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Manual de Prácticas de
Química Inorgánica
INGENIERÍA INDUSTRIAL
Q.B.P Elizabeth Mercado Herrera, I.B.Q. Ma. del Carmen Domínguez Reyes 28/08/ Revisó: I.Q. Beatriz Contreras Navarro, I.Q. Berenice Miranda Casarrubias, I.B.Q. Oscar Oliva Sánchez, I.Q. Alberto Cocom Celaya, Belem Barcenas Arias.
ES OBLIGATORIO, PARA TENER ACESO AL LABORATORIO, LLEVAR BATA BLANCA
LARGA DE ALGODÓN, MANGA LARGA, CERRADA, ZAPATO CERRADO DE PIEL,
GOGLES DE SEGURIDAD Y UNA FRANELA GRANDE.
También es importante traer un encendedor por equipo.
Nombre del alumno: ________________________________________ Grupo: ________________________ Prof de la Teoría: ____________________________________________ Prof de laboratorio:__________________________________________
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA INDICE:
Instructivo para el manual 3
¿Cómo realizar una conclusión? 4
Práctica No. 1: “Conocimiento de las reglas de laboratorio” 5
Práctica No. 2: “Identificación y manejo del material de laboratorio” 9
Práctica No. 3: “Operaciones básicas en el laboratorio: filtración, decantación,
cristalización”
Práctica No. 4: “Periodicidad química” 24
Práctica No. 5: “Enlaces Químicos” 26
Práctica No. 6: “Nomenclatura de óxidos básicos e hidróxidos” 33
Práctica No. 7: “Nomenclatura de anhídridos, ácidos y bases” 39
Anexo1: Tabla de aniones y cationes 44
Anexo 2: Referencias (APA) 45
Referencias consultadas 46
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA ¿CÓMO REALIZAR UNA CONCLUSIÓN?
Se conoce con el término de conclusión a toda aquella fórmula o proposición que sea
el resultado obtenido luego de un proceso de experimentación o desarrollo y que establezca
parámetros finales sobre lo observado.
La palabra conclusión puede ser utilizada tanto en el ámbito científico como en el área
literaria y en muchos otros ámbitos en los cuales da la idea de fin o de cierre de una serie de
eventos o circunstancias más o menos ligadas entre sí.
Una conclusión de trabajo se produce cuando a partir de hechos conocidos se obtiene
un nuevo conocimiento es por eso que se está obtenido una conclusión; todo proceso de
razonamiento la genera.
Todas las prácticas de este manual deben llevar conclusión. Para elaborarla se
recomienda tomar en cuenta lo siguiente:
a).- La conclusión debe ser corta (una sola frase).
b).- La conclusión no debe ir en 1ª o 2ª persona, del singular, ni del plural.
c).- Las conclusiones no son observaciones, procedimientos, recomendaciones ni
apreciaciones personales.
Ejemplos:
1.- El conocimiento general de las reglas de laboratorio permite al usuario conservar
su integridad física y mental durante el desempeño de su trabajo en el mismo.
2.- La Teobromina es un alcaloide de la familia de la cafeína contenida en el cacao.
3.- Las plantas de la familia de las cactáceas pertenecen a los climas desérticos,
aunque se pueden desarrollar en otro tipo de climas.
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA PRACTICA No. 1 CONOCIMIENTO GENERAL DE LAS REGLAS DEL LABORATORIO ALUMNO (A):_____________________________________________________________ GRUPO: ___________ FECHA: __________________ OBSERVACIONES: ________________________________
FIRMA Y SELLO DEL PROFESOR Nombre de los integrantes del equipo. 1.______________________________________________________________________________ 2.______________________________________________________________________________ 3.________________________________________________________________________________ 4.________________________________________________________________________________ 5.________________________________________________________________________________ 6.________________________________________________________________________________ 7.________________________________________________________________________________ COMPETENCIAS : Al término de la práctica el alumno: a) Identifica las medidas de seguridad e higiene necesarias para el manejo correcto de las substancias y materiales de laboratorio. b) Conoce las medidas de seguridad requeridas para el trabajo en equipo y ayuda a sus compañeros en caso necesario. INVESTIGACIÓN PREVIA : Investigue en la bibliografía correspondiente:
- ¿Qué es un laboratorio?
- ¿Cuáles son los tipos de laboratorio (mínimo 5) más comunes y en que se especializa cada uno?
- Lea la norma NOM-018-STPS-2000 y en base a la lectura conteste el siguiente cuestionario: a) ¿Cuál es el objetivo de la norma mexicana NOM-018-STPS-2000? b) ¿Qué significa HDS y cuál es la información que proporcionan? c) ¿Qué significan las siglas NFPA d) Describa el rombo de seguridad, colores, números y significado e) Describa el rectángulo. f) De acuerdo a la norma qué equipo de protección personal se utiliza en la industria y cuando es requerido.
DESARROLLO:
a) Analice la información que se le proporciona y en conjunto con la información investigada realiza: un mapa mental sobre “reglas de higiene y seguridad en el laboratorio de química”. b) Escriba los pasos para tratar: Una herida Quemadura por Calor Quemadura por Ácido Quemadura por Álcali
c) Investigue la manera correcta de mezclar un ácido con agua y mencione los
cuidados que debe tener.
POLÍTICAS DE USO DE LOS TALLERES Y LABORATORIOS DEL TESCo
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA
- Calentar lentamente el material de vidrio. Cuando se caliente una sustancia en cualquier tipo de material, cuida que el material no se proyecte a ti o a tu compañero.
- Nunca pruebes, olfatees ni tomes un reactivo. Cuando se necesite oler un reactivo, no lo hagas directamente al recipiente; abanica con las manos los vapores y entonces con suma precaución oler.
- Nunca verter agua sobre ácidos concentrados. Siempre agrega lentamente el ácido sobre el agua mientras se mezcla.
- Si se desprenden gases durante el experimento, realizarlo bajo la campana de extracción.
- Los reactivos que ya no sirven, viértelos en los recipientes que indique el profesor.
- No tirar sustancias sólidas en las tarjas.
- No manipular las llaves de gases (cuando no se requiere)
- Al término del experimento, lavar todo el material, secarlo perfectamente bien y guardarlo. SOBRE LOS SERVICIOS QUE PRESTAN LOS TALLERES Y LABORATORIOS. I. Los servicios de los Talleres y Laboratorios se proporcionarán por conducto del responsable del área correspondiente y sus auxiliares. II. Los servicios que proporcionan los Talleres y Laboratorios son: a. Préstamo del equipo e instalaciones para el desarrollo de las prácticas establecidas en el periodo escolar, para atender las horas prácticas de las asignaturas que se están impartiendo. b. Asesoría para la operación del equipo. c. Préstamo del equipo e instalaciones para exposiciones y eventos académicos dentro del TESCo siempre que esto no afecte las asignaturas. III. El préstamo del equipo y herramienta para exposiciones y eventos académicos, deberá solicitarse mediante el formato: Vale de Equipo de Talleres y Laboratorios FO-TESCo-68, debidamente llenado y la credencial institucional de quien hace la solicitud. IV. El acceso de usuarios a los Talleres y Laboratorios quedará restringido al horario de servicio establecido. V. En período escolar el horario de servicio de los Talleres y Laboratorios será establecido conforme a las necesidades de las asignaturas y talleres de apoyo académico determinados al inicio del semestre. VI. Las acciones de mantenimiento preventivo y correctivo del equipo se realizarán preferentemente en periodo inter-semestral y de ser requeridas durante el periodo escolar, se restringirá el acceso, previa notificación a los usuarios del equipo intervenido. SOBRE LOS DERECHOS Y OBLIGACIONES DE LOS USUARIOS I. Son derechos de los usuarios: a. Tener acceso al uso del equipo e instalaciones de los Talleres y Laboratorios del TESCo durante el horario de servicio. b. Recibir asesoría para el uso del equipo y las instalaciones, así como la información acerca de los servicios que proporcionan los Talleres y Laboratorios del TESCo, por parte del responsable del Taller y/o Laboratorio. c. La asignación del equipo y herramienta requeridos para el desarrollo de prácticas. d. El préstamo del equipo y herramienta requeridos para la realización de exposiciones en eventos académicos, previa planeación elaborada en el Formato de Programación de Prácticas Fo-TESCo-67 autorizada por la Jefatura de División correspondiente. II. Son obligaciones de los usuarios: a. Observar, sin excepción, los presentes lineamientos. b. Presentar la credencial vigente del TESCo para la asignación del equipo y uso de las instalaciones. c. Utilizar bata en el área de trabajo del Taller o Laboratorio.
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA d. Respetar la tolerancia de entrada de 10 minutos después de la hora asignada para la clase. e. Hacer uso adecuado de las instalaciones, equipo y material asignados para el desarrollo de las prácticas o eventos académicos especiales. f. Observar, sin excepción, las medidas de higiene y seguridad publicadas en cada Taller o Laboratorio, así como el uso obligatorio del equipo de protección que corresponda. g. Abstenerse de entrar con mochilas, portafolios o bolsas al área de trabajo, debiendo depositar dichas pertenencias no necesarias para el desarrollo de las prácticas en el espacio destinado para su guarda y custodia. h. Abstenerse de introducir y conectar todo tipo de equipo eléctrico o electrónico ajeno a las instalaciones del Taller o Laboratorio sin la autorización del responsable. i. Entregar al responsable del Taller o Laboratorio, el equipo utilizado en las mismas condiciones en que se recibió, antes de salir de las instalaciones. j. Abstenerse de introducir y/o consumir alimentos, así como de ingerir bebidas en las instalaciones del Taller o Laboratorio. k. Abstenerse de fumar en las instalaciones del Taller o Laboratorio. l. Abstenerse de arrojar basura fuera de los cestos destinados para ello. m. Tratar con orden, cortesía y respeto al personal académico, de servicio y usuarios en general. n. Reportar al encargado cualquier falla o deterioro en el equipo asignado. o. Reparar o reponer el equipo dañado o extraviado, en caso de comprobarse la responsabilidad o negligencia del usuario. p. Y las demás obligaciones que para tal efecto se establezcan. CONCLUSIONES: REFERENCIAS EMPLEADAS:
LISTA DE COTEJO PRÁCTICA 1
Autoevaluación Co-evaluación
ASPECTOS SI^ NO^ Si^ No
PORTADA con datos correctos Nombre, grupo y fecha Nombre, grupo y fecha en práctica INVESTIGACIÓN PREVIA ¿Qué es un laboratorio? Tipos de laboratorio. Investigación de la NOM-018-STPS- Pregunta a) Pregunta b) Pregunta c) Pregunta d) Pregunta e) Pregunta f) DESARROLLO: Mapa mental Pasos para tratar heridas Cuidados al mezclar ácido y agua CONCLUSION
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA PRÁCTICA No. 2 IDENTIFICACIÓN Y MANEJO DEL MATERIAL DE LABORATORIO ALUMNO (A):_____________________________________________________________ GRUPO: ___________ FECHA: __________________ OBSERVACIONES: __________________________________
FIRMA Y SELLO DEL PROFESOR Nombre de los integrantes del equipo. 1.______________________________________________________________________________ 2.______________________________________________________________________________ 3.________________________________________________________________________________ 4.________________________________________________________________________________ 5.________________________________________________________________________________ 6.________________________________________________________________________________ 7.________________________________________________________________________________ 8._______________________________________________________________________________ COMPETENCIAS : Al término de la práctica el alumno: Identifica y maneja el material básico de laboratorio para emplearlo durante el desarrollo de las prácticas de manera adecuada y responsable. INVESTIGACIÓN PREVIA
- Lea las consideraciones teóricas y coloque en un cuadro los objetivos y consideraciones del laboratorio.
- Investigue y realice un mapa mental sobre la clasificación del material de laboratorio.
- Investigue qué es una balanza granataria y una balanza analítica (Dibujo, descripción, usos).
- Investigar e ilustrar ¿qué es un mechero de bunsen?
- Investigue los siguientes conceptos (describa, e ilustre): a) Llama oxidante b) Llama reductora c) Combustión lenta d) Combustión viva e) Combustión completa f) Combustión incompleta
- ¿Qué gas se utiliza en el laboratorio?, Este gas no tiene olor, sin embargo se le agrega una sustancia para que huela, explique por qué, e investigue el nombre de esta sustancia.
- Escriba la ECUACIÓN QUÍMICA de la reacción de combustión completa.
- Escriba la ECUACIÓN QUÍMICA de la reacción de combustión incompleta CONSIDERACIONES TEORICAS : Los equipos y materiales que se usan en el laboratorio de química constituyen los elementos con los cuales se hacen los experimentos y las investigaciones. Para trabajar con eficiencia en el laboratorio es necesario conocer los nombres de los diferentes utensilios, hacer un diagrama y conocer su uso.
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA Todo lo anterior es con la finalidad de lograr los diversos objetivos de un laboratorio de Química Inorgánica, de los cuales podemos mencionar algunos muy importantes como los siguientes: a) Darle oportunidad al alumno de comprobar personalmente las propiedades físicas y químicas de los diferentes grupos de sustancias tratadas en teoría, al mismo tiempo se fomenta el interés del alumno por la Química. b) Incrementar su habilidad manual, criterio y confianza para efectuar reacciones. c) Desarrollar su capacidad para plantear un experimento original. d) Desarrollar su capacidad para registrar sus observaciones en forma metódica, exacta, completa e inteligible. e) Familiarizar al alumno en las operaciones o reacciones más comunes en Química, así como sus limitaciones y riesgos. Para que estos fines se logren se necesita la ILIMITADA COOPERACIÓN Y COMPROMISO DEL ALUMNO, el cual deberá considerar lo siguiente: I Estudiar cuidadosa y ampliamente la teoría de la práctica asignada antes de empezar su ejecución, de esta manera estará preparado, comprendiendo la idea básica sobre el desarrollo de la misma. II Plantear el desarrollo de la práctica, buscando el porqué de cada uno de los pasos de ésta. Las siguientes preguntas se pueden plantear en casi todos los experimentos: (1) ¿Las cantidades de los reactivos corresponden a las cantidades teóricas? ¿Qué sucederá si se cambian las cantidades? (2) ¿Por qué se han de emplear las condiciones experimentales indicadas? ¿Qué pasa si se eleva o baja la temperatura de la reacción? (3) ¿Cómo se puede averiguar cuando se ha completado una reacción? (4) ¿Cuál es la finalidad de cada paso del experimento? III Durante la ejecución del experimento se debe observar y anotar lo siguiente:
- Los cambios térmicos.
- Formación de colores.
- Formación de precipitados.
- Disoluciones.
- Espuma.
- Separación de capas líquidas.
- Desprendimiento de gases.
- Y en general todo lo que ocurra durante la práctica. IV. Estudiar cada uno de los movimientos realizados para determinar las condiciones favorables para incrementar la eficiencia del trabajo y disminuir el desperdicio de energía y el tiempo empleado en armar aparatos defectuosos, etc. V. Cuándo se suspenda un experimento, asegúrese de lo siguiente: a) De que no habrá reacciones secundarias o descomposición antes de que se reanude la práctica. b) De que se ha anotado en todos los recipientes, tubos, matraces, etc. La naturaleza del contenido y que se ha registrado en la libreta de laboratorio el estado del experimento en el momento de su interrupción. VI. Actuar siempre con PRECAUCIÓN y evitar dejar al azar los resultados de un experimento o material sin identificar. ¡Puede ser un día de mala suerte!
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA Matraz Erlenmeyer Embudo de talle largo Embudo de separación Matraz Kitasato Refrigerante
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA Cristalizador Matraz de bola Vidrio de reloj Matraz aforado Pipeta
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA Triangulo de porcelana Mortero con pistilo Soporte universal Pinzas con nuez Pinzas de tres dedos
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA Pinzas para crisol Tripie Aro metálico Cucharita de combustión Espátula
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA
PROCEDIMIENTO 2:
- Pesar en la balanza granataria y luego en la balanza analítica 5 objetos como anillos, aretes, relojes, etc. (previa explicación del profesor para el manejo de las balanzas).
- Anotar los pesos obtenidos del punto anterior y compararlos, explique por qué existen diferencias en estos pesos. RESULTADOS: RESULTADOS DE PESOS Peso Objeto BALANZA GRANATARIA^ BALANZA ANALÍTICA 1 2 3 4 5 ¿Por qué hay diferencias?:
DOBLADO DE VIDRIO
El vidrio es un líquido sobre enfriado, carente de estructura micro-cristalina, sin punto de fusión definido, ablandándose dentro de intervalos de temperatura más o menos grandes. El vidrio más empleado en el laboratorio es el pyrex, que se ablanda a temperaturas mayores de 600 °C y su coeficiente de dilatación o expansión es muy bajo. Ordinariamente no se puede trabajar con mechero de Bunsen. Para conexiones y capilares se utiliza el vidrio ordinario y el “Kimble” que
INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA son de bajo intervalo de ablandamiento de 400 a 500 °C, por lo que se les puede doblar y estirar usando un mechero de Bunsen. El tubo de vidrio de diámetro pequeño se puede doblar sin necesidad de soplarlo. Para obtener un tubo doblado correctamente, es indispensable calentar uniformemente en toda la sección del tubo que se va a doblar. Para doblado en ángulo recto, se debe calentar una superficie del tubo de 7 a 8 veces el diámetro del mismo. Esto se logra colocando en la boquilla del mechero una “mariposa” (adaptador triangular). El calentamiento continúa hasta que el tubo comienza a doblarse por su propio peso y la flama se colorea fuertemente de amarillo. La sección que se desea doblar se hace girar constantemente, manteniendo el tubo ligeramente inclinado. Cuando la sección que se va a doblar se hace plástica, se separa el tubo del mechero y se dobla sobre la mesa de trabajo. No lo fuerces pues obtendrá una escuadra mal doblada. Para prender tu mechero, sólo debes seguir los siguientes pasos: a) Cerrar totalmente la entrada de aire, abrir ligeramente la llave de paso del gas y acercar, lateralmente encendedor o chispa a la boca del cañón. b) Regular la llave hasta obtener una llama con la altura deseada. c) Gradualmente, abrir la entrada de aire. d) No abrir repentinamente porque puede apagarse el mechero. e) Para obtener mayor temperatura, abrir más el flujo de gas y la entrada de aire f) El mechero se apaga al cerrar la llave de gas.
PROCEDIMIENTO 3:
1.- Cortar 4 trozos del tubo de vidrio de las siguientes longitudes: 15 cm, 18 cm, 20 cm y 28 cm. Para cortar el tubo de vidrio , se coloca sobre la mesa deteniéndolo con la mano izquierda y apoyando sobre él la arista de la lima, se hace una incisión en el punto señalado. Después sostenga entre las manos el tubo de tal modo que los extremos de los dedos pulgares queden casi en contacto y del lado opuesto a la incisión. Simultáneamente, con ambas manos, apoyándote en el borde de las uñas se flexiona el tubo hacia afuera. 2.- Tome el trozo de tubo de 15 cm y caliéntelo en la parte media, en una zona de 3 cm. Gírelo constantemente hasta que esté bien reblandecido. Entonces sáquelo y dóblelo en un plano hasta formar un ángulo recto. 3.- Doble siguiendo las mismas indicaciones, los trozos de tubo de 20 y 28 cm, en las siguientes formas y dimensiones:
19 cm
4 cm
4 cm
