Guía de Laboratorio Quimica 2 UC

8/18/2019 Guía de Laboratorio Quimica 2 UC

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FORMATO PARA CONFECCION DE INFORMES

El informe que usted entregará, debe tener OBLIGATORIAMENTE los siguientes puntos:

1. Orden, Ortografía y Redacción: Se debe tener cuidado en entregar un informe ordenado, limpio,

con redacción clara, respetando las reglas de puntuación y ortografía. Dentro de este contexto,se considerará:

i. El informe debe estar escrito en formato Word, hoja tamaño carta, letra Arial n°12, las páginasnumeradas en píe de página centrado y con márgenes superior e inferior de 2,5 cm, ymárgenes de izquierda y derecha de 3 cm.

ii. La entrega del informe de laboratorio es mediante un archivo en formato Word, que debe sersubido a la plataforma web, en la carpeta “Buzón de Tareas” (No se aceptaran fotografíasde las hojas) en un plazo no mayor a 7 días corridos después de realizada la práctica delaboratorio.

La corrección del informe será enviada a los estudiantes en formato pdf con la calificación ycomentarios explicativos, en caso de ser necesario.

(10 puntos)

2. Objetivos. Se pueden utilizar los mismos que se presentan en esta guía al principio de cadapráctica.

3. Resultados: Debe contener: tabla de datos, gráficos y/o ecuaciones, si fuera el caso. En algunasoportunidades los resultados se pueden expresar con palabras. Incluir cálculos, si estos se repitenhacer al menos un ejemplo.

(30 puntos)

4. Discusión: Constituye la parte más importante del informe. Discutir respecto a los resultadoslogrados y los esperados desde la teoría. Debe realizar una comparación entre los resultadosobtenidos y los valores teóricos que muestra la literatura química, exponiendo las causas de lasdiferencias y el posible origen de los errores. Además debe incluir los puntos a desarrollar(correspondientes a la discusión) que aparecen en la guía al final de cada práctico

(35 puntos)

5. Conclusiones. Para finalizar su informe es necesario exponer claramente las conclusiones a las

que llegó en el trabajo experimental realizado. Cada objetivo debe generar una o másconclusiones. No puede haber más objetivos que conclusiones, ya que si uno de los objetivos nose cumple la conclusión debe expresarlo. Sin embargo, producto del trabajo experimental sepueden conclusiones que se originan del proceso experimental mismo.

(15 puntos)

6. Bibliografía: Nombrar el material bibliográfico (textos) al que recurrió para la confección de suinforme. Se debe incluir el nombre de los autores, editorial, año y página. Esta Guía o apuntes


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de clases no forman parte de la bibliografía. Se debe indicar en cada parte donde se utilizó lareferencia, un número que relacione la bibliografía con la información.

Ejemplo:“De acuerdo al valor de la constante de acidez [1]”, el número debe indicar en la bibliografía el

texto de donde se obtuvo.LAS PAGINAS WEB NO CONSTITUYEN BIBLIOGRAFIA.(10 puntos)

En cada informe usted debe incluir una portada en la cual se destaquen claramente lossiguientes datos: Nombre del práctico realizado Número del práctico realizado

Fecha de realización del práctico y de entrega del informe Sección de laboratorio respectiva Profesor de laboratorio de la sección que corresponde

Nombre de los integrantes del grupo de trabajo.


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INTRODUCCIÓN

1.1 Seguridad en el Laboratorio

El laboratorio químico es, potencialmente, un lugar peligroso en el que se encuentran líquidos

inflamables, material de vidrio frágil, aparatos eléctricos y compuestos químicos corrosivos yvenenosos. Sin embargo, si se toman las precauciones y se siguen los procedimientos de seguridad,no ofrece mayor riesgo que cualquier otro lugar de trabajo.

En todos los laboratorios de química esta estrictamente prohibido COMER, BEBER Y/O FUMAR.

Al entrar por primera vez a un laboratorio se debe ubicar el lugar donde se encuentran los extintores,el funcionamiento de los extractores, las llaves que corresponden al gas y al agua y otros elementosde seguridad (duchas, lava ojos, etc.), además de conocer las vías de escape.

Su lugar de trabajo debe estar siempre limpio y ordenado antes y después de terminar su laborexperimental.

Los ácidos concentrados deben permanecer siempre bajo campana. Si se tiene que medir algúnvolumen se debe utilizar una pipeta provista de una pro-pipeta (NUNCA se pipetea con la boca). Sise desea preparar una disolución de un ácido, se debe agregar primero el agua y luego, lentamente,el ácido.

Pipetas Pro-pipeta

Los disolventes orgánicos se deben utilizar con especial cuidado, debido a que la mayoría son tóxicose inflamables y no se deben desechar directamente al alcantarillado. Para su eliminación existen enel laboratorio recipientes, identificados adecuadamente, para desechar disolventes y disoluciones dediferente naturaleza. Posteriormente, los residuos de cada recipiente son tratados en forma adecuadapara ser desechados y dañar lo menos posible el medioambiente.

En general, podemos ordenar las principales normas de seguridad, como sigue:

1. Si se produce un accidente, por insignificante que sea, avisar de inmediato al profesor.2.

Se deben usar siempre los lentes de seguridad y el delantal abrochado adecuadamente, paraproteger ojos y ropa.

3. Nunca correr, comer, beber ni fumar en el laboratorio.4. No debe realizar experimentos sin autorización del profesor.5. Sobre los mesones del laboratorio NO debe colocar: prendas personales (mochilas, bolsos, ropa,

carteras, etc.), libros, o cualquier otro artículo que se pueda estropear con los reactivos químicosutilizados. Los cuales, además, al ocupar espacio entorpecen el trabajo y están generando un riesgoa la seguridad.


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6. Nunca debe trabajar una persona sola en el laboratorio.7. Es fundamental ser limpio en el trabajo, cualquier derrame de líquidos, residuos de sólidos, etc.,

se debe limpiar apenas ocurran.8. Las operaciones deben realizarse sin prisa y en orden.9. Si algún reactivo salpica o cae en la piel u ojos, lavar con abundante agua y avisar inmediatamente

al profesor.10. Antes de usar un reactivo comprobar, mirando la etiqueta, si es el que corresponde. Se deben leerlas especificaciones de uso y seguridad, apoyándose principalmente la Hoja de Seguridad delreactivo.

11. Las tapas de los reactivos se sostendrán invertidas en la mano o sobre alguna superficie muy limpia.12. No inhalar los vapores de ninguna sustancia. Si necesita percibir el olor de alguna sustancia, se

deben dirigir los vapores con la mano hacia la nariz.13. Los reactivos químicos no deben ser tomados con la mano (usar una espátula) y jamás probarlos.14. Se debe tener mucho cuidado al trabajar con el material de vidrio. Este es frágil y se rompe

fácilmente. Si se produce un corte, lavar la herida con bastante agua a presión y avisar de inmediatoal profesor.

15. No frotar los ojos con las manos cuando estén contaminadas con sustancias químicas. Algunassustancias se absorben rápidamente a través de la piel. Las manos deben lavarseconcienzudamente, antes y después de cada sesión de laboratorio, y durante las mismas las vecesque se estime necesario.

16. Se debe evitar mirar por la boca de los tubos de ensayo o de otro recipiente cuando se estárealizando una reacción química en los mismos.

17. Cuando caliente un tubo de ensayo con reactivo, la boca de éste no deberá apuntar jamás a nadie.18. No aplicar llama directa a un recipiente que contenga un material volátil o inflamable, ni situar una

llama cerca del recipiente que la contenga, utilizar un baño de agua, glicerina o silicona y sino unmanto calefactor para calentar dichas sustancias. Hacer esta operación, en lo posible, bajo unacampana extractora.

19. Para preparar una disolución acuosa de un ácido se debe verter siempre el ácido concentrado sobreel agua. Nunca agua sobre ácido.

20. Por seguridad personal es conveniente no usar colgantes o pulseras sueltas, y es obligaciónmantener el pelo largo amarrado durante el desarrollo del trabajo.

21. El laboratorio es un lugar de trabajo, no se debe jugar, ni hacer bromas a los compañeros, ya quepodría derivar en alguna situación lamentable.

22. Al terminar la sesión de laboratorio, el mesón debe quedar limpio, el material lavado y las llaves deagua y de gas cerradas.

1.2. Seguridad personal

En el laboratorio el comportamiento debe ser el mismo que se utiliza en una sala de clases y, aunque

existe mayor libertad de desplazamiento y la posibilidad de interactuar con los compañeros, no sedebe perder en ningún momento la concentración respecto al experimento que se está llevando acabo, debido a que esto podría incrementar los riesgos de un accidente.

Las prácticas a desarrollar en los laboratorios se deben preparar previamente, aclarando las dudascon su profesor y revisando la bibliografía recomendada, de manera que, al llegar al lugar de trabajo,usted desarrolle su actividad sin problemas.


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La seguridad en un laboratorio involucra a todos los que trabajan en él, por lo tanto, es muy importanteconocer los riesgos que conlleva la práctica y reactivos a utilizar. Esta información puede serencontrada en las hojas de seguridad de cada sustancia (Material Safety Data Sheet, MSDS).Adicionalmente, usted debe tener conocimiento donde se deben eliminar cada uno de los desechosgenerados durante el transcurso de la parte experimental, sean estos sólidos o líquidos.

Para su seguridad personal, siempre se debe asistir a los laboratorios con: delantal blanco,antiparras o lentes de seguridad, zapatos cerrados o zapatillas, pelo tomado y no usar falda opantalón corto. A través de estas precauciones se disminuyen los riesgos por derrames,inflamaciones o quiebre de vidrios.

Pelo tomado Antiparras o gafas deseguridad

Delantal blancocon mangalarga y puños abotonados

1.3. Lavado y secado de material de vidrio

Antes de realizar una experiencia de laboratorio, el material de vidrio a utilizar debe sercuidadosamente lavado con agua potable y detergente, utilizando una escobilla para eliminar sólidosadheridos. Posterior a este lavado, el material SIEMPRE debe ser enjuagado con pequeñascantidades de agua destilada.

El material de vidrio que se utiliza en técnicas analíticas cuantitativas requiere de una limpieza muchomás rigurosa y, en esos casos, se utilizan mezclas ácidas de lavado que se prepara por personalespecializado. Otra mezcla de lavado es la potasa alcohólica (hidróxido de potasio en metanol) la quees muy útil para eliminar la grasa de balones o llaves de bureta.

Luego del lavado el material de vidrio y posterior enjuague con agua destilada, todo aquel que no seutiliza para medir volúmenes en forma exacta se coloca en una estufa, como por ejemplo: vasos deprecipitado, matraces erlenmeyer, balones, etc. En cambio, el material volumétrico (probetas, pipetas

y buretas) jamás se colocará en una estufa debido a que a altas temperaturas se descalibra. Elmaterial volumétrico se seca con disolventes volátiles, no tóxicos como acetona o etanol.

En general, para el material de vidrio, podemos considerar que éste se debe lavar con agua potable yenjuagarse 3 veces con agua destilada.


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Si el material está muy sucio se debe lavar en el siguiente orden:1. Agua2. Disoluciones jabonosas3. Disoluciones alcalinas4. Ácidos minerales

5.

Disolventes orgánicos 6. Mezclas oxidantes. Los materiales de vidrio no se deben limpiar con metal o vidrio. Se debenustilizar escobillas adecuadas o una baqueta con una punta protegida por un trozo de goma.

7. Disoluciones hidroetanólicas amoniacales: NH40H concentrado y etanol (1:1). Se utilizan paralimpiar grasas y algunos tipos de resina.

8. Disoluciones alcalinas diluidas: NaOH o KOH al 10%. Remueven ácidos grasos ycomponentes orgánicos. Los álcalis corroen al vidrio, por lo que las disoluciones alcalinas no sedeben guardar en este tipo de material.

9. Ácidos minerales: Se usan para óxidos y sales inorgánicas. Se utiliza primero HCl concentradoy luego HNO3 concentrado. En algunos casos es necesario utilizar agua regia, mezcla de HCl yHNO3 en proporción de 3:1

10. Disolventes orgánicos: (No olvidar que son inflamables), tetracloruro de carbono, éter, acetona.Después de utilizar tetracloruro de carbono es necesario enjuagar con etanol y luego con agua.

1.4 Uso de balanza

La balanza es uno de los instrumentos más importantes en el laboratorio y debe ser tratada con muchocuidado. Las más utilizadas son: balanza granataria, balanza semi –analítica y balanza analítica, éstaes la más sensible y precisa.

En este punto es conveniente definir algunos conceptos:Sensibilidad: Es la capacidad que posee un instrumento o equipo para distinguir diferenciassignificativas entre 2 muestras. Para este caso entre dos muestras de masa similar.Exactitud: Es el valor o valores más cercanos al valor considerado como real. A partir de estadiferencia se puede determinar el error relativo.Precisión: Es la repetibilidad que pueden presentar un número mínimo de mediciones. Es posibledeterminar parámetros como Promedio, desviación estándar y coeficiente de variación.La utilización de una balanza granataria, semi –analítica o analítica dependerá de criterios ligados alas definiciones anteriores. Es decir, es necesario aplicar un criterio considerando sensibilidad ,e xactitud y precisión requerida, de acuerdo al experimento a realizar.

Las precauciones que se deben tomar con las balanzas son las siguientes:

Al pesar, no se apoye en la mesa donde está ubicada la balanza. Opere los controles de la balanza lenta y suavemente.

Verifique que la balanza esté perfectamente nivelada, chequeando que la burbuja está centradadentro del círculo ubicado a un costado de la balanza.

Verifique siempre el cero con el platillo perfectamente limpio y vacío. Los objetos que se han de pesar, deben estar a la misma temperatura que la balanza, de lo

contrario las corrientes de convección de aire pueden ocasionar errores en las lecturas, así comotambién la dilatación del material de vidrio.

Manipule, de acuerdo a lo requerido, el material de vidrio y reactivos químicos, utilizandoespátulas o pinzas.


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Los objetos a pesar deben estar bien centrados en el platillo. Nunca se deben colocar reactivos químicos directamente sobre el platillo de la balanza. Use

material adecuado para pesar la cantidad de reactivo requerido (navecillas, vidrio de reloj o papelsatinado para pesar).

Las puertas correderas y la tapa superior de la balanza deben estar siempre cerradas, para

ajustar el cero y para la lectura final.

Al terminar de pesar un reactivo, limpiar la balanza con un pincel y dejar tarada en cero.

Balanza Semi-Analítica Balanza Analítica

1.5 Reactivos

Es una sustancia empleada para producir una reacción o para descubrir la presencia de otras especies.Se clasifican generalmente por su grado de pureza, que está directamente relacionado con su costo.

- Suprapuros: Pureza sobre 99,8 % Poseen elevado costo, se utilizan para reacciones y análisisespecíficos.

- Pureza Química: 95 – 99 % de pureza. Son de uso común en los laboratorios para reacciones detodo tipo.

- Calidad Técnica: Tienen un bajo porcentaje de pureza y un alto contenido de impurezas. Se usancon fines comunes. Ejemplo: ácido muriático (HCl), aceite de vitriolo (H2SO4).

En los envases de los reactivos utilizados en el laboratorio las etiquetas presentan una simbologíaespecifica que depende de la empresa que los vende, además debe considerar la Hoja de Seguridadde la sustancia, que ha considerado, por un lado a la Norma Chilena Oficial NCh-2245.Of93 "Hoja deDatos de Seguridad de Productos Químicos" y por otro, al modelo Norteamericano MSDS "MaterialSafety Data Sheet", y que recurre también a información actualizada proveniente de la base de datosdel "Canadien Centre for Occupational Health and Safety".

La Hoja de Seguridad, es el medio por el cual se entrega al usuario información detallada sobre lasustancia química que se utiliza, con el detalle de las propiedades físicas y químicas, riesgos, medidasde prevención, primeros auxilios, almacenamiento y procedimientos contra derrames o fugas y elmanejo de residuos químicos. De esta forma, la persona que maneje algún reactivo químico, podrá


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conocer sus características, peligros, como protegerse y cuidar el medio ambiente. Se destaca enparticular, el uso de códigos propios para comunicar los riesgos para la salud, inflamación, reactividady por contacto, y para señalar el área de almacenamiento.

Es responsabilidad de la persona conocer la información proveniente de la Hoja de Seguridad y de la

Etiqueta para evitar accidentes.1.6 Información de Seguridad

a) Símbolos y designaciones de peligrosidad. Se utilizan 7 símbolos o pictogramas para suministrarinformación visual rápida y clara acerca de la sustancia que contiene el recipiente. Estos son:- Sustancias Explosivas- Sustancias Comburentes- Sustancias Tóxicas- Sustancias Nocivas- Sustancias Corrosivas-

Sustancias Irritantes- Sustancias Fácilmente Inflamables: AutoinflamableSensibles a la humedadLíquidos inflamables

Sustancias Tóxicas Sustancias Corrosivas Sustancias Nocivas

Sustancias Comburentes Sustancias Inflamables Sustancias Explosivas

b) Frases de Riesgos (Frases-R) Estas frases están diseñadas para dar información adicionalacerca de los tipos de peligro que involucra el uso de una sustancia química.Ejemplos:R-26: muy tóxico por inhalación.R-41: riesgo de lesiones oculares gravesR-20/21/22: nocivo por inhalación ingestión y en contacto con la piel.


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c) Recomendaciones de seguridad (Frases-S) Estas frases son indicaciones de la forma en que sedeben manejar los reactivos o de cómo debemos reaccionar en caso de accidente.Ejemplos:S-42: durante fumigaciones o rociado vista equipo respiratorio adecuado.S-3/7/9: consérvese el recipiente en un lugar fresco y bien ventilado, manténgase bien cerrado.

S-28: En caso de contacto con la piel, lávese inmediatamente con (especificaciones dadas por elfabricante).

1.7 Técnicas para trasvasijar sustancias

Sustancias sólidas. A continuación se indican 2 métodos para trasvasijar reactivos de formacuidadosa, evitando la contaminación.

Método ALeer cuidadosamente la etiqueta del frasco e inclinarlo levemente, para que la sustancia alcance elcuello de la botella., como lo muestra la figura.Destapar cuidadosamente la tapa hasta que sea posible apreciar el contenido. Introduzca la espátulaen el frasco.Acercar la espátula al vidrio de reloj y golpear suavemente la espátula. Tape nuevamente la botella.


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Método BSi no posee espátula pero la tapa de la botella es hueca pude proceder como lo indica la figura:

Sustancias líquidas Lo más recomendable es seguir paso a paso las siguientes recomendaciones:1.

Leer cuidadosamente las indicaciones de la etiqueta del frasco.

2. Incline el frasco y retire la tapa haciéndola girar, para proteger la etiqueta con la mano.


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3. Una vez retirada, ubicar la tapa entre los dedos como lo muestra la figura y proceder a verter ellíquido en un vaso de precipitado, utilizando la bagueta levemente inclinada y ubicada en el bordedel vaso.

4. Nunca verter el líquido directamente al material volumétrico.

5. A partir del volumen contenido en el vaso proceder a medir los volúmenes requeridos, con elmaterial más apropiado.


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1.8 Fuegos

El fuego es producido al coexistir los tres factores del triángulo de fuego: combustible, comburente yenergía.- Combustible: Material que arde (madera, bencina, metales, etc.)-

Comburente: Sustancia que ayuda a la combustión (oxígeno del aire, Na2O2, etc.)- Energía: Calor, chispas, roce, etc.

Los fuegos se clasifican en 4 categorías según el material que arde.- Fuego Clase A: Combustibles sólidos (papel, telas, etc.)- Fuego Clase B: Líquidos inflamables (bencina, alcohol, etc)- Fuego Clase C: Fuegos electrizados.- Fuego Clase D: Metales combustibles (Al, Mg, Ti, etc.)

La extensión o eliminación de un fuego se realiza suprimiendo uno de los elementos que forma el triángulode fuego. Para cada tipo de fuego debe emplearse un material adecuado.

Por ejemplo: Para clase A se emplea agua, pero no para B porque expande el líquido inflamable, nimenos para C, ya que es conductora de la electricidad.Los EXTINTORES son recipientes que contienen sustancias específicas (agente extintor) para apagar losdiferentes tipos de fuego.

AGENTES EXTINTORES para las diferentes clases de fuego:- A: Agua, Espuma, Polvo Químico Polivalente.- B: Espuma, Polvo Químico Seco.- C: Polvo Químico Seco, Polvo Químico Polivalente, CO2, Halón.- D: Agentes Para Metales.

Una buena capacidad de extinción se logra sólo mediante:- Utilización del extintor adecuado para el material que arde.- Buen diseño y fabricación del aparato extintor.- Buena calidad y fuerza del agente extintor.

En cada extintor se señala claramente para que tipo de fuego se debe emplear.

1.9 Cuaderno de Laboratorio

El uso del cuaderno de laboratorio es OBLIGATORIO. En él se anotarán las mediciones, lascondiciones experimentales, las observaciones importantes, así como cualquier informaciónimportante durante el desarrollo de un análisis.El cuaderno debe tener las páginas numeradas de forma consecutiva. Si las páginas no estánnumeradas se debe hacer a mano antes de anotar en el mismo.

Mantenimiento del cuaderno de laboratorio

1. Anotar con tinta todos los datos y observaciones en el cuaderno. Es deseable nitidez, perono debe lograrse transcribiendo los datos en una hoja de papel al cuaderno o de un cuaderno a


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otro (no debe “pasar en limpio” el cuaderno). El riesgo de confundir o de transcribirincorrectamente los datos importantes y arruinar un experimento es demasiado alto.

2. Asignar a cada entrada o serie de entradas un encabezado o una identificación. Por ejemplo, unaserie de datos de pesadas para un conjunto de crisoles vacíos debe llevar el título de “masa decrisoles vacíos” y la masa de cada crisol se debe identificar con el mismo número o letra que

identifica al crisol.3.

Poner fecha en cada página del cuaderno de notas a medida que se usen.4. Nunca debe intentarse borrar o quitar una entrada incorrecta. En lugar de ello, hay que tachar

con una sola línea horizontal y anotar la entrada correcta tan cerca como sea posible. No se debeescribir sobre las cifras incorrectas, sería imposible distinguir la entrada correcta de la incorrecta.

5. Nunca debe quitar una hoja del cuaderno de notas. Es mejor trazar unas líneas diagonales

sobre cualquier página que se deba desechar. Se recomienda dar una razón breve que expliquepor qué se desecha esa página.

Formato1. Título del experimento.2. Breve explicación de los principios químicos en los que se basa el análisis.3.

Resumen completo de los datos de pesadas, volúmenes y respuesta del instrumento, necesariospara calcular los resultados.

4. Un informe del mejor valor del conjunto y una identificación de su precisión.5. Debe incluir las ecuaciones químicas de las reacciones del análisis, así como también las

ecuaciones algebraicas que muestren como se calcularon los resultados.6.

Un resumen de las observaciones que apoyan la validez de un resultado en particular o delanálisis total. Cualquier entada debe haber sido anotada originalmente en el cuaderno de notasen el momento en que se hizo la observación.

1.10 Conceptos básicos de evaluación de resultados

Las mediciones se efectúan con los equipos o instrumentos adecuados. El conjunto de equipos einstrumentos utilizados en Química es impresionante y va de los más simples y baratos a los máscomplejos y costosos. Los instrumentos utilizados para medir masa son importantes en todas lastécnicas analíticas, por lo que serán considerados en este laboratorio.

La masa de un objeto se mide con una balanza. El tipo más frecuente de balanza es la electrónica, enla que el platillo se sitúa sobre un electroimán. En forma muy sencilla este tipo de balanzas funcionapor un desplazamiento del platillo para muestras con una fuerza igual al producto de la masa por laaceleración debida a la gravedad. La balanza detecta este movimiento hacia abajo y genera una fuerzacontraria de equilibrio, para lo que utiliza el electroimán. Luego la corriente necesaria para produciresta fuerza es proporcional a la masa del objeto. Las balanzas electrónicas típicas tienen una

capacidad de 100-200 g y puede medir masas con aproximaciones de 0,01 a 1 mg.

Para minimizar los errores de medición de la masa de los objetos, debe ser realizada con la máximaprecaución, sobre superficies densas para reducir el efecto de vibraciones y debe mantenersenivelada. La sensibilidad de las balanzas analíticas permite medir la masa de una huella dactilar, porlo tanto todo objeto que se sitúe sobre ellas debe ser manipulado con pinzas o papel de laboratorio.Las muestras de líquidos volátiles deben pesarse en envases cerrados, para evitar pérdidas porevaporación. La balanza debe encontrarse fuera de corrientes de aire, mientras que una muestra más


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fría o caliente que el ambiente provocara corrientes de convección de aire que influirían en formanegativa en las medidas de masa.

Cubos de 1 cm3 (1 mL) de sustancias con distinta densidad

Si el resultado de una medición física es significativo para la persona que vaya a hacer uso de él, esesencial que ésta posea una idea acerca del grado de confianza que pueda otorgársele.Desafortunadamente, toda medición de una cantidad física se halla sujeta a un grado de incertidumbre yel experimentador solamente puede pretender alcanzar una aproximación aceptable al valor verdaderode la cantidad. En consecuencia, es necesario realizar una evaluación de la incertidumbre que afecta atoda medición. Luego es necesario conocer algunos conceptos básicos útiles.

VALOR MEDIO: El valor medio, la media aritmética o simplemente la media, son términos sinónimos quese refieren al valor obtenido dividiendo la suma de un grupo de medidas por el número de resultadosindividuales.

PRECISIÓN: Este término describe la reproductividad de los resultados. Se puede definir como laconcordancia que existe entre los valores numéricos de dos o más mediciones que se han realizado deidéntica manera. Generalmente, se determina en términos de desviación.DESVIACION: Es el valor de la diferencia que existe entre un resultado experimental y el valor medio,denominándose "desviación del valor medio". Si el resultado experimental es menor que el valor medio,la desviación es negativa. Suele también expresarse en valor absoluto (sin signo) y se define como"desviación absoluta".

DESVIACION PROMEDIO: Es el promedio de las desviaciones absolutas de una serie dedeterminaciones, su magnitud relativa nos da una indicación acerca de la precisión de una serie demedidas, mientras más pequeñas es la desviación promedio mayor es la precisión.

EJEMPLO: Análisis de % de cloruros en una muestra.

Determinación% Cloruros

Desviación

De Valor Medio AbsolutaA

B

C

24,39

24,20

24,28

+ 0,10

- 0,09

- 0,01

0,10

0,09

0,01Suma = 72,87 : 3 Suma = 0,20 : 3

Valor Medio = 24,29 Desviación Promedio = 0,07


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El resultado del análisis es:% Cl = 24,29 ± 0,07

EXACTITUD: El término exactitud denota el grado de coincidencia del resultado de una medición con elvalor aceptado de la misma o valor verdadero, y se expresa en función del Error .

ERROR ABSOLUTO (EA): Es la diferencia absoluta entre el valor experimental u observado [O] y el valoraceptado como verdadero [V].

V O E A Si O mayor que V el valor es positivo y se tiene un error por exceso, en caso contrario se habla de errorpor defecto.

ERROR RELATIVO (ER): Es la magnitud del error en relación al valor aceptado como verdadero, seexpresa en porcentaje o en partes por mil.

100

V

V O E R

La desviación suele informarse como desviación relativa, de idéntica forma como el error relativo.

Volviendo al ejemplo dado anteriormente, supongamos que el valor verdadero o aceptado del % del ionCloruro de la muestra analizada fuera igual a un 24,34 %.

EA = 24,29 % - 24,34 % = - 0,05 En este caso el error absoluto es por defecto.

10002%2.021.010034.24

05.0

partesó E R

MEDIA ARITMÉTICA (χ):

n

X

X

n

i

i

1

DESVIACIÓN ESTANDÁR (σ): La desviación estándar es medida de la dispersión de un conjunto dedatos. Cuanto mayor es la desviación estándar, mayor es la dispersión de los datos. La desviaciónestándar mide el grado de dispersión o variabilidad

1

)(

1

2

n

X X

n

i

i

COEFICIENTE DE VARIANZA (CV): El Coeficiente de variación (CV ) es una medida de la dispersiónrelativa de un conjunto de datos. Se obtiene dividiendo la desviación estándar del conjunto entre sumedia aritmética y la media aritmética. Por lo general, se expresa en términos porcentuales.


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)100( X

CV

RANGO ( ): Se denomina a la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de un conjunto dedatos

CIFRAS SIGNIFICATIVAS:

Una determinación directa o indirecta se puede expresar con diferentes cantidades de dígitos. Es evidenteque tenemos que distinguir entre aquellas cifras que poseen un significado físico, es decir, cifrassignificativas, y aquellas que son desconocidas o sin significado. Para lo cual, resultan útiles lassiguientes reglas:1.

Son cifras significativas de un número: Todos aquellos dígitos cuyos valores son conocidos concerteza, más el primer dígito de valor incierto, con entera independencia de la posición de la comadecimal así, los números 0,12345, 1,2345, 123,45 y 12,345 contienen cinco cifras significativas.

2.

El CERO es SIGNIFICATIVO cuando:- Se encuentra entre los dígitos de 1 al 0.

Ejemplos: 21,03 contiene 4 cifras significativas.20,03 contiene 4 cifras significativas.

- Está indicando precisión. Ejemplos:Masa con incerteza 0,1 mg.20,0 mg = 0,0200 g 3 cifras significativas.Pipeta aforada de 10,0 mL, incerteza 0,2 mL 3 cifras significativas.Matraz aforado de 2 L con incerteza de 0,1 Litro.2,0 L = 2000,0 mL = 2,0 x 10-3 mL 2 cifras significativas.

3. El CERO NO es SIGNIFICATIVO:- Si se encuentran a la izquierda de los dígitos. Así, los números: 0,123, 0,000123 y

0,000000123 contienen sólo 3 cifras significativas.- Cuando está indicando magnitud . Ejemplos:

2000 mL = 2 x 103 mL = 2 L 1 cifra significativa.Velocidad de la luz = 300.000 Km / seg. 1 cifra significativa: 3 x 105 Km / seg.

4. En las la mayoría de las experiencias de laboratorio se deben realizar cálculos y medidas, por lotanto es conveniente entregar resultados confiables, es imprescindible realizar un análisis de lascifras significativas.

- Para rechazar o aproximar se debe aumentar en 1 la última cifra que se conserva, si la cifrarechazada siguiente es superior o igual a 5.Ejemplo 16,279 16,28

16,55 16,6

- En la suma y resta:Las cifras significativas de cada término de la suma o resta, deben ser las que correspondanal término que tiene sus cifras inciertas más próximas a la coma.

menor mayor X X


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Supongamos la suma:0,0121 --------- 0,01

25,84 --------- 25,84

1,05782 --------- 1,06

26,71

- En el producto y la división:La precisión porcentual del producto o división no puede ser superior a la del factor menospreciso. Por lo tanto, en el producto o división, el resultado debe tener tantas cifrassignificativas como las que tiene el factor que da la mayor desviación porcentual.Ejemplo: 0,0121 x 25,84 x 1,5782El máximo error en la determinación de cada uno de estos factores la tendrá el número 0,0121ya que es el menor.

Supongamos que cada uno de estos factores lo amplificamos por 104 para transformarlos enenteros: 121; 258400; 15782.

El primer término 121 tiene una desviación real de una unidad:1 unidad ------- 121

X ------- 100 X= 0,8%

El segundo término 258400 tiene una desviación real de una unidad:1 unidad ------- 258400

X ------- 100 X= 0,000004%

El tercer término 15782 tiene una desviación real de una unidad:1 unidad ------- 15782

X ------- 100 X= 0,00006%

Luego, el primer término que tiene una desviación de 0,8% será el menos preciso y el resultado deberátener tantas cifras significativas como éste.

0,0121 x 25,84 x 1,5782 = 0,4934

EXACTITUD Y PRECISIÓN

Al analizar mediciones y cifras significativas es útil distinguir dos términos: exactitud y precisión. Laexactitud indica cuán cerca está una medición del valor real de la cantidad medida. La precisión serefiere a cuanto concuerdan dos o más medidas de una misma cantidad.Suponga que se pide a tres estudiantes que determinen la masa de una pieza de alambre de cobrecuya masa real es 2,000 g. Los resultados de dos pesadas sucesivas hechas por cada estudiante son:


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Estudiante A Estudiante B Estudiante C1,964 g 1,972 g 2,000 g1,978 g 1,968 g 2,002 g

Valor promedio 1,971 g 1,970 g 2,001 g

Los resultados del estudiante B son más precisos que los del estudiante A (1,972 g y 1,968 g sedesvían menos de 1,970 g que 1,964 g y 1,978 g de 1,971 g). Sin embargo, los resultados delestudiante C son los más precisos y exactos. Las medidas muy exactas suelen ser precisas. Por otrolado, mediciones muy precisas no necesariamente garantizan resultados exactos.


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LABORATORIO N°1MATERIAL DE LABORATORIO, MEDICIÓN Y CÁLCULO DE pH, PREPARACIÓN DE

DISOLUCIONES

1.

INTRODUCCIÓNEn el trabajo de laboratorio es de gran importancia conocer los instrumentos de laboratorio básico ylos reactivos que se utilizan, ya que, de esta manera, se pueden utilizar y escoger adecuadamente.Para trabajar en el laboratorio, es esencial tener conocimiento del material de vidrio que se requiere yde su adecuada utilización.

Los únicos materiales que se deben utilizar para medir volúmenes, material volumétrico, en unlaboratorio químico son:

Probeta Pipeta graduada Pipeta volumétrica

Bureta

Micropipeta

La unidad básica de volumen es el metro cúbico (m3). Dada la pequeña envergadura de lasoperaciones que se realizan en el laboratorio, los volúmenes se miden, generalmente, en centímetrocúbico (cm3) o mililitro (mL). Otra unidad de volumen muy utilizada es el litro (L). La conversión deunidades es la siguiente:

1 m3 = 1000 L1 L = 1000 mL

1 mL = 1 cm3

Para leer correctamente en un material volumétrico, el ojo del observador debe estar a la altura delmenisco formado por el líquido, para evitar el error de paralelaje que resultaría al leer por sobre o bajoel menisco.

Líquidos transparentes Líquidos oscuros

Lectura correcta de volumen

IMPORTANTE: Existen otros materiales de vidrio que poseen graduación, tales como vaso deprecipitado y matraz Erlenmeyer. Sin embargo, estos no constituyen materiales volumétricos.


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El Agua

En el laboratorio, el líquido más utilizado es el agua destilada, que constituye un reactivo más. Existenbidones con llave que la contienen. Para evitar su contaminación, el agua destilada siempre se sacahacia una piseta, nunca se usa directamente desde el bidón.

El Organismo Internacional para especificaciones de estandarización del agua para uso de laboratoriocreó la norma ISO 3696: 1987. Esta normativa contempla los siguientes tres niveles de calidad delagua:

Calidad 1. Agua fundamentalmente libre de contaminantes disueltos o iónicos coloidales y orgánicos.Es adecuada para los requisitos analíticos más exigentes, incluyendo los de la cromatografía líquidade alta resolución (HPLC). Se debe producir mediante el tratamiento adicional del agua de calidad 2,por ejemplo mediante ósmosis inversa o intercambio iónico, seguido de filtración a través de un filtrode membrana con un tamaño de poro de 0,2µm, para eliminar las partículas, o efectuar una redestilación desde un equipo de sílice fundida. Los equipos más modernos poseen una lámpara UVpara esterilizar el equipo y el agua.

Calidad 2. Agua con muy bajo nivel de contaminantes inorgánicos, orgánicos o coloidales, y adecuadapara fines analíticos sensibles, incluyendo espectrometría de absorción atómica, y para ladeterminación de constituyentes en cantidades de trazas. Se puede producir mediante destilaciónmúltiple, intercambio iónico u ósmosis inversa, seguido de destilación.

Calidad 3. Agua adecuada para la mayoría de trabajos de química de laboratorio y para la preparaciónde disoluciones. Se puede producir mediante destilación única, intercambio iónico u ósmosis inversa.A menos que se especifique lo contrario, se debe utilizar para trabajos analíticos habituales.

Clasificación de los reactivos comerciales

Calidad técnica. La calidad de los reactivos químicos clasificados como de calidad técnica esindeterminada y solo deben utilizarse cuando la pureza no es de capital importancia. En general, losproductos de calidad técnica, no se utilizan en laboratorios analíticos.

Calidad USP. Se ha demostrado que los productos químicos USP concuerdan con las toleranciasestablecidas por la “United States Pharmacopoeia”. Las clasificaciones se refieren a los límites decontaminantes peligrosos para la salud. Los productos químicos que superan los criterios USP,pueden contener aún cantidades significativas de impurezas que no significan un riesgo fisiológico.

Calidad reactivo. Estos reactivos cumplen con las condiciones mínimas de la Reagent Chemical

Comité of the American Chemical Society, siempre que sea posible se usarán en los trabajosanalíticos.

Calidad patrón primario. La calidad requerida para un patrón primario, además de su extraordinariapureza, poseen: estabilidad (ante los agentes atmosféricos), ausencia de agua de hidratación, pesoequivalente lo suficientemente elevado para disminuir los errores asociados a la operación de pesada,fácil adquisición y precio módico.


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Reactivos de uso especial. Son reactivos químicos que se han preparado para determinacionesespecíficas. Estas incluyen: disolventes para espectrofotometría, HPLC, espectroscopia atómica noacuosa, microscopía electrónica, etc. Estos reactivos llevan información pertinente al uso específicopara el cual se han preparado.

Reglas para el manejo de reactivos y disoluciones 1.

Seleccionar el mejor grado de la sustancia disponible para el trabajo analítico. Siempre que seaposible usar el frasco de menor tamaño que pueda proporcionar la cantidad deseada.

2. Volver a colocar la tapa en el frasco inmediatamente después de tomar el reactivo. No dejar quelo haga otra persona.

3.

Tomar los tapones de los frascos de reactivo entre los dedos, nunca dejarlos sobre la mesa.4. A menos que se indique otra cosa, nunca devolver a un frasco cualquier exceso de reactivo.5. A menos que se indique otra cosa, jamás introducir espátulas, cucharillas o cuchillos dentro de

un frasco que contenga una sustancia sólida. En lugar de ello, agitar vigorosamente el frascotapado o golpearlo suavemente para romper cualquier incrustación; entonces verter la cantidaddeseada.

6. En el caso de los reactivos líquidos, se debe verter una porción en un vaso precipitado y desdeahí sacar el volumen necesario. NUNCA debe sacar directamente desde el frasco que locontiene.

7. Mantener limpio y pulcro el estante de reactivos y la balanza del laboratorio. Limpiar deinmediato cualquier salpicadura, incluso cuando alguien más esté esperando para utilizar lamisma sustancia.

8.

Respetar los reglamentos locales referentes a la disposición de excesos de reactivos ydisoluciones.

Disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más componentes. Que sea homogénea, significaque en ella se aprecia una sola fase y la composición es la misma en cualquier punto de la disolución.Es por esto que, al preparar una disolución, se debe tener cuidado de homogenizar la mismaantes de utilizarla. Las disoluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, aunque las más comunes son aquellas enque la fase resultante es líquida. En tal caso, se pueden tener mezclas sólido-líquido o gas-líquido,en las que el líquido se denomina disolvente y el sólido, o gas, soluto. En las mezclas líquido-líquido,generalmente se denomina disolvente al líquido que está en mayor proporción y soluto al que seencuentra en menor proporción.El disolvente más común es el agua, que es un compuesto polar, por lo que disuelve solutos iónicos(sales inorgánicas) y muchos solutos orgánicos polares no iónicos que, generalmente, no poseen másde cuatro átomos de carbono.

Las disoluciones se pueden preparar de dos formas: por disolución, disolviendo una determinadacantidad de soluto, en un volumen definido de disolvente y por dilución, es decir, agregandodisolvente a una disolución cuya concentración se conoce. En este último caso, se mide un volumende la disolución concentrada (alícuota) y se añade una cierta cantidad de disolvente, de manera deobtener una disolución diluida.


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Unidades de concentración

La cantidad de soluto disuelta en una determinada cantidad de disolvente (composición oconcentración) se expresa mediante unidades de concentración, que son proporciones soluto-disolución o disolvente. Las más comunes son:

Porcentaje en masa:

%/ = ()

100 ó

Porcentaje en volumen:

%/ = ()

ó

Porcentaje masa – volumen:

%/ =

()

ó

Molaridad:

= ()

ó

Muchas reacciones químicas son reversibles, es decir, la reacción se puede producir en ambossentidos, por lo que la reacción inversa “compite” con la reacción en el sentido que está escrita. Así,después de un tiempo, las dos reacciones opuestas se producen a la misma velocidad y se estableceel estado de equilibrio químico:

aA + bB cC + dD

Para esta reacción general se puede escribir la constante de equilibrio siguiente:

ba

d c

eq B A

DC K

][][

][][

Es decir, la constante de equilibrio es el cociente entre las concentraciones al equilibrio de productosy reactantes, elevadas a sus coeficientes estequiométricos respectivos.

Si se añade reactivo a un sistema en equilibrio, éste se desplaza, de modo que el cociente alcance suvalor constante. Por ejemplo:

CH3COOH CH3COO – + H+

][

]][[

3

3

COOH CH

COOCH H K eq


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Si, por ejemplo, se añade ion acetato, CH3COO –, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda,formándose más ácido acético, CH3COOH, a la vez que se consume H+, es decir, al aumentar[CH3COO –], disminuye [H+] y aumenta [CH3COOH], de manera que Keq no cambie.

Como el equilibrio del ejemplo corresponde a la disociación de un ácido, en vez de K eq, la constante

generalmente se simboliza por Ka.Estrictamente, en estas expresiones se debería trabajar con actividades. Sin embargo, paradisoluciones diluidas, el uso de concentraciones en el equilibrio, constituye una buena aproximación.De todos modos, se debe tener presente que la actividad del agua (disolvente) y de cualquier espaciesólida, es siempre unitaria.

Si se considera el equilibrio iónico del agua:

H2O H+ + OH –

14

10]][[

OH H K K weq

es posible establecer que, en agua pura, [H+]= [OH –] = 10-7 mol/L.

(en realidad, H+ no existe como tal, sino como protón hidratado o solvatado, H3O+, pero por comodidad,generalmente se expresa por H+).

Por otra parte, como en disoluciones diluidas las concentraciones en el equilibrio son valoresexponenciales, en química es muy común trabajar con la “función p”, que representa la operación – log (concentración molar de…). Así, por ejemplo,

pH = – log [H+]pOH = – log [OH –]pCl = – log [Cl –]

Al aplicar la función p a la siguiente relación:1410]][[

OH H K w

Se obtiene: pH + pOH = 14

Por lo tanto, el pH del agua pura es 7,0 y el pOH también es 7,0:

pH = – log [H+] = – log (10-7) = 7,0

pOH = – log [OH –] = – log (10-7) = 7,0

Se construye, de este modo, la escala de pH que, por razones prácticas, en agua varía entre 0 y 14unidades de pH.

Una disolución neutra tiene pH = 7,0 ([H+] = [OH –] = 10-7 mol/L) Una disolución ácida tiene pH < 7,0 ([H+] > [OH –]) Una disolución básica tiene pH > 7,0 ([H+] < [OH –])


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La disolución acuosa de cualquier especie que rompa su equilibrio iónico (especies que aportan H+ oOH –) producirá, según el caso, una modificación de la [H+] o de la [OH –], de manera que Kw permanezca invariable.

2. OBJETIVOS

Conocer el material de uso común en el laboratorio de química. Aprender a realizar diluciones a partir de disoluciones concentradas. Determinar el pH de una muestra real. Determinar de formar empírica y teórica los valores de pH de distintas disoluciones. Aplicar el tratamiento sistemático en todos los cálculos de las disoluciones preparadas

3. MATERIALES Y REACTIVOS

Material de uso común en el laboratorio de química Matraz de aforo de 100 mL Propipeta

Pipeta graduada de 10 mL Vaso precipitado de 100 mL Papel pH pHmetro Disoluciones para asignar:

Hidróxido de Sodio (NaOH) 0,5 mol/L Ácido clorhídrico (HCl) 0,5 mol/L Ácido acético (CH3COOH) 0,5 mol/L Amoniaco (NH3) 0,5 mol/L

Muestras Reales: Estas muestras serán proporcionadas por el Profesor.

4.

PARTE EXPERIMENTAL

En su cuaderno de laboratorio anote todas sus observaciones, ya sean estas de resultados esperados,como de los no esperados. Cualquier información, positiva o negativa, le puede ser de utilidad cuandodiscuta sus resultados.

4.1 Preparación de Disoluciones por Dilución.

Parte ASegún la disolución asignada por el profesor prepare las siguientes disoluciones:

Disolución A: Tome 10 mL de la disolución asignada, colóquelos dentro de un matraz deaforo de 100 mL y afore con agua destilada. Homogenice.

Disolución B: Prepare 100 mL de una disolución 0,01 mol/L a partir de la Disolución A.Homogenice.

Disolución C: Prepare 100 mL de una disolución 0,001 mol/L a partir de la Disolución B Disolución D: Prepare 100 mL de una disolución 0,0001 mol/L a partir de la Disolución C


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Parte B Mida el pH de todas las disoluciones preparadas en la parte A con papel pH y pHmetro.

4.2 Medición de la acidez de una muestra real

Mida el pH de la muestra real con papel pH y pHmetro4.3 Conocimiento del material de uso común en el laboratorio de química

Dibuje (esquemáticamente) el siguiente material expuesto en el Laboratorio, indicando paraqué se usa cada uno de ellos.

Probeta Matraz Erlenmeyer Nuez TrípodePipeta graduada Matraz aforado Argolla EspátulaPipeta volumétrica Vaso de precipitado Soporte universal Mechero BunsenBureta Piseta Rejilla de cemento cerámico pH metroPropipeta Balanza granataria Balanza semi analítica Cápsula de porcelana

5. Resultados

Disolución pH (pH metro) pH (papel)Disolución ADisolución BDisolución CDisolución DMuestra real

6.

Cálculos

En todos sus cálculos utilice Tratamiento sistemático del Equilibrio Debe considerar los Conceptos básicos de evaluación de resultados. Si no conoce valor

verdadero, utilice el valor teórico calculado como tal.

7. Informe:

Los siguientes puntos son obligatorios incluirlos en el informe de laboratorio, además de todas lasdiscusiones que usted puede realizar acorde a las observaciones que usted haya encontrado

Utilizando tratamiento sistemático del equilibrio calcule de forma teórica el pH de todas las

disoluciones que debe preparar. Discuta y compare los resultados de las mediciones de pH obtenidos mediante papel pH y

pH-metro. Discuta y compare los resultados de las mediciones de pH obtenidos experimentalmente con

los calculados. Dibuje e indique el uso del material de laboratorio. Cualquier observación e información adicional puede ser incluida en sus discusiones, siempre

y cuando tengan relación con la experiencia realizada


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NOTA: En el informe debe presentar todos los resultados en tabla de datos

8. Bibliografía1. J. Postma, J. Roberts, J. Leland Hollenberg. “Chemistry in the laboratory”, 6ª Ed,

EditorialFreeman & company, New York (2004)2.

Brown T.L. “Química, La Ciencia Central” 11a Ed, Editorial Pearson (2009).3. M. A. Del Valle. N. Valdebenito. Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio

químico. Ed. Univ. Catól. De Chile. (1999)4. Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio de química. Yo-ying Chen, María

Angélica del Valle, Nancy Valdebenito y Flavia Zacconi Segunda edición ampliada. 2014.Ediciones Universidad Católica


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LABORATORIO N°2EQUILIBRIO QUIMICO

1. Introducción

En ciertas reacciones químicas los productos parecen ser incapaces de reaccionar para regenerar lassustancias iniciales. Estas reacciones se denominan irreversibles.

En otros casos, los productos de una reacción dada, puestos en contacto mutuo, pueden volver a darlas sustancias iniciales. Estas reacciones se denominan reversibles. En este tipo de reacciones sealcanza el equilibrio cuando las sustancias reaccionantes y los productos de reacción se forman y seconsumen a la misma velocidad.

El equilibrio químico es un estado dinámico en el cual se manifiestan dos acciones iguales yopuestas, es decir, reacciones directa e inversa. Para este estado existe una expresión matemáticaque relaciona las variables que en él participan, es la llamada constante de equilibrio, la cual tieneun valor dado a una temperatura determinada. Como consecuencia de este estado de equilibrio, si elequilibrio se ve perturbado por la alteración de una de las variables que en él participan, el sistemaabsorbe esta variación, produciendo un reajuste de todos los valores que intervienen, de tal modoque la relación permanezca constante.

Los factores que afectan la posición de un equilibrio son: Concentración Presión total del sistema Temperatura.

La medida de la concentración de iones hidronio (H3O+) se puede realizar mediante varios

procedimientos. Los más frecuentes están basados en el uso de indicadores y en la medida de unafuerza electromotriz. A su vez, los indicadores se pueden utilizar a través de los "papeles indicadores"(papel pH) o formando escalas colorimétricas con disoluciones reguladoras.Los indicadores son, generalmente, ácidos o bases orgánicas, ambas débiles, en los que su formaácida presenta un determinado color, diferente al color de su forma básica. El predominio de una deestas especies en la disolución depende de la concentración de los iones hidronios en el equilibrio, loque permite determinar el pH de dicha disolución.Para calcular una constante de equilibrio se puede utilizar un método gráfico:Para un ácido de fórmula general HA se tiene que:

HA + H2O H3O+ + A-

Se define la constante de equilibrio Ka

HA AO H

Ka

3

La cual se puede escribir como:

HA Ka AO H 3


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Aplicando la función p, se tiene:

HA K AO H a logloglog 3

Definiendo que:

AO H pY 3log HA pX log

Y sabiendo que: Ka pKa log

Se obtiene la relación: pKa pX pY

Esta relación se puede graficar como pY vs. pX obteniéndose una recta, cuya intersección con el eje Yse obtiene pKa, ya que cuando pX = 0:

pKa pY

2. Objetivos Reconocer experimentalmente ácidos y bases. Utilizar un método gráfico para calcular constantes de equilibrio de ácidos o bases.

3. Materiales y Reactivos Muestras problema (1, 2, 3 y 4) Trozo de metal en cinta (Mg o Al) FeCl3 0,1 mol/L

CuSO4 0,1 mol/L Ácido Acético (CH3COOH) 2 mol/L Amoniaco (NH3) 2 mol/L Tubos de ensayo Pipeta graduada Pro pipeta pH metro Papel pH Piseta Agua destilada

Matraces aforados de 100 mL

4. Parte experimental

4. a. Reconocimiento de ácidos y bases

Mida el pH de las cuatro disoluciones problema, utilizando papel pH y pH metro


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Desprendimiento de hidrógeno por metalesEl objetivo de esta experiencia, es observar el comportamiento de las disoluciones problema frente aun metal, mediante la generación de hidrógeno gaseoso (H2).

Coloque 5 mL de cada una de las disoluciones muestras en cuatro tubos de ensayo marcadoscon los números 1, 2, 3 y 4. Agregue a cada tubo un trozo de metal en cinta.

Observe el comportamiento de la disolución frente al metal.Formación de HidróxidosMediante la formación de un hidróxido, se deducirá el carácter ácido o básico de las disolucionesmuestras.

Coloque 2 mL de cada una de las disoluciones muestras en cuatro tubos de ensayomarcados con los números 1, 2, 3 y 4. Agregue 2 mL de una disolución de FeCl3 0,1 mol/La cada tubo. Anote el color de los precipitados formados.

Coloque 2 mL de cada una de las disoluciones muestras en cuatro tubos de ensayomarcados con los números 1, 2, 3 y 4, agregue 2 mL de una disolución de CuSO4 0,1 mol/La cada tubo. Anote el color de los precipitados formados.

4. b. Determinación de la constante de equilibrio Escoja un reactivo, ácido acético o amoniaco, para determinar su constante de equilibrio Prepare 100 mL de disolución 0,5 mol/L de ácido acético o amoniaco, a partir de una

disolución 2 mol/L. Mida el pH de la disolución preparada con papel pH y con pHmetro. Anote sus resultados en

la tabla correspondiente. Prepare 100 mL de disolución 0,1 mol/L de ácido acético o amoniaco por dilución apropiada

de la disolución anterior, repita el procedimiento de medida y tabulación. Prepare disoluciones 0,05 mol/L de ácido acético o amoniaco por dilución apropiada de la

disolución 0,1 mol/L, y mida el pH de ésta.

Prepare disoluciones 0,01 mol/L de ácido acético o amoniaco por dilución apropiada de ladisolución 0,05 mol/L, y mida el pH de ésta.

Finalmente prepare disoluciones 0,005 mol/L de ácido acético o amoniaco por diluciónapropiada de la disolución anterior, y mida el pH de ésta.


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5. Resultados

a) Complete la siguiente tabla para el reconocimiento de ácidos y bases:

DISOLUCIÓN DESPRENDE HIDRÓGENO FORMA HIDRÓXIDO pH

(pH metro)

pH

(papel)1

2

3

4

b) Para la determinación de la contante de equilibrio, complete los datos de pH obtenidos en la tablaque está en la sección cálculos de este informe

6. Cálculos

a) Calcular el volumen, en mL, de ácido acético o amoniaco concentrados, necesarios parapreparar 100 mL de una disolución 0.5 mol/L, a partir de la disolución 2 mol/L.

b) Determine el la constante de equilibrio de la sustancia que a usted se le asigno, tal como estáexplicado en la introducción, completando la siguiente tabla (que debe estar en el informe)

Concentración(mol/L)Ac. Acético ó

Amoniaco

pHo

pOH

[H+]o

[OH-]

[CH3COOH]o

[NH3]pX pY

0,5

0,1

0,05

0,01

0,005


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c) Grafique estos resultados trazando una recta para las mediciones efectuadas con pHmetro.

Ka o Kb (experimental) = ..................................

Ka o Kb (teórico) = .................................. (aparece en tablas)

Calcule él % error para la determinación

7. Informe (aspectos mínimos a abordar)

Discuta sobre los fenómenos físico químicos encontrados en el reconocimiento de ácidos ybases. Establezca diferencias y similitudes. Escriba las reacciones correspondientes.

En la determinación de la constante de equilibrio, discuta sobre el valor teórico y elexperimental. Determine los factores que influyen, tanto para el caso que los valores decontantes teóricos y experimentales sean iguales o diferentes

Cualquier observación que afecte el resultado de sus cálculos u observación diferente a lo

esperado, discútala en base a sus conocimientos y bibliografía que usted conozca.8. Bibliografía

1. Química. La ciencia central. Brown, LeMay, Bursten, Novena Edición (2004). Pág. 612 - 637.2.

El mundo de la Química. Conceptos y aplicaciones. Moore, Stanitski, Wood, Kotz. SegundaEdición (2000). Pág. 765 - 786

3. Química: Curso Universitario. Mahan/Myers Cuarta Edición (1990) Pág. 65, 171 – 1894. Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio de química. Yo-ying Chen, María

Angélica del Valle, Nancy Valdebenito y Flavia Zacconi Segunda edición ampliada. 2014.Ediciones Universidad Católica


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LABORATORIO N°3DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS Y SALES

1. Introducción

Las disoluciones que contienen un ácido débil y la sal de su base conjugada, o bien una base débil yla sal de su ácido conjugado, tienen la propiedad de que, para pequeñas adiciones de algún otro ácidoo base, su pH sufre una alteración muy pequeña. Debido a este hecho se les conoce con el nombrede disoluciones reguladoras, amortiguadoras o buffer.

Estas disoluciones también pueden ser preparadas por desplazamiento del equilibrio de unadisolución de ácido débil o su base conjugada o de una base débil o su ácido conjugado, por la adiciónde una base o de un ácido fuerte hasta obtener el pH deseado.

La ecuación de Henderson – Hasselbach permite calcular el pH de un buffer. Para un buffer formadopor un ácido débil y su base conjugada:

Ácido Base

pKa pH log

Análogamente para un buffer formado por una base débil y su ácido conjugado:

Ácido Base

pKb pH log14

Estas dos ecuaciones dejan de ser válidas cuando las concentraciones analíticas son muy pequeñas.La capacidad tamponante de una disolución está definida como la cantidad de base necesaria para

producir una variación de una unidad en el pH de la disolución.Los buffer más comúnmente usados son los formados por los pares: amoníaco y cloruro de amonio;ácido acético y acetato de sodio; ácido fosfórico y sus sales; ácido cítrico y sus sales.

2. Objetivos Preparar disoluciones amortiguadoras a diferentes pH. Determinar el efecto de un ácido fuerte en una disolución amortiguadora. Determinar el efecto de la dilución en una disolución amortiguadora. Determinar el efecto de una base fuerte en una disolución amortiguadora. Apreciar el fenómeno de hidrólisis y su relación con la disociación de ácidos y bases.

3. Materiales y reactivos H3PO4 0,1 mol/L NaH2PO4 0,1 mol/L Na2HPO4 0,1 mol/L HCl 0,1 mol/L NaOH 0,1 mol/L


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Agua destilada Sales Balanza digital pH metro Papel pH

Piseta Buretas Vasos de precipitado de 100 mL Matraz aforado de 25 mL Bagueta Probeta de 20 mL

4. Parte experimentalA. Obtención de una disolución amortiguadora:1. Amortiguador 1

Coloque una alícuota de 25,0 mL de una disolución de H3PO4 0,1mol/L en un vaso de

100 mL. Mida el pH de la disolución con pH metro. Agregue 15,0 mL de NaH2PO4 0,1mol/L y mida el pH de la disolución. Agregue 5,0 mL de HCl 0,1 mol/L y mida el pH dela disolución anotando los valores obtenidos.Utilice buretas para medir todos los volúmenes.Anote los valores de pH obtenidos y compare con sus valores calculados teóricamente.

2. Amortiguador 2Coloque una alícuota de 25,0 mL de una disolución de NaH2PO4 0,1 mol/L en un vasode 100 mL. Mida el pH de la disolución con pH metro. Agregue con bureta 15,0 ml dedisolución de Na2HPO4 0,1 mol/L y mida el pH. Luego agregue 15,0 ml de aguadestilada, mida el pH de la disolución con pH metro.Utilice buretas para medir todos los volúmenes. En el caso del agua destilada, utilice unaprobeta.Anote los valores de pH obtenidos y compare con sus valores calculados teóricamente.

3. Amortiguador 3Coloque una alícuota de 25,0 ml de una disolución de Na2HPO4 0,1 mol/L. Mida el pHde la disolución con pH metro. Agregue 10,0 mL de NaH2PO4 y mida el pH de ladisolución con pH metro. Agregue 10,0 mL de disolución de NaOH 0,1mol/L, mida el pHde la disolución con pH metro.Utilice buretas para medir todos los volúmenes.

Anote los valores de pH obtenidos y compare con sus valores calculados teóricamente.B. Comportamiento Acido-Base de algunas sales

Prepare 25 mL de una disolución 0,1 mol/L de la sal que se le asigne y luego mida el pHcon papel y pH metro.Anote el valor de pH obtenido y compare con su valor calculado teóricamente.


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5. INFORME (aspectos mínimos a considerar)

A. Obtención de una disolución amortiguadora Calcule el pH de la disolución inicial de cada amortiguador. Calcule el pH de las disoluciones amortiguadoras obtenidas después de adicionar los

volúmenes indicados en la parte experimental. Compare los valores de pH obtenidos experimentalmente con los calculados.

B. Comportamiento acido/base de las salesNombre de la sal analizada:................................................................................................................................pH de la sal con papel pH.............................pH de la sal con pH metro............................a) A partir del pH de hidrólisis escriba la ecuación de hidrólisis de la sal.b) Calcular el pH teórico de hidrólisis de la sal analizada.c) Complete la siguiente tabla.

Sal pH (pH metro) pH (papel) pH calculado KA o KB

6. Bibliografía

1.

Copia, Georgina. Equilibrio Iónico. Ediciones Universidad Católica de Chile, 2002 2. Silva M., Barbosa J. Equilibrios iónicos y sus aplicaciones, Editorial Síntesis (Vallehermoso,

Madrid), 2004, ESPAÑA. ISBN:84-9756-025-63. Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio de química. Yo-ying Chen, María

Angélica del Valle, Nancy Valdebenito y Flavia Zacconi Segunda edición ampliada. 2014.

Ediciones Universidad Católica


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LABORATORIO N°4EQUILIBRIO DE PRECIPITACIÓN

1. Introducción

Si tomamos un compuesto iónico y lo disolvemos en una cierta cantidad de agua, se tiene ladisociación del compuesto en sus iones. Se define como producto iónico de un compuesto al productode las concentraciones de los iones provenientes de la disociación del compuesto en disolución. Porejemplo en el caso de una disolución de Ca2SO4, que se disocia según la ecuación.

CaSO4(s) Ca2+(ac) + SO42-(ac)

El producto iónico está dado por la relación:

2

4

2.. SOCa I P

Si se aumenta gradualmente la concentración de la disolución, por ejemplo añadiendo más CaSO 4,

el valor de P.I. aumenta. Cuando se alcanza la saturación, el compuesto no se disuelve más y elexceso permanece como precipitado, en este punto el P.I. toma el nombre de producto desolubilidad o constante del producto de solubilidad, Kps.Por lo tanto la Kps de un compuesto iónico es el producto de las concentraciones de los iones que seforman del compuesto en la disolución saturada.La Kps tiene, a cada temperatura, un valor constante, por lo tanto:a) Si en una disolución el valor numérico del producto iónico de una sal es menor que el Kps, se

dice que la disolución no está saturada con respecto a esa sal, se denomina disolucióninsaturada. Esta disolución es estable, y no puede haber precipitación de la sal a partir de ellaa esa temperatura.

b) Si en una disolución el producto iónico es igual a la Kps, se dice que está saturada, es decir,

debe estar en equilibrio con la sal sódica, si ésta está presente, a la temperatura a la cual setrabaja.c) Si en una disolución el producto iónico es mayor que el Kps a la temperatura de la disolución,

se dice que la disolución está sobresaturada con respecto a esa sal. Esta disolución esinestable y tiende a precipitar sal sólida hasta que el valor del producto iónico disminuye hastael valor de la Kps. En este punto la precipitación termina si la temperatura permanece constante.La Kps no debe confundirse con la solubilidad aunque esté relacionado con ésta.

Para un compuesto poco soluble de fórmula general AmBn, que disocia según la ecuación:

AmBn(s) mAa+(ac) + nBb-(ac)

La Kps viene dada por:

nbma ps B A K

Si la solubilidad del compuesto en agua es s mol/L, las concentraciones de Aa+ y Bb- serán:

ms Aa ns Bb


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Por lo tanto se tiene:

nmnmnm ps snmnsms K

De este modo, si se desea determinar el producto de solubilidad de una sal es necesario conocer susolubilidad S, definida como el Nº de moles de la sal que están disueltos en 1 L de disolución saturada

a una determinada temperatura.

Disolución de los precipitadosCuando el producto de las concentraciones de los iones es menor que la Kps, el precipitado sedisuelve. El mecanismo de disolución de un precipitado por efecto de la adición de un reactivoconsiste en la disminución de la concentración de una o de todas las especies iónicas del precipitado.La concentración de los iones puede disminuir por uno de los siguientes motivos:1. Formación de un compuesto poco disociado. Por ejemplo: la disolución del MnS con HCl según

la reacción:S H MnCl HCl MnS 22

En la que se forma H2S poco disociado.2.

Formación de complejos. Por ejemplo: la disolución del AgCl en amoníaco según la reacción:

AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl- En la que se forma el complejo soluble Ag(NH3)2+

3. Cambio del estado de oxidación. Por ejemplo disolución del CuS en HNO3 CuS + 4HNO3 Cu(NO3)2 + S + 2H2O

2. Objetivos Observar la formación de un precipitado. Observar, experimentalmente, que en cualquier precipitado siempre quedan algunos iones

en disolución.

Observar los factores que afectan la solubilidad de un precipitado Determinar experimentalmente la constante del producto de solubilidad de PbCl2.

3. Parte experimental

A. Observación de la formación de distintos precipitados. Numere 3 tubos de ensayo. Agregue 2,5 mL de disolución de Pb(NO3)2 0,2 mol/L a cada tubo. Diluya 1 mL de KSCN 1 mol/L hasta 10 mL con agua destilada y agréguelo al primer tubo. Diluya 3,4mL de KSCN 1 mol/L hasta 10 mL con agua destilada, y agréguelo al segundo tubo. Al tercer tubo agréguele 10 mL de KSCN 1 mol/L.

Agite los tubos para inducir la precipitación. Si no se produce precipitado, raspe las paredesdel tubo con la bagueta, ya que las disoluciones de Pb(SCN)2 tienen tendencia a lasobresaturación.

Una vez producida la precipitación deje los tubos en reposo y observe la cantidad deprecipitado formado.

Filtre las disoluciones anteriores a través de papel filtro ocupando un papel filtro para cadadisolución y lavando el embudo cada vez con agua destilada. Recoja cada disolución en untubo de ensayo diferente.


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A cada tubo que contiene la solución obtenida en la filtración anterior agregue 1mL de K 2CrO4 0,3 mol/L. Agite y deje que el precipitado sedimente.

Observe las cantidades de precipitado formado.

B. Determinación de la Kps del PbCl2 por pesada del residuo sólido.

Pese una cápsula de porcelana vacía y limpia. Coloque en ella una alícuota de 25 mL de disolución saturada de PbCl2. Caliente cuidadosamente hasta que se evapore todo el líquido de la disolución. Deje enfriar y pese la cápsula con el residuo sólido. Por diferencia de peso obtenga la masa de PbCl2, en gramos, contenida en 25 mL de

disolución saturada.

C. Factores que afectan la solubilidad.

Adicione a dos tubos de ensayo 3 mL de CuSO4 0,1 mol/L. Mida el pH de la disolución conpapel pH.

Agregue a ambos tubos 2 mL de disolución de NaOH 0,1 mol/L. Agite. Observe y mida el pH.

Efecto del pH:Al tubo 1, adicione HCl concentrado gota a gota, hasta disolución del precipitado. Agite.Observe y mida el pH con papel pH.Efecto de un agente complejante:Al tubo 2, adicione amoniaco concentrado gota a gota hasta disolución del precipitado. Agite.Observe y mida el pH con papel pH.

4. Informe (aspectos mínimos a abordar)

I. Sección RESULTADOS

A. 1. Anote las cantidades relativas de Pb(SCN)2 formado en cada uno de los tubos.2. Anote las cantidades relativas de PbCrO4 precipitado en cada tubo.3. Nótese que la concentración de SCN- aumenta al ir desde el tubo 1 al 3. ¿Qué puede

decir de la concentración de Pb2+ que queda en la disolución?4. ¿Qué evidencia experimental sirve para afirmar (o refutar) sus conclusiones con

respecto a lo que contestó en (3)?5. Cuando se agrega un exceso de SCN- (tubo 3) la precipitación ¿es completa?

B. Cálculo del Kps del PbCl2

C. Factores que afectan la solubilidad.

Fundamente cual de los agentes utilizados para disolver el sólido fue más eficiente. Considereel número de gotas y la concentración del ácido clorhídrico y del amoniaco utilizados.


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LABORATORIO N°5EQUILIBRIOS DE OXIDACIÓN – REDUCCIÓN

1. Introducción

Una sustancia al oxidarse cede electrones y requiere de otra especie que los acepte, es decir, que sufrauna reducción. Por lo tanto, toda reacción de oxidación se produce simultáneamente con una reduccióny la reacción completa se llama de óxido-reducción.Cualquier sustancia (átomo o ión) capaz de aceptar electrones se reduce y se denomina oxidante. Todooxidante, al aceptar electrones, se transforma en una forma reducida. Esta, a su vez, tiende a ceder loselectrones adquiridos y a actuar como reductor. Se establece un equilibrio entre la forma oxidada y laforma reducida. En general, denominando Ox la forma oxidada y Red la forma reducida, se tendrá:

Ox + né Red (Reducción)Red Ox + né (Oxidación)

La forma oxidada y la reducida que intervienen en cada uno de tales equilibrios, constituyen un par deóxido-reducción o sistema redox.

Si tomamos dos sistemas redox y los unimos cerrando un circuito eléctrico, estamos construyendo ungenerador de corriente eléctrica; la magnitud de esta corriente dependerá de la diferencia de potencialexistente entre los potenciales de electrodo de cada uno de los sistemas redox. Es decir, hemosconstruido una pila.

Un ejemplo de celda voltaica o pila es la pila de Daniell que consiste en un electrodo de Zn sumergidoen una disolución de ZnSO4 y un electrodo de Cu en una disolución de CuSO4. Las disoluciones estánseparadas por un tabique poroso o puente salino que separa las disoluciones permitiendo el paso de losiones a través de él. Cuando se conectan ambos electrodos hay un flujo continuo de electrones que salendel electrodo de Zn hacia el electrodo de Cu a través del alambre externo y un flujo de iones a través dela disolución como resultado de las reacciones de óxido-reducción espontáneas que tienen lugar en loselectrodos. El electrodo de Zn es el ánodo y el de Cu es el cátodo. Debido a que los electrones con carganegativa fluyen del ánodo al cátodo, el ánodo de una celda voltaica se rotula con un signo negativo, y elcátodo, con un signo positivo. La diferencia de potencial entre los dos electrodos de una celda voltaicaproporciona la fuerza motriz que mueve los electrones a lo largo del circuito externo. Por consiguiente, aesta diferencia de potencial se le llama fuerza electromotriz o fem y se mide en voltios (V). La femproducida por una celda voltaica se denomina potencial normal o estándar de celda E° si lasconcentraciones de todos los iones son 1 mol/L, las presiones parciales de los gases son 1 atm y latemperatura de la celda es 25°C. Se calcula a partir del potencial de reducción de cada electrodo E° queindica la tendencia a adquirir electrones del mismo. Entonces es posible considerar que la fem de la pila

es la resultante de dos simples potenciales de electrodo. Como sabemos estos potenciales de electrodosno se determinan en forma absoluta, pero si se determinan respecto a un electrodo llamado de referenciatomando su valor igual a 'cero'. El potencial redox nos permite predecir si una reacción de oxidación-reducción será o no posible de realizar, es decir si es o no espontánea.Si tenemos 2 semireacciones con un determinado potencial (E°):

Ox(1) + n1é Red1 E°1Ox(2) + n2é Red2 E°2


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y si consideramos que los potenciales cumplen con la condición: E°1 > E°2

La reacción que espontáneamente puede llevarse a cabo es:

m2Ox(1) + n1Red(2) n1Ox(2) + m2Red1

, ya que se cumple que la variación de potencial (∆E°) para esta reacción es positivo (+)

∆E° = E°c - E°a > 0

Para un ∆E > 0 la reacción es espontánea

Variaciones del potencial con la concentración

El potencial redox varía con la concentración de los iones según la ecuación de Nernst. Si la temperaturaes 25°C, para la siguiente reacción:

a Ox + né b Red

a

b

Ox

d

n E E

Relog

0592.0

Donde n, es el número de electrones de la semireacción balanceada; E° el potencial estándar dereducción.Si una reacción requiere la intervención de protones (H+) según:

aOx + bH+ + é cRed + dH2O

el potencial de reducción varía al cambiar el pH según la relación:

bac

H Ox

d

n E E

Re

log0592.0

pH Ox

d

n E E

a

c

Re

log0592.0

2. Objetivo

Construir una pila Daniell en condiciones estándar y determinar su fuerza electromotriz. Modificar la concentración de cada uno de las semiceldas y observar si se producen

modificaciones significativas de su fuerza electromotriz Observar la influencia del pH en el desplazamiento del equilibrio en una reacción Redox


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3. Parte Experimental

Pila de Daniell Agregue a un vaso de precipitado 50 mL de una disolución de CuSO4 0,1 mol/L y en otro vaso,

50 mL de una disolución de ZnSO4 0,1 mol/L.

Introduzca en el vaso con la disolución de CuSO4 la lámina de Cu y en el que contiene ladisolución de ZnSO4 la lámina de Zn. Conecte las láminas de Cu y Zn al voltímetro utilizando los cables proporcionados. Observará

que el voltaje se mantiene en cero, indicando que no circula corriente porque el circuito estáabierto.

Llene el tubo en U con una disolución de NaCl y tape cada extremo de él con algodón. Esteconstituirá el llamado puente salino.

Invierta el tubo en U e introduzca un extremo en la disolución de CuSO4 y el otro en la ZnSO4. Anote la lectura del voltímetro.

Efecto de la concentración

Utilizando una probeta, agregue a un vaso de precipitado 5 mL de una disolución de CuSO 4 0,1 mol/L y 45 mL de agua destilada y en otro vaso, 50 mL de una disolución de ZnSO 4 0,1mol/L. Construya un sistema idéntico al montado en la parte A. Anote la lectura del voltímetro.

Utilizando una probeta, agregue a un vaso de precipitado 50 mL de una disolución de CuSO 4 0,1 mol/L y en otro vaso, 5 mL de una disolución de ZnSO4 0,1 mol/L y 45 mL de agua destilada.Construya un sistema idéntico al montado en la parte A. Anote la lectura del voltímetro.

Influencia del pH en un equilibrio RedoxConsiderando el sistema Redox:

IO3- + I- + H+ ½ I2 + H2O

Es posible observar cualitativamente que el ión yodato puede oxidar al yoduro en ambiente ácido, orecíprocamente el yodo puede desdoblarse en I- y IO3- en ambiente básico

Coloque en 3 tubos de ensayo (1, 2 y 3) 10 mL de disolución de KIO3 0,1 mol/L. Ajuste el contenido del Tubo 1 a pH = 2, agregando 3 gotas de HCl 1 mol/L

El Tubo 2 a pH = 6El Tubo 3 a pH = 12, agregando 3 gotas de NaOH 1 mol/L.

A cada uno de los tubos, agregue 5 gotas de KI 0,1 molar y 1 mL de CHCl3. Agite y compruebesi se genera yodo.

En los casos en que se produjo yodo, adiciones lentamente NaOH 1,0 mol/L hasta la

desaparición del yodo (color). Interprete los resultados.


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4. INFORME (aspectos mínimos a abordar)

Sección RESULTADOS

1.- Pila de Daniell:

Tabule los potenciales de celda experimentales y teóricos.Calcule el porcentaje de error en la determinación.

2.- Influencia del pH en el EquilibrioPara el tubo en el que se genera yodo, escriba la reacción de generación de yodo.Explique lo que sucede en este tubo al agregar NaOH.

5. Bibliografía

1.

Química La ciencia central. Brown, LeMay, Bursten. Novena Edición (2004). Pág. 612 - 637.2. El mundo de la Química. Conceptos y aplicaciones. Moore, Stanitski, Wood, Kotz. Segunda

Edición (2000). Pág. 765 – 7863.

Mediciones y Métodos de Uso Común en el Laboratorio de Química. Yo-ying Chen, MaríaAngélica del Valle, Nancy Valdebenito y Flavia Zacconi Segunda edición ampliada. 2014.Ediciones Universidad Católica.


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NORMAS BÁSICAS DE FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

FORMULACIÓN

1.

En los compuestos binarios los metales preceden en las fórmulas a los no metales.De un modo general, el componente electropositivo (catión) debe preceder al electronegativo(anión), aunque en las lenguas latinas, al nombrarlos se sigue el orden contrario.

Ejemplos:Bromuro de potasio KBr, nitrato de sodio NaNO3, óxido de calcio CaO.

2. Como las moléculas son neutras (carga total nula), el número de oxidación aportado por laparte electronegativa debe ser igual, en valor absoluto, al aportado por la parte electropositiva.Para conseguirlo, el procedimiento más utilizado es intercambiar los números de oxidación, ycomo norma general, aunque con excepciones, simplificar los subíndices resultantes cuandosea posible.

Ejemplos:

El calcio con número de oxidación 2+, y el cloro con número de oxidación 1-, forman elcompuesto CaCl2.El plomo con número de oxidación 4+, y el oxígeno con número de oxidación 2-, forman elcompuesto Pb2O4, que al simplificar, dividiendo por dos, da PbO2.

NOMENCLATURA

3. El nombre del componente electropositivo no se modifica, excepto en la nomenclaturatradicional. El nombre del componente electronegativo se modifica del siguiente modo:

a) Cuando es monoatómico se utiliza la terminación uro, excepto para el oxígeno que seemplea la terminación ido

b) Cuando es poliatómico se utiliza la terminación ato, con muy pocas excepciones. En lanomenclatura tradicional también se emplea ito.

Ejemplos:

Bromuro de plata, cloruro de sodio, óxido de magnesio, seleniuro de litio, nitrato de cesio,sulfito de bario.

4. Cuando es necesario evitar la ambigüedad, las proporciones estequiométricas se puedenindicar de las siguientes formas:

4.1 Nomenclatura sistemática

Se utilizan prefijos numerales griegos hasta diez, y de diez en adelante la I.U.P.A.C. permiteel uso de números: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, enea o nona, deca, endeca o


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undeca u 11, dodeca o 12, trideca o 13, etc. Están permitidos también hemi, para la relación2/1, y sesqui para la relación 2/3.La a final del prefijo no se suprime aunque vaya seguida de otra vocal. Puede omitirse el prefijomono o incluso los demás si ello no supone ambigüedad alguna.

Ejemplos:Tricloruro de hierro, pentaóxido de dicloro, tetrahidróxido de plomo, heptaóxido de dibromo.

4.2 Nomenclatura de Stock

Se coloca la valencia o número de oxidación en números romanos, entre paréntesis, acontinuación del nombre del elemento. Cuando sea necesario, se utiliza el número cero. Si elnúmero de oxidación es invariable no es necesario indicarlo.

Ejemplos:

Cloruro de hierro (III), óxido de cobre (I), ácido dioxoclórico (III), hidróxido de plomo (IV).

4.3 Nomenclatura tradicional

Es el sistema más antiguo y consiste en designar el estado de mayor número de oxidaciónpor la terminación ico y el de menor número de oxidación mediante la terminación oso.Cuando el número de oxidación es invariable puede emplearse la terminación ico. LaI.U.P.A.C. ha desaconsejado su uso pues es confuso cuando el elemento presenta más dedos estados de oxidación, no es aplicable a los compuestos de coordinación y exige recordartodos los números de oxidación. Por tradición sigue usándose, pero es convenienteabandonarla.

Ejemplos:Cloruro férrico, hidróxido plumboso, sulfato cúprico.

ÓXIDOS

Los óxidos son compuestos que resultan de la unión del oxígeno con cualquier otro elemento,ya sea metálico o no metálico.El oxígeno actúa con número de oxidación 2- y como es, a excepción del flúor, el elementomás electronegativo, el elemento unido al oxígeno figura en primer lugar en las fórmulas. Loselementos combinados con el oxigeno utilizan números oxidación positivos.

Los óxidos metálicos tienen carácter básico, de ahí que se les llame también óxidos básicos.Los óxidos de los no metales reciben el nombre de óxidos ácidos.

Óxidos básicos u óxidos metálicos

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores y las normas básicas vistas en la secciónanterior pueden comprenderse los siguientes ejemplos:


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N. sistemática N. de Stock N. tradicional

Fe2O3 trióxido de dihierro o óxido de hierro (III) óxido férricosesquióxido de hierro

Cu2O monóxido de dicobre óxido de cobre (I) óxido cuprosoo hemióxido de cobre

PbO2 dióxido de plomo óxido de plomo (IV) óxido plúmbico

CdO óxido de cadmio óxido de cadmio óxido de cadmio

Óxidos ácidos u óxidos no metálicos

Se nombran y formulan siguiendo las consideraciones generales vistas para los óxidos yaplicando las normas básicas de nomenclatura y formulación.La nomenclatura más adecuada es la sistemática. La nomenclatura de Stock es preferible noutilizarla en los compuestos binarios entre no metales; por tanto, tampoco en los óxidos ácidos.Tradicionalmente se les ha llamado anhídridos y además de las terminaciones oso e ico sehan utilizado los prefijos hipo y per para evitar la ambigüedad en los nombres. Incluimos estaterminología para que no resulten absolutamente extraños los nombres tradicionales de losácidos, pero NO DEBE UTILIZARSE. Ejemplos:

N. sistemática N. de Stock N. tradicional

Cl2O7 heptaóxido de dicloro óxido de cloro (VII) anhídrido perclórico

Cl2O5 pentaóx

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