con información acerca de los métodos para separar mezclas 5.0 Resultados 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía 8.0 Anexos FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 9 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.1 Nombre de la práctica: Cultura Ambiental en el laboratorio de Química General e Inorgánica. Nombre del alumno: __________________________________________Fecha: ________ Grupo: _________Grado: __________ Equipo: _________ Carrera: ________________ 5.0 Resultados 6.0 Conclusiones y comentarios ________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios: ______________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 10 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.2 Indicadores de pH natural 1.0 Objetivos Extraer pigmentos vegetales Identificar alimentos que posean características ácidas y básicas. Demostrar que su conocimiento y aplicación de los ácidos y bases en situaciones problema son satisfactorios. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Se necesita que los alumnos consulten los temas siguientes: ácidos y bases según Brönsted – Lowry y Lewis; propiedad ácido – base del agua; potencial de hidrógeno o pH; indicadores y el proceso de titulación. (ver anexo 1) Normalmente oscila entre los valores de 0 (más ácido) y 14 (más básico). En la tabla del anexo aparece el valor del pH para algunas sustancias comunes. Indicadores: Como ya se había realizado una experiencia con un indicador, entonces a los alumnos se les facilitará aprender este tema. Y la definición que se puede manejar es que los indicadores son colorantes orgánicos con propiedades de ácido y base débil, que cambian de color según estén en presencia de una sustancia ácida, o básica. Lo que se puede hacer es diferenciar las características de los indicadores mediante una actividad en donde se colocarán las mismas sustancias pero diferentes indicadores El proceso de titulación: Es el proceso de agregar gradualmente una disolución de concentración perfectamente conocida (disolución patrón) a otra disolución de concentración desconocida hasta que la reacción química entre las disoluciones se complete, es decir, que se llegue al punto de equivalencia o de neutralización. Y nos damos cuenta de este punto de equivalencia o de neutralización cuando ocurre un cambio brusco de color en el indicador Para introducirlos a esta práctica primero debemos hacer una indagación previa con los alumnos. Necesitamos saber que piensan los alumnos sobre ácidos y bases, entonces se iniciará la práctica con la siguiente situación: De acuerdo a su conocimiento, como pueden explicar las siguientes expresiones: Cuando tomo jugo de limón mi estomago parece que estuviera "ardiendo". FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 11 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica La leche me sirve para contra restar los efectos de la gastritis. A partir de estas situaciones el docente debe promover la discusión, ya sea individual o en grupos (esto depende de la cantidad de alumnos). 3.0 Equipo, material y reactivos Disoluciones de NaOH y HCl 0.1M Vasos de precipitado 500ml, 100ml Mechero Embudo; Papel filtro (tela de manta) Agua destilada Tubos de ensaye; gradilla Col morada, rábanos, limones, vinagre, refrescos, leche de vaca, agua pura, disolución saturada de bicarbonato de sodio, leche de magnesia, jugo de naranja, puré de tomate, detergente, loción. Aspirina, alka – seltzer; muestra de orina y una muestra de líquido lagrimal Nombre común o vulgar: Col lombarda, Col morada 4.0 Técnica Experiencia número uno: Fabricación casera de los indicadores A). Los repollos o col de color morado o violeta y el rábano rojo, contienen en las hojas de la col y en la cáscara del rábano un pigmento/colorante/indicador que pertenece a un tipo de sustancias orgánicas denominadas antocianinas. Para extraerlo de la col: Cortar unas hojas de repollo (cuanto más oscuras mejor) Cuézalas en un vaso de precipitado con un poco de agua destilada durante al menos 10 minutos Retira el recipiente del fuego y dejarlo enfriar; Filtrar el líquido (se puede hacer con un trozo de tela) Ya tienes el indicador (El líquido filtrado). Para extraerlo del rábano: Cortar en trocitos la piel (parte roja), ponerlos dentro de un tubo de ensayo y cubrirlos con agua destilada, calentar hasta decolorar las cascaras, enseguida decantar la parte acuosa en otro tubo y dejarlo enfriar en la gradilla. B). Posteriormente, se utilizarán varios vasos de precipitado los cuales tendrán las siguientes sustancias (jugo de limón, vinagre, diferentes marcas de refrescos, leche de vaca, agua pura, disolución saturada de bicarbonato de sodio, leche de magnesia, jugo de naranja, puré de tomate, detergente, loción. Aspirina, alka – seltzer; muestra de orina y una muestra de líquido lagrimal) y a estos se les añadirá el líquido filtrado que se obtuvo anteriormente: ¿QUÉ SUCEDE?: El líquido se vuelve rozado si la sustancia añadida es ácida. Si el líquido se vuelve azul oscuro el líquido pertenece a un grupo de sustancias llamadas neutras. Si el líquido se vuelve verde la sustancia es básica. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 12 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Experiencia número dos (aquí se colocara una situación en la cual tengan que expresar todo lo aprendido) El alka – seltzer esta formado por bicarbonato de sodio, ácido cítrico y ácido acetíl salicílico (aspirina), por lo tanto disolvamos lo siguiente en agua: Aspirina y el alka – seltzer. También en esta experiencia tendremos la muestra de la orina y la de la lagrima. Nota: En caso de no apreciar bien el vire se apoyaran con el papel tornasol 5.0 Resultados De la experiencia número uno B llene el siguiente recuadro colocando en cada celda una X: Sustancias jugo de limón vinagre refresco leche de vaca agua pura disolución saturada de bicarbonato de sodio leche de magnesia Puré de tomate Jugo de naranja ácidas Básicas Neutras sustancias detergente loción Aspirina alka – seltzer muestra de muestra de orina líquido lagrimal ácidas Básicas Neutras 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Chang, R. (2010). Química. Mc. Graw Hill: México Brown,Le May, Bursten. (2008). Química. La ciencia Central. Pearson: México 8.0 Anexo #1 Labqing-01.2 Anexo #2 Labqing-01.2 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 13 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.2 Nombre de la práctica: Indicadores de pH natural Nombre del alumno: ______________________________________ Fecha: ____________ Grupo ______ Grado: ___________ Equipo: _________ Carrera: ____________________ 5.0 Resultados De la experiencia número dos conteste lo siguiente: - ¿Cuál de los dos será más básico o ácido? aspirina o alka – seltzer ¿justifique su respuesta? - ¿Cuál de los dos será más básico o ácido? líquido lagrimal ¿justifique su respuesta? La muestra de orina o la muestra del - ¿Qué sucede cuando se adiciona una disolución de alka – seltzer en los indicadores suministrados? - Al comparar los resultados con la experiencia número uno que diferencias o semejanzas se encuentran. - De acuerdo a la siguiente afirmación: "El jugo gástrico es un fluido digestivo delgado y ácido, secretado por las glándulas de las membranas mucosas que envuelven al estomago. El pH de jugo gástrico es aproximadamente de 1.5, es decir una concentración tan alta como para disolver zinc metálico" ¿Qué sucedería si los ácidos gástricos cambiarán su pH? 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ¿Con que objetivo este medio es tan ácido? Nombre del Instructor: Firma ROSAURA SALAZAR LARA Sello - Finalmente, como una forma de resumen los alumnos realizarán un mapa conceptual con los DE conceptos se hallan manejado en la práctica. FACULTAD CIENCIAS que QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 14 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.3 Reacciones químicas desde una perspectiva constructivista 1.0 Objetivo Que el alumno pueda practicar y desarrollar su capacidad de observación y desarrolle su habilidad de descripción escrita, es decir, propiciar el desarrollo de capacidades y habilidades propias de los objetivos procedimentales que son imprescindibles para el desarrollo de cualquier vocación científica. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También nos indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas. Se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes, reaccionantes o reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción La ecuación química nos ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y el producto que es lo que se obtiene de este proceso. Además podemos ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad y gran rapidez. Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Muchas de las reacciones químicas y prácticamente todos los procesos biológicos se llevan a cabo en un medio acuoso. A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total. Los tipos de reacciones inorgánicas Ácido-base (Neutralización), combustión, solubilización, reacciones redox y precipitación. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 15 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 3.0 Equipo, material y reactivos Pb(NO 3)2 KI NaHCO3 CaCl2 Rojo de fenol 1 caja de petri 4.0 Técnica Experimento 1 En dos tubos de ensaye marcados con las letras A y B prepara dos disoluciones. En el tubo A se disuelven en 5 ml de agua con 0.1gr de Pb(NO3) 2, y en el tubo B se disuelve 0.1 gr de KI con 5 ml de agua. Se vierte el contenido del tubo A en el B y registra lo observado Experimento 2 Colocar en una de las tapas de la caja petri ¾ partes de agua y agregarle 2 sales (A y B) una frente a otra cuidando que sean aproximadamente la misma cantidad (0.1gr) Experimento 3 Colocar en una bolsa que pueda sellarse 2 sales NaHCO3 y CaCl2 (1 gr de cada una) con 8-10 gotas de indicador Rojo de fenol y se agita vigorosamente. 5.0 Resultados Observe cuidadosamente lo que ocurrió en cada reacción y haga una descripción escrita de lo que observó en el primer y segundo experimento. ¿Qué hechos de los observados le sugieren que efectivamente se trata de reacciones químicas? 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Chang, R. (2010). Química. Mc Graw Hill. México 8.0 Anexo FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 16 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.3 Nombre de la práctica: Reacciones químicas desde una perspectiva constructivista Nombre del alumno:_________________________________________Fecha: __________ Grupo: __________ Grado: _______ Equipo: __________ Carrera: ___________________ 5.0 Resultados Del primer experimento ¿Qué ecuación describe esta reacción? ¿Cuáles formulas representan productos y cuales representan reactivos? ¿Qué sustancia precipita? La reacción anterior se llevó a cabo en disolución acuosa. ¿se podrá llevar a cabo en forma solida? Del tercer experimento conteste: ¿Qué sustancias son liberadas como gas? ¿Cuáles son sólidos? Explique desde el punto de vista microscópico. 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 17 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.4 Reacciones de oxidación y reducción en materiales de uso común y su impacto 1.0 Objetivo El alumno pueda ser capaz de identificar una reacción de oxidación— reducción y pueda observar un fenómeno a partir de algunos materiales de deshecho y su impacto en el ambiente. Que sea capaz de usar alternativas en situaciones problema Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Las reacciones de óxido-reducción constituyen una parte importante del mundo que nos rodea. Abarcan desde la combustión de los combustibles fósiles hasta la acción de agentes blanqueadores domésticos. La mayoría de los elementos metálicos y no metálicos se obtienen de sus menas por procesos de oxidación o de reducción Necesitamos saber que piensan los alumnos sobre las reacciones de oxidación y de reducción, entonces se iniciará la práctica con la siguiente situación: De acuerdo a su conocimiento, como pueden explicar las siguientes expresiones: “El proceso de revelado de película implica una reacción redox". La película fotográfica en blanco y negro contiene pequeños granos de bromuro de plata. A partir de estas situaciones el docente debe promover la discusión, ya sea individual o en grupos (esto depende de la cantidad de alumnos), mediante preguntas como: ¿qué efecto tiene la exposición de la película a la luz?, ¿qué produce cuando la película expuesta se trata con un revelador como la hidroquinona?, ¿qué pasa en este procesos?, además, a partir de las respuesta que den los alumnos se pueden generar otras preguntas. A parte de esto también se puede hacer la siguiente actividad la cual servirá como preámbulo del tema que se esta tratando: Sabemos que los objetos de plata lentamente se van oscureciendo, debido a que la plata reacciona con el azufre presente en el aire, formándose una capa de sulfuro de plata. Una manera de hacer que estos objetos recuperen su brillo original es limpiarlas con algún producto que elimine o que disuelva esa capa oscura. Pero hay otra manera de hacerlo, mediante una reacción química, aprovechando que el azufre se une con más entusiasmo a otros metales que a la plata. Uno de estos metales es el aluminio. 3.0 Equipo, material y reactivos 3 clavos (uno largo) papel de aluminio grueso FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS 1 hoja de lija 100 gr de NaHCO 3 ROSAURA SALAZAR LARA 18 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 2 vasos de precipitado 5 ml de acetona 50 ml de sol. conc. de sulfato de cobre 2 sacapuntas (plástico, metal) 20 gr de NaCl (sal de cocina) 1 lata de refresco vacía (de aluminio) 2.5 g de CuCl 2 disuelto en 250 ml de agua (se corta 1/3 parte de la lata) 1 objeto de plata deslustrado (cuchara, moneda, arete, anillo) 4.0 Técnica Experiencia número uno: -Marca un círculo con el clavo largo al interior de la lata (1/3 parte de lata), aproximadamente a 1 cm cuidando de no romperla. Procurando desprender el recubrimiento de plástico -Coloca la solución de cloruro de cobre dentro de la lata, procurando que la marca que hiciste quede cubierta con la solución. Observa la reacción durante 30-40 minutos y anota lo que observaste. -Vacía la lata y enjuágala, tómala por los extremos y jala. Experiencia número dos: -Limpiar bien los 2 clavos, primero con acetona y después con el trozo de lija, ya limpios, colócalos en el vaso de precipitado. -Vierte la solución de sulfato de cobre en el vaso de precipitado con los clavos. Observa lo que ocurre. Experiencia número tres: -Sumerge cada uno de los sacapuntas en un vaso de precipitado con agua y bastante sal -A los pocos segundos, en el sacapuntas metálico, observarás un desprendimiento de burbujas. -Pasados unos minutos sácalos del agua salada, sécalos y observa el estado en que han quedado, tanto el metal como la hoja de acero. -Vuelve a introducir los dos sacapuntas en el agua salada, déjalos sumergidos un par de días y observa lo que ocurre -La reacción se da entre el magnesio que se utiliza para recubrir la hoja de acero del sacapuntas metálico y el agua salada. Las hojas de acero de los sacapuntas de plástico no están recubiertas con magnesio, por lo que se oxidan fácilmente. Experiencia número cuatro: -Colocar el objeto de plata sobre el papel aluminio. -Preparar una solución de bicarbonato de sodio -Calentar esa solución hasta que hierva y con mucha precaución verterlo sobre el objeto. Observa. -Sí la capa oscura es muy gruesa, quizás sea necesario volver a calentar la solución y verterla nuevamente sobre el objeto FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 19 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 5.0 Resultados De la experiencia número uno conteste lo siguiente La reacción que se efectúa se representa con la siguiente ecuación: Coloca los números de oxidación sobre los símbolos de los elementos. Anota los números de oxidación del cobre y Anota el nombre y el símbolo el hierro En los reactivos: Del elemento que se redujo: En los productos: Del elemento que se oxidó: De la experiencia número dos conteste lo siguiente La reacción que se lleva a cabo se representa con la ecuación: ¿Podrías ahora identificar que sustancia producía esas burbujas? De la experiencia número tres conteste lo siguiente ¿Qué sucede al agregar la disolución? ¿Qué gas se desprende? ¿Qué observas en el exterior de la lata después de los 20 minutos? ¿Por qué? ¿Qué ocurre cuando tratas de separar la lata en dos partes? ¿Por qué es posible esto? De la experiencia número cuatro conteste lo siguiente La reacción que se lleva a cabo se representa con la ecuación: 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Chang, R. (2010). Química. Mc. Graw Hill: México Brown,Le May, Bursten. (2008). Química. La ciencia Central. Pearson: México 8.0 Anexos Anexo #3 Labqing-01.4 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 20 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.4 Nombre de la práctica: Reacciones de oxidación y reducción en materiales de uso común y su impacto Nombre del alumno: ______________________________________ Fecha: ____________ Grupo: _________Grado: _________ Equipo: ___________ Carrera: _________________ 5.0 Resultados ¿Por qué las joyas de oro no se oscurecen como las de plata? ¿Qué alimentos comunes que contienen azufre pueden deslustrar la plata de los cubiertos? - De acuerdo a la siguiente afirmación: "La película expuesta tratada con un revelador, es decir una solución que contiene un agente reductor suave como la hidroquinona. En este proceso redox, los iones Ag + en el bromuro de plata excitado, AgBr se reducen preferentemente a plata metálica y la hidroquinona se oxida a quinona" ¿Escriba las dos semirreacciones?. ¿Cómo influye la intensidad de la luz en la película? ¿Para que se utiliza el Na2 S2 O3 ? 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios: _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 21 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.5 K Identificación de Potasio en Café 2.0 Objetivo Que el alumno pueda identificar al potasio en un producto muy consumido en la sociedad, como es el café. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción El potasio se encuentra en el café en cantidades que se pueden medir fácilmente. En el organismo humano, el potasio se necesita para activar ciertos músculos del corazón. El potasio es un elemento muy abundante y es el séptimo entre todos los elementos de la corteza terrestre; el 2.59% de ella corresponde a potasio en forma combinada. El agua de mar contiene 380 ppm, lo cual significa que el potasio es el sexto más abundante en solución. Es más reactivo aún que el sodio y reacciona vigorosamente con el oxígeno del aire para formar el monóxido, K2O, y el peróxido, K2O2. En presencia de un exceso de oxígeno, produce fácilmente el superóxido, KO 2. La reacción entre el potasio y agua o hielo es violenta, aun a temperaturas tan bajas como – 100ºC (-148ºF). El hidrógeno que se desprende se inflama normalmente a la temperatura ambiente. La reacción con ácidos acuosos es aún más violenta y casi explosiva. El potasio puede ser encontrado en vegetales, frutas, patatas, carne, pan, leche y frutos secos. Juega un importante papel en los sistemas de fluidos físicos de los humanos y asiste en las funciones de los nervios. Cuando nuestros riñones no funcionan bien se puede dar la acumulación de potasio. Esto puede llevar a cabo una perturbación en el ritmo cardiaco. 3.0 Equipo, material y reactivos 1 gramo de café molido Centrifuga 200-400 mg de carbón decolorante HNO3 1 N 10 gotas de Na3 [Co (NO2) 6 ] hexanitro cobaltato (III) de sodio K2Cr2O7 H2SO4 Soluciones de Cr+3 de concentración conocida FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 22 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 4.0 Técnica Colocar un gramo de café molido o pulverizado en 25 ml de H 2O y hervir muy bien. Dividir la solución en dos tubos, centrifugar, mezclar los dos centrifugados y hervir con 200-400 mg de carbón decolorante. Agitar para evitar sobrecalientamientos y salpicaduras. Centrifugar y repetir el tratamiento con carbón, en el caso de que la coloración no haya sido completa. Concentrar la solución hasta 2-3 ml y centrifugar otra vez si queda algún material sólido. Dejar enfriar y poner 1 ml en un tubo, añadir 2 gotas de HNO 3 1 N y 10 gotas de Na3 [ Co (NO 2)6 ]. Observe la formación de un precipitado amarillo que indica la presencia de potasio en la muestra. El precipitado es dipotasio, sodio hexanitro cobaltato (III) cuya fórmula es K 2Na [ Co (NO2)6 ]. El método puede hacerse cuantitativo centrifugando y haciendo reaccionar el residuo con K2Cr2O7 + H2 SO4. El complejo reduce el dicromato a Cr +3 y el color verde de éste se compara con una serie de soluciones de Cr +3 de concentración conocida. 5.0 Resultados ¿Qué función tiene la centrifugación en este experimento? ¿Qué observaste? ¿Qué función tiene el carbón en el experimento? 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Nordmann,J. (2008). Análisis Cualitativo y Química Inorgánica. C.E.C.S.A. México 8.0 Anexo FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 23 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.5 Nombre de la práctica: Identificación de Potasio en Café Nombre del alumno:_________________________________________Fecha: __________ Grupo: __________ Grado: _______ Equipo: __________ Carrera: ___________________ 5.0 Resultados Escriba las ecuaciones química que se verificaron en este experimento Escriba la reacción que ocurre cuando se mezcla el residuo con K2Cr2O7 + H2SO4 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 24 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.6 Al El aluminio presente en desodorantes 1.0 Objetivo Que el alumno sea capaz de identificar los iones metálicos como el aluminio en productos comerciales. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Los iones de aluminio y cinc se emplean en desodorantes por su capacidad para cerrar los poros de la piel y evitar la sudoración. Pero todavía, cuando uno es expuesto a altas concentraciones, este puede causar problemas de salud. La forma soluble en agua del Aluminio causa efectos perjudiciales, estas partículas son llamadas iones. Son usualmente encontradas en soluciones de Aluminio combinadas con otros iones, por ejemplo cloruro de Aluminio. La toma de Aluminio puede tener lugar a través de la comida, respirarlo y por contacto en la piel. La toma de concentraciones significantes de Aluminio puede causar un efecto serio en la salud como: Daño al sistema nervioso central Demencia Pérdida de la memoria Apatía Temblores severos El Aluminio es un riesgo para ciertos ambientes de trabajo, como son las minas, donde se puede encontrar en el agua. La gente que trabaja en fábricas donde el Aluminio es aplicado durante el proceso de producción puede aumentar los problemas de pulmón cuando ellos respiran el polvo de Aluminio. El Aluminio puede causar problemas en los riñones de los pacientes, cuando entra en el cuerpo durante el proceso de diálisis. 3.0 Equipo, material y reactivos 200 mg de un desodorante HCl Centrifuga Fenolftaleína NH4OH 3 M FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 25 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica HAc glacial Termómetro Vaso de precipitado Solución de hidroxiquinolina C9H7NO NH4Ac 2M 4.0 Técnica Hervir 200 mg de muestra con 6 gotas de HCl y 3-4 ml de H2O. agitar bien aplastando glóbulos de grasa para ayudar a la extracción de los iones. Enfriar y centrifugar o decantar. Distribuir la solución en dos tubos. Tubo 1: Añadir 1 gota de fenoftaleína, y luego NH4OH 3M hasta obtener un color rosa. Añadir 1 gota de HAc glacial, pasar la solución a un vaso pequeño con 3 -4 ml de H2O y calentar en baño de agua a 80°C. añadir 1 ml de solución de 8-hidroxiquinolina- entonces agregar 2 ml NH4 Ac 2 M y mantener caliente la mezcla durante 2 minutos. Un precipitado blanco floculento indica Al+3 , Zn+2 y/o Mg+2 entre los metales que precipitan en esas condiciones. Para saber cuál o cuáles de ellos están presentes se necesitan otras pruebas. Esta prueba ilustra el empleo del importante reactivo 8-hidroxiquinolina. Tubo 2: Se invita al estudiante para que desarrolle su propio método para investigar Zn +2 y Al+3. podría basarse en el hecho de que el Al +3 forma un precipitado con exceso de NH4OH, mientras que el otro forma un complejo amoniacado soluble, etc. 5.0 Resultados ¿Qué función tiene la centrifugación en este experimento? ¿Por qué es muy importante la 8-hidroxiquinolina? 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Nordmann,J. (2000). Análisis Cualitativo y Química Inorgánica. C.E.C.S.A. México 8.0 Anexo #4 Labqing-01.6 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 26 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: REPORTE Labqing-01.6 Nombre de la práctica: El aluminio presente en desodorantes Nombre del alumno:_________________________________________Fecha: __________ Grupo: __________ Grado: _______ Equipo: __________ Carrera: ___________________ 5.0 Resultados Represente un diagrama de flujo del proceso realizado en el laboratorio 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 27 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.7 Obtención e identificación de los gases: Hidrógeno, Oxígeno y Dióxido de carbono. “Prueba de la astilla de madera” 1.0 Objetivos El alumno será capaz de obtener el oxígeno, hidrógeno y dióxido de carbono y podrá identificar por un método sencillo cada uno de estos gases. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Las propiedades químicas de los gases atmosféricos nos informan sobre el tipo de reacción que estos pueden experimentar. a. Oxígeno: Este gas forma parte de nuestro aire y es un elemento constituido por moléculas diatómicas, conformadas por dos átomos (O 2). La mayor parte del oxígeno contenido en la atmósfera es producido por los bosques y el plancton marino, a través de la fotosíntesis. También puede ser obtenido a partir de ciertas reacciones químicas. El oxígeno es bastante inactivo a temperatura ambiente, pero a temperaturas elevadas sus moléculas se combinan fácilmente con las moléculas de otras sustancias. b. Dióxido de Carbono: Se trata de un gas incoloro, inodoro y poco reactivo. Es un óxido formado por carbono y oxígeno. El CO 2 puro extingue una llama impidiendo la combustión. Esta propiedad sirve para identificarlo. Cuando los compuestos orgánicos arden en una atmósfera con suficiente oxígeno se lleva a cabo una combustión completa, cuyos principales productos son el dióxido de carbono y el vapor de agua. c. Hidrógeno: Es un elemento gaseoso cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno (H2); es incoloro, inodoro e insípido. Es la sustancia menos densa que se conoce, pesa unas 14 veces menos que el aire. Como es poco soluble en agua, puede recogerse sobre ella con mucha facilidad. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 28 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 3.0 Equipo, material y reactivos 3-5 astillas de madera cerillos 3 tubos de ensayo (12x150 mm) cinta para etiquetar y pluma de tinta permanente o marcador gradilla para tubos de ensayo probeta graduada de 10 ml 3-5 ml de peróxido de hidrógeno al 3% (disponible en farmacias) 1gr de dióxido de manganeso en polvo o levadura seca ¼ de tableta de alka seltzer 3-5 ml de vinagre 1/8-1/4 de cucharadita de polvo para hornear (bicarbonato de sodio) 3-5 ml de sol. de NaOH 3M o 4g (1 cucharadita de hidróxido de sodio) o lejía y 30 ml (1/4 de taza) de agua. 1 o 2 bolitas de hoja de aluminio (del tamaño de un chícharo) 4.0 Técnica Para la producción del oxígeno: 3-5 ml de peróxido de hidrógeno al 3% (disponible en farmacias) 1gr de dióxido de manganeso en polvo o levadura seca Para la producción del dióxido de carbono 3-5 ml de agua y ¼ de tableta de alka seltzer 3-5 ml de vinagre y 1/8-1/4 de cucharadita de polvo para hornear (bicarbonato de sodio) Para la producción de hidrógeno 3-5 ml de sol. de NaOH 3M o 4g (1 cucharadita de hidróxido de sodio) o lejía y 30 ml (1/4 de taza) de agua 1 o 2 bolitas de hoja de aluminio (del tamaño de un chícharo) Parte I: La astilla incandescente 1. Ponga 2.3 ml de la solución apropiada en el tubo de ensayo, de manera que se tengan aproximadamente 2-4 cm desde el fondo del tubo. (ver la tabla1). Tabla 1. Contenido de los tubos de prueba Oxígeno Dióxido de carbono Hidrógeno vierta 3-5 ml de: peróxido agregue el sólido, una pizca de hidrógeno al 3% de MnO2 , o una pizca de levadura seca Agua o un ml de vinagre ¼ de Alka Seltzer o polvo para hornear hidróxido de sodio 3M 1-2 bolitas de hoja de aluminio FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 29 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Debe estar preparado para efectuar el paso 3 inmediatamente después de completar el paso 2 2. Para la producción de oxígeno, añada una pizca de dióxido de manganeso o de levadura seca al tubo de ensayo apropiado. 3. Encienda la astilla de madera con un cerillo. Deje que prenda bien y luego apague la llama dejando la astilla incandescente. Rápidamente coloque la punta incandescente de la astilla en el tubo de ensayo por encima del líquido efervescente. (Cuando se expone al oxígeno, la astilla brillará más intensamente o volverá a producir llama). Todas las reacciones que producen gas forman espuma; la producción de dióxido de carbono puede provocar que la espuma salga del tubo de ensayo. 4. Para la producción del dióxido de carbono, agregue el sólido apropiado al líquido en el tubo de ensayo (ver tabla 1), y prosiga inmediatamente con el paso 5. 5. Encienda una astilla de madera. Deje que prenda bien, luego apague a la llama, dejando la astilla incandescente. De inmediato coloque la parte incandescente de la astilla dentro del tubo de ensayo, arriba del líquido efervescente.( La astilla dejará de brillar cuando se exponga al dióxido de carbono). 6. Para la producción del hidrógeno, agregue 1 o 2 bolitas de hoja de aluminio al hidróxido de sodio en el tubo de ensayo apropiado. Cuando el burbujeo sea vigoroso, proceda al siguiente paso. 7. Encienda una astilla de madera. Deje que encienda bien, y apague la llama, dejando una punta incandescente. Rápidamente ponga la astilla encendida justo en la boca del tubo de ensayo arriba del líquido efervescente. La astilla dejará de brillar cuando se exponga al hidrógeno. Parte 2: La astilla encendida Debido a que el dióxido de carbono y el hidrógeno, tienen un efecto similar sobre una astilla incandescente, es imprescindible una astilla encendida para distinguir estos gases. 1. Asegúrese de que los tubos de ensayo de dióxido de carbono y del hidrógeno se encuentran todavía burbujeando. Si no es así, añada otra porción de los sólidos correspondientes de la lista de materiales (ver la parte 1). 2. Encienda una astilla de madera. Manténgala encendida e introdúzcala justo en la boca del tubo de ensayo donde se está produciendo dióxido de carbono. Cuando se expone al dióxido de carbono, la astilla encendida se apaga. 3. Encienda una astilla de madera. Consérvela encendida e introdúzcala justo en la boca del tubo donde se está produciendo hidrógeno. Cuando se expone a este gas, la astilla encendida produce una detonación. El hidrógeno es inflamable. Después de la prueba, puede aparecer una flama residual en el tubo de ensayo. El tubo de ensayo puede llegar a calentarse FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 30 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica El profesor puede, si así lo desea, realizar la prueba de hidrógeno sólo como demostración, debido a los peligros que conlleva 5.0 Resultados Escriba la ecuación química para la obtención de oxígeno ¿Qué tipo de reacción química es? ¿Qué función tiene el dióxido de manganeso o la levadura seca? ¿Cómo clasificaría usted esta reacción química, por el calor generado? 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Sarquis, J. & Arlene.(1993).Descubre y Disfruta la Química. Facultad de Química.UNAM. México www.educared.net/asp/aulasunidas/pagines/ /DiagnosticoAmb/aire.htm 8.0 Anexo #5 Labqing-01.7 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 31 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.7 Nombre de la práctica: Obtención e identificación de los gases: Hidrógeno, Oxígeno y Dióxido de carbono. “Prueba de la astilla de madera” Nombre del alumno: _______________________________________ Fecha: ___________ Grupo: __________Grado: __________Equipo:____________ Carrera: _______________ 5.0 Resultados Escriba la reacción que ocurre cuando se mezclan el bicarbonato de sodio con un ácido, ya sea el ácido acético del vinagre o el ácido cítrico del Alka Seltzer Escriba la ecuación en la reacción que se produjo hidrógeno, mediante la oxidación del aluminio con hidróxido de sodio ¿Explique por qué la astilla incandescente se oscurece en contacto con el hidrógeno? ¿Explique que se produce cuando se acerca una astilla encendida en el tubo de ensaye donde está presente el hidrógeno? Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios: _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 32 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.8 “Obtención de carbón activado” 1.0 Objetivos El alumno será capaz de obtener carbón activado a partir de una sustancia orgánica (sacarosa). Comparar la eficiencia del carbón activado obtenido en laboratorio con respecto al carbón activado Q.P. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás 2.0 Introducción Uno de los componentes químicos esenciales de los glúcidos es el carbono; la fórmula empírica de la mayoría de ellos es: C nH2mO m, o C n(H2 O) m, de donde procede el nombre de carbohidratos o hidratos de carbono, lo que indica que se trata de compuestos en los que la porción de oxígeno e hidrógeno guarda la misma relación estequiométrica que en el caso del agua; lo que queda una vez retirada ésta, es sólo carbono. Esta disposición, parece confirmarse con el fuerte calentamiento de los glúcidos, ya que amarillean, pardean, se ennegrecen y quedan convertidos en un fino carbón, obteniéndose agua en el destilado, reacción muy conocida desde hace mucho tiempo y se puede realizar de dos métodos: mediante deshidratación térmica y por deshidratación química con un ácido concentrado como el sulfúrico, que produce también una suspensión de carbón finamente dividido al calentar algunos glúcidos en su seno. En condiciones menos drásticas, los ácidos provocan una deshidratación parcial con resinificación parecida a la que se obtiene con un calentamiento no demasiado fuerte de un glúcido en seco (caramelo), con compuestos en los que la proporción entre carbono y oxígeno-hidrógeno sube progresivamente mediante la formación de resinas que adquieren colores variados, en algunos casos diferentes, según el glúcido tratado. El carbón activado obtenido en la destilación seca de la sacarosa está finamente dividido, como puede observarse por su elevada superficie de adsorción, que extrae la fucsina de su dilución. La unión de este tipo es física, una simple adsorción, como se demuestra al eluir colorante con la adición de un disolvente con elevada apetencia por el colorante, como lo es el etanol. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 33 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 3.0 Equipo, material y reactivos Método 1: Obtención de carbono por deshidratación térmica 2 tubos de ensayo. 1 varilla de vidrio. Sacarosa. Solución acuosa de fucsina básica al 0.1%. Algodón Etanol al 96%. Embudo de tallo corto. Mechero Bunsen. Pipetas graduadas. Mortero con pistilo. Método 2: Deshidratación química con un ácido concentrado Vaso de precipitado de 250mL. Agitador. Papel filtro. Azúcar. H2 SO4 concentrado. Agua destilada. Aro metálico. Solución de anilina. Matraz kitazato. Carbón activado Q. P. Mortero y pistilo. Crisol o cápsula de porcelana. Embudo de porcelana. Embudo Buchner. Pipeta. 3 tubos de ensaye de 16x150mm. Embudo de talle corto. Soporte universal. 4.0 Técnica Método 1 1. Pesar una pequeña cantidad de sacarosa. 2. Calentar el tubo a llama directa. Cuando el caramelo se vaya oscureciendo y ya no desprenda gases se forma una masa amorfa de carbón. 3. El carbón obtenido se tritura con una varilla de vidrio dentro del mismo tubo. 4. Extraer el sólido y pesarlo (calcular el % en peso de carbón activo obtenido). 5. Pulverizar en el mortero y guardar en otro tubo tapado. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 34 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 6. Al embudo se le introduce una torunda de algodón (algodón ligeramente mojado) en la rama estrecha (de modo que lo tapone, pero que permita el paso de líquidos). 7. Colocar sobre el tapón el carbón obtenido. 8. Verter con cuidado unos mL de solución de fucsina básica encima del carbón, con cuidado (el líquido que va filtrado es prácticamente incoloro ya que la fucsina ha sido absorbida en el carbón activo). 9. Añadir 3mL de etanol (el filtrado será ahora de color rojo ya que el etanol ha desplazado la fucsina de su adsorción sobre el carbón activo). 10. El sólido retenido en el tapón de algodón es el carbón activado. Método 2 1. 2. Pesar 10g de azúcar y colocarlo en un vaso de precipitado de 250mL. Agregar lentamente 10mL de ácido sulfúrico concentrado agitando vigorosamente (evitar que se enfríe la reacción calentando el vaso con la mano), hasta la formación del carbono*. 3. El carbón que se obtiene se filtra al vacío y se lava con 100mL de agua destilada. 4. Dejar secar 5min al vacío, pesar en una cápsula de porcelana y secar en el mechero por 5 minutos. 5. Moler en el mortero hasta obtener un polvo muy fino, este se activa en la estufa calentando de 200°C a 300°C por 30min y se deja enfriar. 6. Se coloca el carbón activado obtenido en un embudo de tallo corto sobre papel filtro, se agregan lentamente 2mL de anilina. 7. En otro embudo depositar la misma cantidad de carbono activado comercial, agregar 2mL de solución de anilina lentamente. 8. Observar diferencias en ambos casos. *NOTA: ¡¡REACCIÓN EXOTÉRMICA, NO INHALAR VAPORES, SON TÓXICOS!! 5.0 Resultados 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía HAWLEY. "Diccionario de Química y productos químicos" Ed. Omega, 2ª ed. pp. 194, 490, 880. PLUNKETT. "Manual de toxicología industrial" Ed. URMO. España pp. 57. ALEMANY. "Prácticas de bioquímica" Ed. Alhambra. Pp. 58-61. UAEM. "Programas de estudio y manuales de prácticas de química" Ed. UAEM México (1996). pp.22, 23. 8.0 Anexo #6 Labqing-01.8 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 35 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.8 Nombre de la práctica: “Obtención de carbón activado” Nombre del alumno: ________________________________________Fecha: __________ Grupo: ____________ Grado: ________ Equipo: ___________ Carrera: ______________ 5.0 Resultados ¿Es posible obtener carbón activado de la mayoría de los hidrocarburos? ¿Investigue porque el carbón activado tiene un precio muy elevado? ¿Cuál de los dos métodos propuestos es el más sencillo y preciso y como se obtendría un carbono de mayor calidad? 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 36 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01-9. “Burbujas Químicas” Bicarbonato de sodio contra polvo de hornear” 1.0 Objetivos Que el alumno se familiarice con el comportamiento químico de las sustancias en productos alimenticios. Motivar al alumno para investigaciones agradables y deliciosas dentro del mundo de la ciencia y los alimentos. Sean capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción El bicarbonato de sodio es un producto en polvo que puede ser usado al cepillarse los dientes, para absorber los olores del refrigerador o como antiácido para la indigestión. Pero también puede utilizarse para esponjar panes y pasteles. No fue sino hasta mediados del año 1800 que la gente comenzó a usar sustancias químicas para introducir aire en panes y pasteles. Hoy, en vez de levadura, normalmente usamos bicarbonato de sodio o polvo para hornear, y a veces ambos. Esto permite que el horneado tome mucho menos tiempo. Las pastas que se usan para hacer panques y cierto tipo de pasteles contienen mucho más líquidos que las masas utilizadas para hacer panes y pasteles hechos con levadura. Estas pastas son tan finas, que la levadura de lenta acción no puede atrapar el suficiente aire para formar las burbujas, por eso hoy en día usamos las sustancias químicas modernas. Hay que tener en cuenta que la panificación es uno de los procesos bioquímicos más complejos que existen. En él coexisten diversos constituyentes altamente reactivos como son los carbohidratos, las proteínas y los lípidos, además de numerosas y diferentes actividades enzimáticas y un número importante de microorganismos, que pueden ser antagónicos o sinérgicos. Por ello, el resultado final dependerá de las materias primas que utilicemos y de en qué condiciones se lleve a cabo el proceso. 3.0 Equipo, material y reactivos 1 vaso de jugo de naranja o limonada agua polvo para hornear bicarbonato de sodio leche agria , jugo de naranja o limón FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 37 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 4.0 Técnica Experimento #1 : Acerca del bicarbonato de sodio Agregue 1 cucharadita de bicarbonato de sodio al vaso de agua y otra al vaso de jugo de naranja. Experimento #2: Acerca del polvo para hornear. ¿Cuál es la diferencia entre el polvo para hornear y el bicarbonato de sodio? Agregue el polvo para hornear a uno de los vasos de agua y el bicarbonato de sodio al otro. Experimento #3: Polvo para hornear contra bicarbonato de sodio. ¿Qué ocurre si añadimos polvo para hornear a un ácido? Vierta el polvo para hornear en uno de los vasos con leche agria y bicarbonato de sodio. Experimento #4: INVESTIGUE UNA TÉCNICA PARA ELABORAR BOLLITOS Bollitos perfectos. Si usted desea unos panques ligeros y esponjosos ponga mucha atención en el manejo de la pasta ¡Compruebe lo que ocurre si no lo hace! Engrase los moldes para bollitos. En el recipiente pequeño bata el huevo con una cuchara o un batidor. Añada la leche y la mantequilla. En uno de los recipientes hondos revuelva la harina, el azúcar, el polvo para hornear, la vainilla. Haga un hoyo al centro de los ingredientes secos. Vierta los ingredientes líquidos en el centro y revuelva la mezcla de 12 a 14 veces, hasta que se humedezca, cuidado de que quede rugosa y con grumos. Vierta la mitad de la pasta en el segundo recipiente y revuelva hasta que quede tersa. Ponga una cucharada de la pasta grumosa en uno de los moldes, de modo que quede lleno hasta 2/3 de su capacidad. En el extremo opuesto de la misma charola haga lo mismo pero con la pasta suave. Repita el proceso con las otras dos charolas. Ahora tendrá tres charolas, cada una con pasta suave y pasta grumosa. A continuación, caliente el horno a 400°F (205°C). No lo precaliente, sino que inmediatamente introduzca una de las charolas. Después de diez minutos, meta la segunda charola. Dentro de 25 ó 30 minutos, cuando los bollitos se hayan dorado, retire las charolas del horno (¡Recuerde usar guantes de tela!). A continuación, meta la tercera charola en el horno caliente y suba la temperatura a 450°F (230°C). Saquéela después de 25 o30 minutos. Deje enfriar las charolas y pruébelos. Experimento #5: Bollitos perfectos Con la técnica de elaboración de los bollitos cambie la sustancia activa por bicarbonato de sodio y por ultimo utilice levadura para la elaboración de otros bollitos. Los bollitos elaborados mediante esta tecnología tienen una duración de 2 días. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 38 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Nota: Se cierne 3 veces el harina. Se bate la mantequilla con la pala de madera hasta que quede cremosa y esponje al doble, y se añade el azúcar sin dejar de batir. Los huevos se agregan uno por uno, sin dejar de mezclar. Se agrega el harina, pero no batiendo sino enrollando con la pala con que se está mezclando. Se envuelve suavemente la masa hasta que se incorporen todos los ingredientes. (40 g de levadura, disuelta en ½ taza de agua tibia con un poco de azúcar y reposada aproximadamente 10 minutos). Ya lista la mezcla, se vacía en los moldes de papel hasta la mitad. Se puede auxiliar con una duya para facilitar la tarea. Por último se pueden hornean durante 15 minutos a 250°C, hasta que se vean doraditos. 5.0 Resultados Resultados: experimento #1 Resultados: Experimento #2 Resultados: Experimento #3 . Resultados: Experimento #4 Resultados: Experimento #5 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía 8.0 Anexos FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 39 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.9 Nombre de la práctica: “Burbujas Químicas” Bicarbonato de sodio contra polvo de hornear Nombre del alumno: __________________________________________Fecha: ________ Grupo: _________Grado: __________ Equipo: _________ Carrera: ________________ 5.0 Resultados Explique por qué en el experimento #1 se obtiene refresco de naranja: Explique el resultado obtenido en el experimento #2: Explique el resultado del experimento #3 Explique el resultado del experimento #4 ¿Qué sustancias químicas contiene el polvo de hornear? Explique el resultado del experimento #5 6.0 Conclusiones y comentarios ________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios: ______________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 40 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.10 “Prueba del ácido acético” para identificar al Plomo en recipientes de barro 1.0 Objetivo El alumno pueda ser capaz de identificar al plomo con la prueba del ácido acético y observar este fenómeno en el laboratorio. Que sea capaz de comprender sus efectos tóxicos. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción El Plomo es un metal blando que ha sido conocido a través de los años por muchas aplicaciones. Este ha sido usado ampliamente desde antes de Cristo para aplicaciones en productos metálicos, cables y tuberías, pero también en pinturas y pesticidas. El plomo es uno de los cuatro metales que tienen un mayor efecto dañino sobre la salud humana. Este puede entrar en el cuerpo humano a través de la comida (65%), agua (20%) y aire (15%). El Plomo puede causar varios efectos no deseados, como son: Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia Incremento de la presión sanguínea Daño a los riñones Abortos y abortos sutiles Perturbación del sistema nervioso Daño al cerebro Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el esperma Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños Perturbación en el comportamiento de los niños, como es agresión, comportamiento impulsivo e hipersensibilidad. El Plomo puede entrar en el feto a través de la placenta de la madre. Debido a esto puede causar serios daños al sistema nervioso y al cerebro de los niños por nacer . En los recipientes de barro el plomo está contenido en el vidriado que se les aplica para impermeabilizarlos, en forma de óxidos de plomo, los cuales al calentarse en los hornos cerámicos se fijan en las paredes del recipiente; pero si la temperatura no es la suficiente, pare del plomo no queda fijo y será disuelto por los ácidos orgánicos contenidos en los alimentos picantes, en los cítricos o en el vinagre. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 41 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Los hornos utilizados en la manufactura de objetos de barro, alimentados con leña, se caracterizan por la no uniformidad de temperatura en su interior, de modo que aún en una misma horneada, diferentes objetos puedan desprender plomo en diferentes cantidades, debido a lo cual es necesario medir la cantidad de plomo soluble presente en cada recipiente.( ver anexo#5) 3.0Equipo, material y reactivos Recipiente de barro vidriado 2 matraces aforados de 1000ml 1 pipeta de 10ml 1 embudo de vidrio 4 tubos de ensayo 1 gradilla ácido acético al 4 % acetato de plomo agua destilada 4.0 Técnica Etapa número uno: -La prueba normal consiste en llenar el recipiente de barro con una solución al 4% de ácido acético, dejarlo reposar durante 24 horas. Etapa número dos: -Debido a las propiedades venenosas del plomo, es necesario determinar si la solución, después de reposar 24 horas en el recipiente de barro a temperatura ambiente, contiene más o menos de 7 ppm de plomo, valor límite para que el recipiente de barro se considere inofensivo. -Parte de la solución se coloca en un tubo de ensaye debidamente marcado. Etapa número tres: -El plomo extraído estará en solución en forma de acetato de plomo, el cual se transforma en sulfuro de plomo mediante una adición de sulfuro de sodio (gotas) -En la reacción anterior el acetato de plomo es soluble y el sulfuro de plomo no lo es, por lo que precipita dándole una coloración más o menos oscura según su concentración. -En el intervalo de 2 a 10 ppm de plomo las diferentes coloraciones se distinguen fácilmente por el ojo humano, el cual servirá como comparador visual en muestras patrón artificiales. Experiencia número cuatro: -Patrones de referencia: -Normalmente se parte de un patrón que tenga 1000 μgPb/ml (1000 ppm) en la solución -Preparar soluciones patrón de 4, 7 y 10 μgPb/ml (ver anexo) -En tres tubos de ensaye colocar las soluciones patrón antes mencionadas Etapa número cinco: -Las cuatro soluciones se colocan en una gradilla, para ir agregando gotas de solución de sulfuro de sodio. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 42 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Cuando cambia la coloración de la misma y cuando ya no se observa cambio de color se considera terminada la reacción. Cuando se le agrega a todos los tubos el sulfuro de sodio , tres patrón y la muestra a medir, se compara el color para ver si está arriba o debajo de 4, 7 o 10μgPb/ml . 5.0 Resultados ¿Qué observaste? 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía Chang, R. (2010). Química. Mc. Graw Hill: México Brown,Le May, Bursten. (2008). Química. La ciencia Central. Pearson: México www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/Pb.htm 8.0 Anexo #7 Labqing-01.9 Anexo #8 Labqing-01.9 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 43 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.10 Nombre de la práctica: “Prueba del ácido acético” para identificar al Plomo en recipientes de barro Nombre del alumno: _______________________________________Fecha: ___________ Grupo: ________ Grado: _________ Equipo: ___________ Carrera: _________________ 5.0 Resultados De acuerdo a su conocimiento, como pueden explicar las siguientes expresiones: “Que problema tendrían los niños y jóvenes cuando mordisquean los lápices pintados de color amarillo durante la clase o haciendo su tarea”. ¿Qué efecto tiene el digerir la pintura del lápiz?, ¿el organismo puede eliminarlo fácilmente?, ¿sus efectos son inmediatos?, 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 44 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01.11 Preparación de pigmentos inorgánicos 1.0 Objetivos El alumno obtenga y conozca los diferentes compuestos inorgánicos que se utilizan como pigmentos químicos para la fabricación de pinturas. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Los pigmentos son sustancias coloridas orgánicas e inorgánicas que se utilizan en la fabricación de pinturas y tintas. La preparación de pigmentos es muy complejo, ya que el color, tonalidad y brillo, dependen de presencia o ausencia de impurezas, las condiciones de precipitación del pigmento y la finura de las partículas. Algunos pigmentos se emplean en suspensión acuosa y otros en aceites vegetales o resinas orgánicas. 3.0 Equipo, material y reactivos 3 pipetas graduadas de 10 ml 6 vasos de precipitado de 50 ml Embudo de cuello largo Papel filtro 2 vidrios de reloj Estufa Espátula Soporte con aro Mechero de Bunsen Malla de asbesto 1 vaso de precipitado 200 ml Nitrato férrico 1N Ferrocianuro de potasio 1 N Nitrato de plomo 1 N o acetato de plomo 1 N Dicromato de potasio 1 N Tricloruro de antimonio 1 N Sol saturada de tiosulfato de sodio Ácido clorhídrico diluido (1:5) Nitrato de plomo 1 N Cromato de potasio 1 N Sol. de hidróxido de sodio 1N Hidróxido de amonio diluido (1:3) 4.0 Técnica I. Azul de Prusia (pigmento azul) Ponga 5ml de una solución 1 N de nitrato férrico en un vaso de precipitado de 50 ml y agréguele 5 ml de una solución 1N de ferrocianuro de potasio. El precipitado se recoge por filtración. Usando una espátula, páselo a un vidrio de reloj. Póngalo a secar en la estufa. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 45 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Cuando esté seco, pulverícelo en el mortero y consérvelo en un tubo de ensayo con un tapón. (el mortero y el pistilo se pueden limpiar con hidróxido de amonio diluido) II. Amarillo Cromo (pigmento amarillo) Ponga 5 ml de una solución 1N de nitrato de plomo o acetato de plomo en un vaso de precipitado de 50ml y agréguele 5 ml de una solución 1N de dicromato de potasio. Recoja el precipitado por filtración y lávelo con un poco de agua. El precipitado se pasa a un vidrio de reloj, se seca y finalmente se pulveriza y se guarda como se hizo con el primero. III. Rojo de Antimonio (pigmento rojo) Ponga en un vaso de precipitado de 50 ml, 15 ml de una solución 1N de tricloruro de antimonio; se añade n 20 ml de una solución saturada de tiosulfato de sodio, y caliente suavemente, hasta que se forme un precipitado rojo. Fíltrelo y lave el precipitado con HCl (1:5). Pase el precipitado a un vidrio de reloj, séquelo y guárdelo. IV. Verde de Brunswick (pigmento verde) Ponga en un vaso de precipitado de 200ml, 12.5 ml de una solución 1N de nitrato férrico y 12.5 ml de una solución ¡n de nitrato de plomo. En un vaso de precipitado de 50 ml., mezcle 10 ml de una solución 1N de dicromato de potasio y 10 ml de ferrocianuro de potasio. Vierta esta mezcla, y agítela con la primera. Recoja el precipitado por filtración al vacío, lávelo y séquelo. Procure usar nitratos, para evitar un precipitado coloidal, de difícil filtración. V. Cromato Básico de Plomo, Naranja Cromo (pigmento anaranjado) En un vaso de precipitado de 100ml, mezcle 5ml de solución 1N de nitrato de plomo con 2.5 ml de una solución de cromato de potasio. Ponga 5ml de la solución 1N de nitrato de plomo en un vaso de precipitado de 50 ml y añada 2ml de una solución 1N de hidróxido de sodio. Agregue el contenido de este vaso de precipitado al vaso de precipitado de 100ml. Añada un poco de agua y caliente la mezcla unos cuatro o cinco minutos. Filtre el precipitado séquelo. Consérvelo en un tubo de ensayo, como los anteriores. VI. Hidróxido de Plomo (pigmento blanco, tóxico, usado como sustituto del dióxido de titanio) Agréguele a 10ml de una solución 1N de nitrato de plomo, suficiente solución diluida (1:3) de hidróxido de amonio, para que precipite todo el hidróxido de plomo. Filtre el precipitado y póngalo con todo y papel filtro sobre un vidrio de reloj; séquelo y guárdelo. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 46 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 5.0 Resultados ¿Por qué en el experimento III se lava con HCl? ¿Qué ocurrió en el experimento IV cuando se mezclan al final las sustancias y explique el color que se observó? Describa todos los cambios que ocurrieron durante toda la práctica 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía 8.0 Anexos FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 47 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.11 Nombre de la práctica: Preparación de pigmentos inorgánicos Nombre del alumno: _________________________________________Fecha: _________ Grupo: ____________ Grado: ________ Equipo: _________ Carrera: ________________ 5.0 Resultados Escriba todas las ecuaciones de los experimentos que aquí se efectuaron ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 48 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01-12 .Preparación de una pintura 2.0 Objetivos El alumno obtenga a nivel laboratorio pinturas de diferentes colores, utilizando los pigmentos obtenidos en la práctica anterior. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Los cuatro componentes principales de una pintura ordinaria son: pigmento; vehículo; adelgazador y secador. El pigmento es una sustancia colorida insoluble en los componentes de la pintura. El vehículo es un líquido que sirve como medio dispersor del pigmento y que eventualmente se resinificará dejando adherido permanentemente el pigmento. Puede ser aceite de linaza, de soya o de tung, un barniz o una resina sintética o una mezcla de varios de estos componentes. El adelgazador sirve para diluir la pintura, facilitando su fácil aplicación con la brocha o pincel. Los más usuales son el aguarrás, éter de petróleo, gasolinas, benceno, acetato de etilo, los secadores son naftenatos de cobalto o manganeso, que actúan como catalizadores acelerando el tiempo de secado y facilitando la oxidación y resinificación del vehículo. 3.0 Equipo, material y reactivos Fórmula para preparar una pintura azul Fórmula para una pintura verde 4.25 gr de TiO2 4.7 gr de azul de Prusia 10.0 ml de aceite de linaza cocido 26.0 ml de trementina (aguarrás) 1.0 gr de secador de plomo 13 gr de TiO2 3 gr de CaCO3 1.8 gr de amarillo de cromo 0.2 gr de azul de Prusia 10.0 ml de aceite de linaza 7.5 ml de trementina 1.1 gr de secador de plomo 4.0 Técnica Pesar 4.25 gr de TiO2 y 4.25 gr de azul de Prusia. En un mortero, triture ambos pigmentos, en pequeñas porciones. Cuando la mezcla esté finamente molida y tenga un aspecto homogéneo, pásela a un vaso de precipitado de 150 ml. Añada al pigmento 10 ml de aceite de linaza, y mézclelos íntimamente, usando una varilla o espátula. Observe la adsorción del FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 49 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica aceite por el pigmento. Cuando tenga una pasta homogénea, agregue los 26 ml de trementina, en porciones de 5 ml, agitando constantemente (durante cada adición, observe la viscosidad de la mezcla). Terminada la adición del adelgazador, agregue 1 gr (0.9 ml) de secador de plomo. Mezcle bien. Para obtener la pintura verde siga la misma técnica utilizada para la pintura azul 5.0 Resultados Ensaye su pintura, pintando un trozo pequeño de madera y déjelo secar. Compárelo con el resultado de usar una pintura comercial. Anote sus observaciones. Diga qué colores debe mezclar para obtener color gris (claro y oscuro), café (claro y oscuro), anaranjado, púrpura, verde oliva 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía 8.0 Anexos Los secantes son ácidos sintéticos como el etil hexanoico, isonanoico y neodecanoico con metales de cobalto , manganeso, plomo. Calcio, zirconio, zinc En contraste con el cobalto, el plomo da un secado total en todo el grosos FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 50 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.12 Nombre de la práctica: “Preparación de una pintura” Nombre del alumno: ________________________________________Fecha: __________ Grupo: ____________ Grado: ________ Equipo: ___________ Carrera: ______________ 5.0 Resultados Investigue que industrias hay en el país productoras de pinturas. Haga un esquema de las materias primas para su obtención. Qué tipo de pinturas existen en el mercado nacional. Cuales son las alternativas ecológicas para evitar la contaminación con pinturas. 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 51 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01-13 “Reciclado y fabricación de papel artesanal” 1.0 Objetivos: Valorar la importancia de la conservación de la masa forestal y la posibilidad de la recuperación de los residuos sólidos, conociendo la existencia y la elaboración del papel artesanal. Identificar, plantearse y resolver interrogantes y problemas relacionados con elementos significativos de su entorno (tala indiscriminada de árboles) Desarrollar la motricidad fina de las manos. Desarrollar la creatividad. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Este material tiene sus orígenes en Oriente donde su proceso de elaboración se mantenía en secreto y se consideraba material sagrado. En el siglo XIX, cuando ya había llegado a Europa y se había mecanizado el proceso se elaboraba a base de pulpa de madera. En México el amate es uno de los papeles más conocidos en la categoría de los artesanales y tiene sus antecedentes en la época prehispánica. Reciclar papel, es hacer papel nuevo utilizando papel en desuso Hacer papel de … : es hacer papel utilizando la celulosa de diferentes vegetales, o trapos de algodón o lino. Las ventajas de usar papel reciclado son obvias: se talan menos árboles y se ahorra energía. En efecto, para fabricar unas toneladas de papel a partir de celulosa virgen se necesitan 2.400 kilos de madera, 200.000 litros de agua y del orden de 7.000 kW/h de energía; para obtener la misma cantidad con papel usado recuperado se necesita papel viejo, 100 veces menos cantidad de agua (2.000 litros) y una tercera parte de energía (2.500 kW/h). Llevando las cifras anteriores al extremo, si se reciclara la mitad del papel usado se salvarían 8 millones de hectáreas de bosque al año, se evitaría el 73% de la contaminación y se obtendría un ahorro energético del 60%. 3.0 Equipo, material y reactivos Agua (es fundamental para este tipo de tareas contar con agua suficiente sin la cual seria imposible realizarlas) Papel (cualquier tipo de papel blanco o de periódicos en desuso, pues la idea es FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 52 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica recuperarlo). Prensa u objetos pesados para prensar Planchas de madera o laminado plástico ( se utilizaran para prensar las hojas recién confeccionadas Trozos de tela, fieltro, retazos de sábanas. Sobre estos se ubicaran las hojas al retirarlas del cedazo. La cantidad deberá ser mayor que la cantidad de hojas recicladas. Un recipiente de plástico, vidrio o loza de tamaño suficiente para que el bastidor quepa con facilidad. Una licuadora o procesadora para moler la pasta Palote de amasar para alisar las hojas una vez ya seca Peine - plancha - tijera – lejía, o cloro 200 gramos de fibra vegetal (hojas de plátano, yuca, piña , tabaco, col morada, nopal, cáscara de cebolla, hojas de maíz, etc.) y corta con tijeras en trozos de dos centímetros. 4.0 Técnica Romper el papel blanco en trozos pequeños, colocarlos en una jarra o balde con agua tibia y unas gotas de lejía. Dejarlos en remojo durante 3 días, aproximadamente. Retirar el papel y lavarlo bien para quitarle los restos de lejía. Procesar (o licuar) con agua limpia hasta desmenuzarlo, de esta forma se obtendrá la pulpa. (ver anexo #10) Llenar un recipiente profundo con agua e ir incorporando la pulpa procesada. Mover el agua, con movimientos de izquierda a derecha, arriba y abajo (en cruz, no en forma circular) hasta que la pulpa quede en suspensión. Luego, introducir el tamiz -con el contramarco hacia arriba- en forma vertical; al llegar al fondo del recipiente colocarlo horizontal. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 53 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Sacarlo y una vez afuera, antes de que drene toda el agua, hacer pequeños movimientos de derecha a izquierda para que se acomode la fibra. Dejar que escurra toda el agua. Retirar el contramarco, colocar un paño sobre el papel recién formado y dar vuelta el tamiz sobre una superficie plana. Desmoldar el papel con unos golpes ligeros en la malla. Sobre el papel colocar los objetos a incluir: plumas, puntillas, hojas secas Preparar otro papel; una vez retirado el contramarco, dejar escurrir toda el agua (aproximadamente 5') y desmoldarlo sobre el anterior. Si se desmoldara inmediatamente se corre el riesgo de que el papel caiga y quede arrugado o mal montado. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 54 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Cubrirlo con otro paño y prensarlo. De esta forma los papeles se integran formando uno solo. Se sugiere un tiempo de prensado de 24 horas, aunque esto puede variar. Si no se cuenta con una prensa y el secado se va a realizar entre los paños con papeles de diario y objetos pesados, los primeros deben cambiarse periódicamente hasta notar que el papel elaborado esté lo más seco posible .Concluir el secado colgando el papel con broches de ropa. Otra forma de secar el papel una vez prensado es sobre un vidrio o superficie lisa impermeable, ya que, cuando el papel está todavía húmedo, se adhiere sobre dicha superficie. Para que no queden burbujas de aire entre el vidrio y el papel, se debe pasar sobre el mismo rodillo de gomaespuma. Una vez seco se despegará sólo Nota: Si se quiere un papel mas blanco se blanquea la pasta al sol o se agrega algo de cloro a la pasta dejándolo por doce horas, luego enjuagando bien todo esto se realiza durante la preparación de la pulpa. Se entiende que cuantos menos productos químicos se utilicen, más ecológico será el papel resultante. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 55 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 5.0 Resultados Anote sus observaciones. 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía tutoriales: reciclado del papel yahoo.| 8.0 Anexo #9 Labqing-01.12 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 56 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.13 Nombre de la práctica: “Reciclado y fabricación de papel artesanal” Nombre del alumno: ________________________________________Fecha: __________ Grupo: ____________ Grado: ________ Equipo: ___________ Carrera: ______________ 5.0 Resultados En el proceso del reciclado de papel como valorarías la importancia de la conservación forestal y la posibilidad de su recuperación de residuos sólidos, Identificar, plantearse y resolver interrogantes y problemas relacionados con elementos significativos de su entorno (tala indiscriminada de árboles) De que depende la textura del papel reciclado Cómo obtiene la coloración del papel reciclado 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 57 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas Labqing-01-14 “Contaminación por nicotina” 1.0 Objetivos Recrear el efecto del cigarro en el organismo con el fin de concienciar al alumno del daño que provoca su consumo. Ser capaces de trabajar en equipo, valorando el trabajo propio y el de los demás. 2.0 Introducción Se sabe que el tabaco perjudica seriamente la salud. Los investigadores lo denuncian como agente inductor, o al menos favorecedor, de multitud de trastornos y dolencias como la bronquitis crónicas, enfisema pulmonar, enfermedades coronarias, úlceras de estómago y duodeno, diversos tipos de cáncer (pulmón, bucal, de laringe, faringe, esófago, ate.), disminución de la visión periférica y de la capacidad de la visión nocturna, etc. Los componentes del humo del tabaco son: La nicotina es una sustancia extremadamente tóxica. Dos o tres gotas serian suficientes para matara una persona adulta. La dosis mortal es de 30 miligramos. Un cigarrillo suele contener de 15 a 20 rngr. de nicotina se calcula que, al fumar, pasan a la sangre 1,2 mgr. La nicotina es la responsable de la mayoría de los efectos a corto plazo del tabaco y, además, de crear dependencia, haciendo que el tabaco sea considerado como una droga más. El alquitrán es el responsable de la mayoría de los cánceres producidos por el tabaco, asi corno problemas bronquiales y vasculares. El monóxido de carbono (CO), conocido como "gas de los braseros", es un producto resultante de la combustión del tabaco. Parece ser el componente que provoca enfermedades cardíacas. Contribuye, además, a crear dependencia en el consumidor. Los efectos del tabaco.- El tabaco es un estimulante el sistema nervioso central que, sin embargo, en los adictos produce relajación. El hábito de fumar aumenta la tolerancia (se aguanta más), con lo que los efectos agudos (mareos, vómitos, sudoración), se notan cada vez menos. A largo plazo, el tabaco afecta principalmente al sistema bronco pulmonar y cardiovascular. Las estadísticas señalan que el tabaco es la principal causa de cáncer de pulmón, aunque por supuesto existen otras causas, como la contaminación industrial. El tabaco también se asocia con los cánceres de boca y del tracto respiratorio, sin olvidar que otras enfermedades respiratorias (bronquitis, enfisema...) inciden más en los fumadores que en los que no lo son, especialmente cuando ambos están expuestos a la contaminación industrial o urbana. Existen muchos datos que indican que el fumador es más propenso a sufrir otro tipo de dolencias, como úlceras de estómago, enfermedades cardíacas y de los vasos sanguíneos y que, por si esto fuera poco, tiene menos inmunidad a las infecciones que los que no fuman. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 58 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica La evidencia de que fumar es uno de los principales riesgos para la salud es aplastante. Hasta tal punto es así que, según el Real Colegio Británico de Médicos, cada cigarrillo acorta la vida del fumador en más de 5 minutos. 3.0 Equipo, material y reactivos Soporte Tubo de vidrio de diámetro amplio Pinzas para tubo de vidrio Dos tapones horadados Tubo de goma o manguera de goma Algodón Boquilla Bomba de vacío Cigarros de diferente marca 4.0 Técnica 1.- Montar el aparato 2.- Introduce en el tubo una almohadilla de algodón que no quede demasiado apretada. Uno de los extremos del tubo se cierra tonel tapón del tubo delgado que sirve de conexión al sistema de vacío. El otro extremo se cierra con el tapón que tiene la boquilla. 5.0 Resultados FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 59 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica 6.0 Conclusiones y comentarios 7.0 Bibliografía 8.0 Anexo FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 60 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Universidad Autónoma de Sinaloa Facultad de Ciencias Químico-Biológicas REPORTE DE LA PRÁCTICA: Labqing-01.14 Nombre de la práctica: Contaminación por nicotina Nombre del alumno: ______________________________________ Fecha: ____________ Grupo ______ Grado: ___________ Equipo: _________ Carrera: ____________________ 5.0 Resultados 6.0 Conclusiones y comentarios _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ¿Se alcanzaron los objetivos? Sí No Comentarios:______________________________________________________________ Nombre del Instructor: Firma FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS Sello ROSAURA SALAZAR LARA 61 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica A N E X O S FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 62 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #1 Labqing-01.2 Como apoyo a los estudiantes propongo un artículo que redacté sobre ácidos y bases. Los ácidos y bases han sido estudiados desde hace mucho tiempo y esto a permitido elaborar teorías entre ellas: Ácidos y bases según Brönsted – Lowry: Según este químico danés un ácido es un donador de protones y una base es un aceptor de protones. Ejemplo: El ácido clorhídrico es un ácido de Brönsted puesto que dona un protón al agua El amoniaco (NH 3) se clasifica como base de Brönsted porque puede aceptar un ion H +: NH3 (ac) + H 2O (l) NH 4 + (ac) + OHÁcidos y bases de Lewis: Ácido es toda sustancia, molécula o Ion, capaz de aceptar un par de electrones. Base es toda sustancia, molécula o ion, capaz de ceder un par de electrones. ¿Qué son ácidos y bases? Los ácidos y bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por las propiedades que manifiestan. Los ácidos: -dan color característico a los indicadores -reaccionan con los metales liberando hidrógeno -tienen un sabor ácido -reaccionan con las bases en un proceso denominado neutralización en el que ambos pierden sus características Las bases: -tienen sabor amargo -dan un color característico a los indicadores -tienen un tacto jabonoso Propiedades ácido – base del agua. El agua es un disolvente único y una de sus propiedades especiales es su capacidad de actuar como ácido y como una base, por eso recibe el nombre de anfótero. Potencial de hidrógeno o pH. El pH es una medida que se creo para expresar las concentraciones de los ácidos y de las bases; se define como "el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrógeno (en mol/L). pH = -log [H+] Así también el pOH se define como: pOH = -log [OH-] A partir de las definiciones de pH y de pOH, se obtiene: pH + pOH = 14.00 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 63 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #2 Labqing-01.2 En la tabla que sigue aparecen algunos ácidos y bases caseros Ácido o base Donde se encuentra Ácido acético Vinagre Ácido acetíl salicílico Aspirina Ácido ascórbico Vitamina C Ácido cítrico Zumo de cítricos Ácido clorhídrico Sal fumante para limpieza, jugos gástricos, muy corrosivo y peligroso Ácido sulfúrico Baterías de carros, corrosivo y peligroso Amoníaco (base) Limpiadores caseros Hidróxido de magnesio (base) Leche de magnesia (laxante y antiácido) pH que presentan algunas sustancias comunes: Sustancia Jugos gástricos PH 1.0-2.0 Limones 2.4 Vinagre 3.0 Refrescos 3.0 Vino 3.5 Naranjas 3.5 Tomates 4.2 Lagrimas 7.4 orina 4.8-7.5 leche de vaca 6.4 saliva (reposo) 6.6 agua pura 7.0 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 64 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica saliva (al comer) 7.2 sangre humana 7.4 huevos frescos 7.8 agua de mar 8.0 disolución saturada de bicarbonato de sodio 8.4 pasta de dientes 9.9 leche de magnesia 10.6 Amoníaco casero 11.5 Aquí algunos de los indicadores más comunes: Indicador Color Medio Ácido Medio Básico Anaranjado de metilo Anaranjado Amarillo Tornasol Rojo Azul Fenolftaleína Incolora Roja FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 65 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #3 Labqing-01.4 Algunas marcas de sacapuntas añaden el metal magnesio para la construcción del soporte (metálico), mientras que la hoja de corte es de acero, al igual que en todos los sacapuntas. Cuando sumerges el sacapuntas en el agua salada, el gas que se desprende es hidrógeno, formado por la reacción entre el magnesio y el agua. El metal magnesio se oxida, pero no se oxida el acero de la hoja de corte; el magnesio ha actuado de protector del acero. En el otro sacapuntas, el de plástico, la cuchilla no tiene protección. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 66 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #4 Labqing-01.6 El aluminio es el elemento metálico más abundante en la Tierra y en la Luna, pero nunca se encuentra en forma libre en la naturaleza. Se halla ampliamente distribuido en las plantas y en casi todas las rocas, sobre todo en las ígneas, que contienen aluminio en forma de minerales de alúmina silicato. Cuando estos minerales se disuelven, según las condiciones químicas, es posible precipitar el aluminio en forma de arcillas minerales, hidróxidos de aluminio o ambos. En esas condiciones se forman las bauxitas que sirven de materia prima fundamental en la producción de aluminio. El aluminio es estable al aire y resistente a la corrosión por el agua de mar, a muchas soluciones acuosas y otros agentes químicos. Esto se debe a la protección del metal por una capa impenetrable de óxido. A una pureza superior al 99.95%, resiste el ataque de la mayor parte de los ácidos, pero se disuelve en agua regia. Su capa de óxido se disuelve en soluciones alcalinas y la corrosión es rápida. El aluminio es anfótero y puede reaccionar con ácidos minerales para formar sales solubles con desprendimiento de hidrógeno El aluminio fundido puede tener reacciones explosivas con agua. El metal fundido no debe entrar en contacto con herramientas ni con contenedores húmedos. El Aluminio es uno de los metales más ampliamente usados y también uno de los más frecuentemente encontrados en los compuestos de la corteza terrestre. Debido a este hecho, el aluminio es comúnmente conocido como un compuesto inocente. Para preparar la solución del 8- hidroxiquinolina (C 9H7NO) Se pesan 3 gr de 8- hidroxiquinolina en 100 ml de etanol al 95% FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 67 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #5 Labqing-01.7 En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2 . El hidrógeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en átomos libres. El hidrógeno atómico es un agente reductor poderoso, aun a la temperatura ambiente. Reacciona con los óxidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos la plata, el cobre, el plomo, el bismuto y el mercurio, para producir los metales libres. Reduce a su estado metálico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. Reacciona con cierto número de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros, como el NaH, KH, H2 S y PH3. El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H2O2, con oxígeno. El calor que se libera cuando los átomos de hidrógeno se recombinan para formar las moléculas de hidrógeno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura de hidrógeno atómico. Peligros químicos: El calentamiento puede provocar combustión violenta o explosión. Reacciona violentamente con el aire, oxígeno, halógenos y oxidantes fuertes provocando riesgo de incendio y explosión. Los catalizadores metálicos, tales como platino y níquel, aumentan enormemente estas reacciones. En condiciones normales el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; se condensa en un líquido azul claro. El oxígeno es parte de un pequeño grupo de gases ligeramente paramagnéticos, y es el más paramagnético de este grupo. El oxígeno líquido es también ligeramente paramagnético. El dióxido de carbono, también denominado bióxido de carbono, óxido de carbono (IV) y anhídrido carbónico, es un gas cuya fórmula química es CO 2 .Muchos seres vivos al respirar toman oxígeno de la atmósfera y devuelven dióxido de carbono. Es una molécula lineal y apolar. El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga en unas cantidades determinadas. Sin dióxido de carbono, la Tierra sería un bloque de hielo. Por otro lado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero. Tiene algunas características peculiares, pues carece de fase líquida a la presión atmosférica normal; el sólido sublima directamente a la fase gaseosa. Para obtener la fase líquida a la temperatura ambiente es necesario aplicar una presión de 6,7 MPa (67 veces la presión atmosférica normal). Se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia; como agente extintor eliminado el oxígeno para el fuego; en refrigeración como una clase líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Otro uso que está incrementándose es su empleo como agente extractante cuando se encuentra en condiciones supercríticas dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 68 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante La combustión es un proceso de oxidación rápida o quema de una sustancia con evolución simultánea de calor y, por lo general, luz. En el caso de combustibles comunes, el proceso es una de combinación química con el oxígeno atmosférico para producir productos principales como el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, y el agua, juntos con productos como el dióxido de azufre que puede ser generado por los componentes menores del combustible. El término de combustión, sin embargo, también abraza la oxidación en el amplio sentido químico, y el agente que se oxida puede ser el ácido nítrico, ciertos percloratos, o hasta el cloro o el flúor. La mayor parte combustión procesa la energía de liberación, o el calor, para la producción de poder, para el empleo en procesos industriales, y para la calefacción doméstica y la iluminación. La combustión es también el medio de producir un producto oxidado deseado, como en la quema de azufre para producir el dióxido de azufre y en última instancia ácido sulfúrico. Además, esto es un método para la eliminación de desechos. La energía liberada por la combustión causa una elevada temperatura de los productos de combustión. Los combustibles comunes sólidos, por orden del potencial de calor, son de carbón, el coque, la madera, el bagazo, y la turba. Las consecuencias de esta descomposición del combustible y la evolución de la materia volátil son un gas que puede quemarse con una llama fuliginosa. Esta combustión final requiere una temperatura superficial más alta, aproximadamente de 400 ° a 800 °C (aproximadamente 752 ° a 1472 ° F), que es obtenido por la radiación de calor de los productos calientes o del entorno caliente. Propiedades Químicas de algunos Gases Atmosféricos Supongamos que una persona te muestra tres botellas cerradas y te dice que una de ellas contiene oxígeno y en las otras dos se tiene el hidrógeno y dióxido de carbono. El aspecto de las botellas sería el mismo; parecerían estar vacías, ya que estos gases son incoloros, inodoros e insípidos. Los gases, como toda sustancia, tienen un conjunto de propiedades físicas y químicas características, a través de las cuales podemos identificarlos. Así, hay gases que se reconocen fácilmente por algunas de sus propiedades físicas: el sulfuro de hidrógeno (H2 S) se distingue por un olor muy penetrante y el cloro (Cl 2), por su color verde tan particular; sin embargo, resulta mucho más efectivo identificarlos a través de un examen de su reactividad química frente a otras sustancias. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 69 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #6 Labqing-01.8 Toxicología FUCSINA BÁSICA: Mezcla de tres parte de acetato de pararosanilina y una parte de hidrocloruro de pararosalina. Usos: tinción de Tuberole Bacillus y para distinguir entre los tipos de bacterias coli y aerogenes en el endomedio. Toxicología en piel: Eczema, erupciones acneformes, crecimientos papilares en algunas ocasiones, epiteliomatosos. Toxicología por ingestión: queilitis y gingivitis, dolor de cabeza, nauseas, vómitos y diarrea, debilidad. ETANOL: Irritante, depresivo del sistema nervioso central (SNC), provoca irritación de ojos y tracto respiratorio, dolor de cabeza, vértigo, somnolencia, confusión mental, fatiga, anorexia y náuseas; temblores o narcosis. SACAROSA: Azúcar de mesa C12H22O 11, no hay toxicología reportada. Propiedades: Terrones o polvo duro, blanco, cristales secos, sabor dulce, inodoro, soluble en agua, ligeramente soluble en alcohol, las soluciones son neutras al tornasol. Monografía del producto Una forma de carbón amorfa, caracterizada por su gran capacidad de absorción de gases, vapores y sólidos coloidales. La superficie interna de carbón activado se ha calculado que es de unos 334.5m2 por gramo, la densidad varía entre 0.08 y 0.5. No es eficaz para eliminar etileno. Peligros: inflamable, tóxico por inhalación del polvo. Usos: Decolorante de azúcar, purificación de agua, recuperación de disolventes. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 70 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #7 Labqing-01.9 Los compuestos del plomo son tóxicos y han producido envenenamiento de trabajadores por su uso inadecuado y por una exposición excesiva a los mismos. Sin embargo, en la actualidad el envenenamiento por plomo es raro en virtud e la aplicación industrial de controles modernos, tanto de higiene como relacionados con la ingeniería. El mayor peligro proviene de la inhalación de vapor o de polvo. En el caso de los compuestos organoplúmbicos, la absorción a través de la piel puede llegar a ser significativa. Algunos de los síntomas de envenenamiento por plomo son dolores de cabeza, vértigo e insomnio. En los casos agudos, por lo común se presenta estupor, el cual progresa hasta el coma y termina en la muerte. El control médico de los empleados que se encuentren relacionados con el uso de plomo comprende pruebas clínicas de los niveles de este elemento en la sangre y en la orina. Con un control de este tipo y la aplicación apropiada de control de ingeniería, el envenenamiento industrial causado por el plomo puede evitarse por completo. Las comidas como fruta, vegetales, carnes, granos, mariscos, refrescos y vino pueden contener cantidades significantes de Plomo. El humo de los cigarros también contiene pequeñas cantidades de plomo. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 71 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica ANEXO #8 Labqing-01.9 Preparación de soluciones Solución de 1000μgPb/ml (1000 ppm) Para prepararla se acostumbra utilizar un litro de solución, lo que indica que se necesita un gramo de plomo para disolverlo en un litro de solución. Utilizando los pesos moleculares del plomo y del acetato de plomo tendremos: Peso molecular del acetato de plomo = 325.28g Peso molecular del plomo = 207.19 g Aplicamos la regla de tres para saber que cantidad de acetato de plomo se necesita para tener 1 g de plomo. 325.28 x 207.19 1.00 despejando se obtiene: x = 325.28 : 207.19 = 1.570 g es decir que se requiere de 1.570g de acetato de plomo para tener 1.000 g de plomo. Para preparar la solución se requiere de un matraz aforado de 1000 ml en que se le agregaran 1.570 g de acetato de plomo, lo cual se disolverá en medio litro de agua destilada y, una vez disuelto, aforamos a un litro, agitando fuertemente después para asegurar qiue la solución sea homogénea y contenga la concentración siguiente: 1.000g Pb/1000ml = 1.000 mgPb/ml = 1000 μgPb/ml esto significa que cada ml de la solución contiene 1000 μgPb Para preparar la solución patrón de 10μgPb/ml o 10 ppm, se toman 10 ml de la solución que ya se preparó y por tratarse de 10 ml se tendrán 10000μgPb (ya que cada mililitro contiene 1000 μgPb). Estos 10 ml se colocan en un matraz y se agrega agua destilada hasta obtener un litro; de esta manera los 1000 μgPb se diluyen en 1000ml de solución, así que cada mililitro de esta nueva solución tendrá 10 μgPb; o sea, la solución tendrá 10μgPb/ml o 10 ppm. Las soluciones de 7 y 4 ppm se preparan tomando 70 y 40 ml de la segunda solución que se preparó; se colocan en diferentes matraces y se marcan con 7 y 4 respectivamente, para no confundirlos. De esta manera se tendrán 700 y 400 μgPb en cada matraz. A continuación se llena cada uno con agua destilada hasta completar 100ml, con lo que se tendrán nuevas soluciones, donde cada mililitro tendrá 7 y 4 μgPb, respectivamente, o sea las soluciones patrón de 7 y 4 ppm. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 72 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Anexo #9 Labqing-01.12 En esta práctica se mostrará cómo fabricar papel -reciclando otros papeles- y hacer papel con la celulosa extraída de cualquier vegetal, en un momento en que todo aporte a la ecología es importante. El componente fundamental del papel es la celulosa y utilizando ésta, ya sea de papel usado, fibras vegetales o trapos, se logra papel de calidades, texturas y colores diferentes de acuerdo al material que se utilizó. El tamiz (bastidor) está formado por el marco y el contramarco, dos piezas iguales que pueden confeccionarse con listones de madera. Su tamaño dependerá del tamaño del papel que se quiera elaborar. En el marco se debe clavar la malla (en este caso de acero inoxidable N- 30), que servirá para recoger la pulpa. Para ello se debe cortar un trozo de malla que exceda el perímetro del marco y clavarlo o abrocharlo en los laterales, colocando la trama de la malla paralela a los listones del marco. El contramarco es exactamente igual al marco, solo que no lleva malla. Se ubica sobre el marco, y su función es la de contener la pulpa al retirarla del agua para darle forma a la hoja de papel. La malla de acero inoxidable se puede reemplazar por una malla de tejido plástico (mosquitero). (ver ilustración) Para desmoldar el papel, puede ayudarse con un peine (pasándolo por la malla del tamiz) o con cualquier otro elemento que permita golpetear si el tamiz es de gran tamaño o también se pueden incorporar fibras, como sisal o cáñamo, para obtener otras calidades o tipos de papel. Estas fibras deben añadirse en el momento de colocar los trozos de papel en la procesadora. El papel reciclado puede colorearse con anilinas en frío, té o cualquier otra infusión, incorporándolas durante el procesado. Evite el uso de papeles o páginas de revistas con superficies brillantes o aceitosas. El marcado de la pulpa debe realizarse siempre de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, nunca en forma circular, pues ya finalizado el trabajo -al no haber quedado la pulpa bien distribuida- el papel presentará irregularidades. o para que el papel quede más suave, se lo debe planchar de la siguiente manera: colocar el papel reciclado entre dos hojas de papel limpio -o entre tela de algodón- y alisarlo con la plancha tibia. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 73 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Si el papel estuviera más húmedo de lo que requiere el planchado, la textura del papel o de la tela que se está utilizando, quedará impresa sobre el papel reciclado. Si desea conservar la pulpa, colarla hasta quitarle toda el agua. Desmenuzar sobre una tela absorbente y dejarla al sol hasta que se seque. Una vez que haya secado bien, se puede guardar por tiempo indeterminado en un costal de tela. Tener en cuenta que para la inclusión no usar hojas verdes o flores frescas, porque manchan el papel mientras se van secando. Algunas hojas secas también manchan por ello se sugiere ir probando los elementos a usar. En este caso se ha utilizado hojas de helecho pintadas previamente con esmalte sintético diluido con aguarrás para que no manchen el papel con la reacción del agua. Se puede también hacer hervir en sosa cáustica hojas o fibras vegetales, y luego lavarlas muy bien para no dejar rastros de soda en las fibras porque perjudicarían la calidad, es preferible que el papel sea fino así se verán más los objetos incluidos. Al utilizar sosa cáustica, manipularla con cuidado pues es tóxico. Poner color y crear efectos. Los tintes vegetales necesitan más preparación (cáscara de cebolla, hojas de maíz, etc.) Hervir las plantas cortadas en trozos muy pequeños durante dos o tres horas. Para crear efectos podemos añadir todo tipo de elementos, hilo de color, lana cortada en pequeños trozos, flores secas, paja, todo tipo de semillas, especies. Basta mezclarlos con la pulpa. Retirar el papel reciclado todavía húmedo y con ayuda de una plancha tibia completar el secado y alisado; también se puede dejar secar colgándolo con broches o prensado entre papeles que vayan absorbiendo la humedad para impermeabilizarlo algo se utiliza es pegamento vinílico. Por último si se quiere una hoja mas lisa se le pasa el palote de amasar una vez seca, puede hacerse papel con trapos, estos tienen que ser de fibras vegetales como algodón, o lino. El procedimiento es similar al del papel. es necesario ponerlos a hervir en un recipiente con agua y 20% de soda cáustica, durante dos horas aproximadamente, si se utilizan fibras vegetales, se ponen a hervir durante dos horas también en agua con 20% de soda cáustica a fin de separar la celulosa de los otros componentes de las plantas, azúcares, almidones, ceras, lignina etc. luego lavar bien la pasta resultante, el final es el mismo FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 74 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Algunas Recomendaciones: El papel para prepararlo Paso 1. Selecciona el papel a reciclar ya que de esto depende la calidad del papel a obtener. Los mejores son el bond, couché y el cartón no ácido (el periódico no es muy recomendable ya que es ácido y de fibras cortas lo que da como resultado un papel de baja calidad). Paso 2. Corta el papel con las manos en trozos de dos a tres centímetros sin utilizar tijeras u otro instrumento cortante para evitar dañar las fibras. Ponlo en una cubeta y remójalo en agua durante 24 horas. Paso 3. Coloca un puño de esta mezcla (10 grs. aproximadamente) en la licuadora, procurando que las aspas no tengan mucho filo. Añade un litro de agua y mezcla hasta obtener una pulpa cremosa. Paso 4. Recolecta 200 gramos de fibra vegetal (hojas de plátano, yuca, piña o tabaco, col morada, nopal, etc.) y corta con tijeras en trozos de dos centímetros. Remoja por 12 horas y hierve con 20 gramos de sosa cáustica previamente disuelta en agua fría. Hiérvelo de nuevo por tres horas, revolviendo cada 30 minutos. Escurre y enjuaga muy bien. Licua la fibra vegetal en la misma forma que la fibra de papel. Paso 5. En una tina de plástico grande agrega la pulpa de papel, la pulpa de fibra, agua suficiente y revuelve bien. Paso 6. Sujeta un bastidor de madera con malla e introdúcelo en la tina, con ambas manos, hasta el fondo. Lentamente levántalo en un movimiento uniforme. Sacude el marco de un lado a otro y deja escurrir. Paso 7. Para separar la hoja del bastidor retira el marco superior de madera y voltea la maya con la hoja de papel sobre una tela de algodón. Pon otra tela encima. Paso 8. Presiona de manera uniforme con dos maderas más grandes que la tela de algodón. Deja escurrir, quita las maderas y alisa el papel con un rodillo. Paso 9. El secado debe hacerse a la sombra por uno o dos días. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 75 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Chang, R. (2010). Química. Mc. Graw Hill: México Brown,Le May, Bursten. (2008). Química. La ciencia Central. Pearson: México Sarquis, J. & Arlene.(1993).Descubre y Disfruta la Química. Facultad de Química.UNAM. México tutoriales: reciclado del papel yahoo.| Nordmann,J. (2008). Análisis Cualitativo y Química Inorgánica. C.E.C.S.A. México www.educared.net/asp/aulasunidas/pagines/ /DiagnosticoAmb/aire.htm www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/Pb.htm FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 76 Manual de Prácticas de Laboratorio de Química Inorgánica Directorio Dr. Víctor Antonio Corrales Burgueño. Rector Dr. José Alfredo Leal Orduño Secretario General QFB Ofelia Loaiza Flores Director de Servicios Escolares Dr. Jorge Milán Carrillo Director F.C.Q.B. Dr. Ángel Valdez Ortiz Sub Director Académico F.C.Q.B. MC Humberto Ledezma Lopez Sub Director Administrativo F.C.Q.B. Dr. Héctor Samuel López Moreno Jefe de Carrera de Q.F.B. MC Guadalupe de Jesús Valdez Zazueta Jefe de Carrera de I.B.Q. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS/UAS ROSAURA SALAZAR LARA 77