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FACULTAD DE MEDICINA HUMANA-USMP-FILIAL NORTE MANUAL DE LABORATORIO QUIÍMICA
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS
FILIAL NORTE
QUÍMICA
MANUAL DE LABORATORIO
• LILIANA QUIÑONES CHAPOÑAN
• CESAR MONTEZA ARBULU
• IVAN CORONADO ZULOETA
• RODOLFO PUMACHAGUA HUERTAS
• JAMES GUERRERO BRACO
• JAVIER VELEZ VERONA
• NORA ALBINO DE LA SOTA
• CESAR JERI APAZA
• DOYLE BENEL FERNANDEZ
• HELMER LEZAMA VIGO
PRIMER AÑO
I-SEMESTRE
CHICLAYO - PERÚ
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Normas para el trabajo adecuado en el desarrollo de los
experimentos en el laboratorio
- No ingresar al Laboratorio con mochilas, carteras o cualquier material que no sea utilizado en la práctica.
- Llevar puesto el mandil blanco y abotonado y zapatos cerrados antes de ingresar al laboratorio.
- Los alumnos deberán llevar el cabello recogido o amarrado.
- No consumir alimentos, ni bebidas gaseosas, durante el desarrollo del experimento.
- En cada experimento de laboratorio, debe estar atento a las instrucciones del profesor sobre el manejo y cuidado de los equipos y reactivos químicos.
- El alumno no esta obligado a imprimir la guía de practica, pero si deberá traer las hojas para el desarrollo de la práctrca y entrega de los cuestionarios al profesor para su evaluación.
EVALUACIÓN CONTINUA
ASPECTO ACTITUDINAL
- Asistencia y puntualidad 0 ; 2,5 ó 5 puntos
- Indumentaria adecuada 0 ; 2,5 ó 5 puntos
- Material requerido para práctica 0 ; 2,5 ó 5 puntos
- Participación 0 a 5 puntos ASPECTO CONCEPTUAL
- Evaluación escrita 0 - 20 puntos ASPECTO PROCEDIMENTAL
- Manipula adecuadamente el material de laboratorio 0 a 4 puntos
- Sigue el protocolo establecido en la guía 0 a 4 puntos
- Elaboración de Informe Práctico (COMPLETO): 0 a 12 puntos
PROGRAMACIÓN DE PRÁCTICAS
Semana Fecha PRACTICA 1 JU 01/SA 03-^03 I.1. Introducción y Organización de grupos. 2 MI 07/JU 08/SA10-^03 I.2. Normas para las Prácticas. Bioseguridad 3 MI 14/JU 15/SA17-^03 I.3. Material y equipos de laboratorio 4 MI 21/JU^ 22/SA 24-^03 I.4. Enlace químico 5 MI 28/JU 29/SA 31-^03 I.5. REPASO-FERIADO-REPASO 6 MI 04/JU 05/SA 07-^04 I.6. Procedimientos químicos, Técnicas de separación 7 MI 11/JU 12/SA 14-^04 I.7. Preparación de soluciones, concentraciones 8 MI 18/JU 19/SA 21-^04 I.8. pH y soluciones buffer PRIMERA EVALUACION CONTINUA 9 MI 25/JU 26/SA 28-^04 SEMANA DE EVALUACIONES PARCIALES
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PRÁCTICA N° I.
INTRODUCCION AL LABORATORIO
I. INTRODUCCIÓN
El laboratorio es el ambiente físico donde los científicos y los técnicos obtienen datos experimentales que permiten sustentar una investigación. Pero también se sabe que este arduo y dedicado trabajo sólo es factible cuando se ha establecido la normativa para proteger la salud de las personas que puedan estar expuestas a riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos, químicos, y físicos. La bioseguridad es un conjunto de medidas probadamente eficaces para evitar la adquisición accidental de infecciones con organismos patógenos contenidos en las muestras de fluídos corporales, así como los riesgos relacionados con la exposición a agentes químicos, físicos o mecánicos a los que está expuesto el personal en los laboratorios. Sólo si las personas que trabajan en los laboratorios conocen las normas de bioseguridad y las aplican, pueden determinar su propia seguridad, la de sus compañeros y la de la colectividad. El personal de laboratorio debe cumplir con las normas de bioseguridad y los directivos de la institución deben cumplir con brindar las facilidades para que estas normas sean aplicadas. En el laboratorio de química específicamente, los alumnos se encuentran frente a diversas sustancias que pueden resultar altamente peligrosas para la salud y la vida de quienes las manipulan, por tanto es muy importante que todos los frascos y botellas que las contienen estén debidamente rotulados y además deben indicar el grado de peligrosidad que dicha sustancia demanda. A continuación se observa un símbolo muy común en botellas que contienen sustancias tóxicas: Cuando nos encontramos frente a este símbolo inmediatamente nos damos cuenta que se tarta de una sustancia muy dañina.
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA-USMP-FILIAL NORTE MANUAL DE LABORATORIO QUIÍMICA Otros laboratorios como los del Instituto Peruano de Energía Nuclear, presentan este símbolo. En laboratorios donde se trabajan con materiales biológicos como bacterias, hongos o virus ¡Peligro de contaminación. En general también nos podemos encontrar con otros símbolos que indican prohibición, o que indican las zonas de seguridad: Salida de Emergencia
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- No abandonar aparatos funcionando sin vigilancia.
- Evitar tocar sin guantes cualquier sustancia química. Inclusive existen sustancias que destrozan los guantes, por tanto lo mejor es utilizar espátulas para manipular sólidos y pipetas con bombilla de succión para líquidos.
- No llevar a la boca ni pipetear con la boca sustancias químicas, peligro de muerte.
- Jamás acercar a la nariz ninguna clase de reactivos, ya que esto puede dañar las vías respiratorias.
- Antes de retirarse del laboratorio, lavar los materiales utilizados en la práctica. IV. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
- La mayoría de sustancias que se utilizan en las prácticas de química son potencialmente peligrosas.
- Muchos de los procedimientos que se emplean, tales como calentar tubos directamente al mechero, o beakers en la cocinilla son de alto riesgo.
- Al calentar o destilar líquidos volátiles o inflamables, como éter etílico, sulfuro de carbono, cloroformo, acetona, etc. se debe hacer siempre en baño de agua, aceite, arena o en parrillas eléctricas con cubierta metálica y preferentemente en la campana de humos.
- Por ningún motivo se dejarán disolventes volátiles, tales como los mencionados, cerca de flamas.
- En el caso de inflamarse un líquido, procurar cubrir el recipiente con una luna de reloj, tela de asbesto, vaso de precipitados o con un matraz vació; cerrar las llaves del gas, evitar la propagación del fuego y CONSERVAR LA SERENIDAD.
- El Ácido Sulfúrico (H 2 SO 4 ), Ácido Clorhídrico (HCl), Ácido Nítrico (HNO 3 ), e Hidróxido de Sodio (NaOH) van a ser comunes en las prácticas de laboratorio, por lo cual jamás se deberá tocar, oler o jugar con estas sustancias por ser muy corrosivas.
- Al usar BENCENO trabajar siempre en una vitrina bien ventilada. No respirar nunca los vapores de benceno y evitar cualquier situación que provoque salpicaduras sobre la piel o los vestidos. Si salpicara benceno sobre el vestido, se lavará la salpicadura, se quitará la ropa y se lavará el cuerpo. Si se vertiera benceno sobre la mesa de laboratorio, se lavará la zona afectada con agua y si fuera posible, se confinará el vestido en la vitrina. V. INFORMES DE LABORATORIO En el trabajo de laboratorio, la obtención de datos confiables no sólo es el único fin sino también comunicar los resultados y las ideas en forma tal que sean comprensibles y útiles para otros.
- Antes de ir al laboratorio, hacer un esquema mostrando el orden en que se adicionan los reactivos. Por ejemplo: 20 gotas de Clorformo y agitar Adicionar 10 gotas de agua de bromo y mezclar bien.
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- Registrar y anotar claramente los datos y observaciones realizados durante el experimento. La recolección de datos es la parte crucial del experimento. - Realizar los cálculos matemáticos necesarios para hallar el porcentaje de rendimiento en el caso de síntesis orgánicas, o para determinar concentraciones, pH, etc. - Indicar las unidades usadas en cada medición, en lo posible expresadas en el Sistema Internacional (SI). - Comparar los resultados obtenidos en el laboratorio con los que se reportan en la bibliografía (libros, journals, trabajos de investigación, etc.), para de esta manera redactar las discusiones que son parte importante de un informe. - Mencionar la bibliografía utilizada para el desarrollo del respectivo informe de laboratorio. Así por ejemplo: Brown T, LeMay H. y Bursten B (1998) QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL, 7a Edición Editorial Prentice Hall, México. Pp 11 – 16. (Autor o autores, año, título, edición, editorial, país y páginas consultadas) En el caso de información hallada en Internet, elegir páginas web confiables como de universidades. Para las referencias bibliográficas colocar la página web completa, así por ejemplo: http://tigger.uic.edu/~magyar/Lab_Help/lghome.html CUESTIONARIO PRACTICA # 1. Explique que procedimientos de primeros auxilios se deben tener en cuenta en caso de quemaduras con ácidos, álcalis y otras sustancias corrosivas. 2. Realice un listado de 10 sustancias químicas potencialmente cancerígenas. 3. Dibuje 10 símbolos de bioseguridad y explique brevemente cada uno de ellos. 4. Mencione 5 sustancias químicas inflamables. 5. Defina: a) Sustancia Inflamable b) Agente Patógena c) Sustancia Corrosiva d) Sustancia cancerígena e) Ácidos f) Alcalis
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- Observaciones: Se acopla por su extremo inferior mediante un corcho taladrado al matraz kitasato. Encima de los orificios se coloca un papel de filtro. ESCOBILLA
- Usos: Se utiliza para la limpieza del material de laboratorio.
- Características: Es un alambre, al cual se le a agregado una esponja o cerdas en la parte media superior. ESPÁTULA:
- Usos: Sirve para sacar las sustancias sólidas de los recipientes que lo contienen.
- Características: platina triangular con mango de madera.
- Observaciones: Es muy útil para extraer pequeñas cantidades de sustancia de los frascos de reactivo y para desprender los sólidos recogidos en los filtros. FRASCO LAVADOR O PIZETA:
- Usos: Se usa para lavar precipitados.
- Características: Son instrumentos de vidrio o de plástico.
- Observaciones: Se llenan con agua destilada. GRADILLA
- Usos: Se utilizan para sostener los tubos de ensayo.
- Características: Pueden ser de metal, madera o platico. MALLA BESTUR
- Usos: Se usa para proteger el fuego directo el material de vidrio que va a sufrir calentamiento.
- Características: La malla bestur material de laboratorio de metal que puede estar o no, cubierto con un circulo de asbesto.
- Observaciones: Se suelen colocar encima del mechero, apoyadas en un aro sujeto al soporte. Sobre ellas se coloca el matraz o recipiente que queremos calentar, evitando así que la llama le de directamente. MATRAZ ERLENMEYER
- Usos: Se emplea en el laboratorio para calentar líquidos cuando hay peligro de pérdida de vaporización ,o para titular en el análisis cuantitativo.
- Características: Vasijas o recipientes de vidrio de diversas formas con paredes gruesas que se emplean en el laboratorio.
- Observaciones: Se pueden calentar directamente sobre la rejilla.* MECHERO BUNSEN
- Usos: Proporciona una llama caliente, constante y sin humo.
- Características: El quemador es un tubo de metal corto y vertical que se conecta a una fuente de gas y se perfora en la parte inferior para que entre aire.
- Observaciones: Al encender el mechero conviene abrir la lentamente la llave de entrada de gas, para evitar que salga de golpe y pueda producirse una explosión. MORTEROS Usos: Se utilizan para disgregar, moler o reducir el tamaño de las sustancias, mediante la presión ejercida.
- Características: suelen ser de porcelana o de vidrio.
- Observaciones: La técnica consiste presionar con la mano del mortero sobre una de las paredes del mismo una pequeña cantidad del material a triturar. Frotar fuertemente desplazando el pistilo hacia el fondo del mortero. Reagrupar el material de nuevo sobre la pared y repetir la operación tantas veces como sea necesario hasta obtener el tamaño de partícula deseado. PINZAS PARA TUBOS DE ENSAYO
- Usos: Se utilizan para sujetar los tubos de ensayo; pueden ser de madera o de metálicas.
- Características: Son instrumentos en forma de tenacillas que sirven para sujetar los tubos de ensayo ; pueden ser de madera o metálicas.
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA-USMP-FILIAL NORTE MANUAL DE LABORATORIO QUIÍMICA PIPETA VOLUMÉTRICA
- Usos: Se utiliza para medir o transvasar con exactitud pequeñas cantidades de líquido.
- Características: Es un tubo de vidrio abierto por ambos extremos y más ancho en su parte central. Su extremo inferior, terminado en punta, se introduce en el líquido; al succionar por su extremo superior, el líquido asciende por la pipeta.
- Observaciones: Los dos tipos de pipeta que se utilizan en los laboratorios con más frecuencia son la pipeta de Mohr o graduada y la pipeta de vertido. En la primera se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada. La pipeta de vertido posee un único enrase circular en su parte superior, por lo que sólo puede medir un volumen. La capacidad de una pipeta oscila entre menos de 1 ml y 100 ml. En ocasiones se utilizan en sustitución de las probetas, cuando se necesita medir volúmenes de líquidos con más precisión. También se denominan “Pipetas aforadas”.Los de uso mas frecuente son las de 10ml, 20ml y 25ml. PROBETA GRADUADA:
- Usos: que se utiliza, sobre todo en análisis químico, para contener o medir volúmenes de líquidos de una forma aproximada.
- Características: Es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala (por la parte exterior) que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud.
- Observaciones: Cuando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos, por ejemplo las pipetas. REFRIGERANTE:
- Usos: Se usa para enfriar o condensar vapores calientes que se desprenden del balón de destilación , por medio de un líquido refrigerante que circula por él.
- Características: Aparato de laboratorio de vidrio ,compuesto por un tubo circular y, en el interior, de in tubo en forma de espiral.
- Observaciones: También es llamado condensador. SOPORTE UNIVERSAL
- Usos: Sirve para sujetar los recipientes que se necesitan para realizar los montajes experimentales.
- Características: Suele ser de metal, constituido por una larga varilla enroscada en una base. TRÍPODE
- Usos: Se utiliza como soporte para calentar distintos recipientes.
- Características: Material de laboratorio de metal(alambre, acero);consta de tres patas y una base superior redonda.
- Observaciones: Sobre la plataforma del trípode se coloca una malla metálica para que la llama no dè directamente sobre el vidrio y se difunda mejor el TUBOS DE ENSAYO
- Usos: Se emplean para calentar , disolver o hacer reaccionar pequeñas cantidades de sustancias. Se emplea para realizar los ensayos o pruebas de laboratorio.
- Características: Son cilindros de vidrio cerrados por uno de sus extremos. Los hay de vidrio ordinario y de “PIREX”.
- Observaciones: Estos últimos son los que se deben utilizar cuando se necesita calentar.
- observaciones: También los hay de plástico, con un sólo orificio de salida, por el que sale el agua al presionar el frasco.
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA-USMP-FILIAL NORTE MANUAL DE LABORATORIO QUIÍMICA BAÑO MARÍA. es un método empleado en las industria (farmacéutica, cosmética, de alimentos y conservas), en laboratorio de química y en la cocina, para conferir temperatura uniforme a una sustancia líquida o sólida o para calentarla lentamente, sumergiendo el recipiente que la contiene en otro mayor con agua que se lleva a o está en ebullición. APARATO DE KIPP. También denominado generador de Kipp, es un instrumento usado para la preparación de pequeños volúmenes de gases. Su nombre viene de su inventor, Petrus Jacobus Kipp. Sus usos más comunes son la preparación de ácido sulfhídrico mediante la reacción de ácido sulfúrico con sulfuro ferroso, preparación de dióxido de carbono mediante la reacción de ácido clorhídrico con carbonato de calcio, y de hidrógeno mediante la reacción de ácido clorhídrico con un metal apropiado. El aparato consiste en tres cilindros apilados. El material sólido (por ejemplo, sulfuro ferroso) se coloca en el cilindro del medio y el ácido en el superior. Un tubo se extiende del cilindro superior al inferior. El cilindro central tiene un tubo con una válvula utilizada para la extracción del gas obtenido. Cuando ésta está cerrada, la presión del gas en el cilindro central aumenta, empujando el ácido de vuelta al cilindro superior hasta que deja de estar en contacto con el material sólido, y la reacción cesa. Los aparatos de Kipp suelen estar hechos de vidrio o polietileno EQUIPO : Es un conjunto de materiales que se unen de manera complementaria con la finalidad de realizar una operación común. Un equipo es un montaje que se realiza dentro del laboratorio de acuerdo a las necesidades del tipo de experimento. Se eligen los materiales para armar un equipo de acuerdo a las exigencias del experimento y disponibilidad de los mismos. Dentro de un equipo un material puede ser reemplazado por otro similar si las necesidades del experimento lo permiten. Ejemplo para calentar se puede utilizar 1 mechero bunsen, fischer, alcohol. Condiciones: debe realizarse en un lugar seguro, cómodo fresco. Antes de utilizar se debe verificar que funcione correctamente, con conexiones herméticas, tapones seguros. Tenemos algunos equipos de uso frecuente en el laboratorio
- Equipo de destilación simple.
- Equipo de destilación al vacío. - Equipo de titulación - Equipo de calentamiento.
- Equipo de filtración simple - Equipo de filtración al vacío.
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PRÁCTICA N° I.
ENLACE QUÍMICO
I. INTRODUCCIÓN
El enlace químico puede definirse como la fuerza ce adhesión entre los átomos (caso de moléculas) o iónes (caso de los compuestos iónicos) Enlace iónico El enlace iónico se refiere a las fuerzas electrostáticas que existen entre iones con carga opuesta. Los iones pueden formarse a partir de átomos por la transferencia de uno o más electrones de un átomo a otro. Las sustancias iónicas casi siempre son el resultado de la interacción entre metales de la extrema izquierda de la tabla periódica y no metales de la extrema derecha (excluyendo a los gases nobles). Na + Cl NaCl Enlace covalente El enlace covalente, es el resultado de compartir electrones entre dos átomos. Los ejemplos mas conocidos de enlaces covalentes se observan en las interacciones de los elementos no metálicos entre si. H + H H H Electrólitos fuertes y débiles Una sustancia cuyas soluciones acuosas contienen iones y por tanto conducen la electricidad se denomina electrólito. Una sustancia que no forma iones en solución se denomina no electrólito. Hay dos categorías de electrólitos. Prácticamente todos los compuestos iónicos (como NaCl) y unos cuantos compuestos moleculares (como HCl) existen en solución total o casi totalmente como iones. Tales compuestos se denominan electrólitos fuertes. También hay algunos compuestos moleculares que producen una concentración pequeña de iones cuando se disuelven, éstos son electrólitos débiles. Por ejemplo, en una solución de ácido acético 1M, la mayor parte de soluto esta presente como moléculas de CH 3 COOH. Solo una pequeña fracción (cerca del 1%) del CH 3 COOH esta presente como iones H+^ y CH 3 COO- Cuando un electrolito débil como el ácido acético se ioniza en solución, escribimos la reacción de la manera siguiente:
CH 3 COOH (ac) H (ac) + CH 3 COO (ac)
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA-USMP-FILIAL NORTE MANUAL DE LABORATORIO QUÍMICA Los químicos emplean una flecha doble para representar la ionización de los electrólitos dobles y una flecha sencilla para representar la ionización de los electrólitos fuertes. Por ejemplo, al ser el HCl un electrolito fuerte, escribimos la ecuación para la ionización del HCl como sigue:
HCl (ac) H (ac) + Cl (ac) Fundamento del experimento El que una solución conduzca o no la electricidad puede determinarse empleando un dispositivo como el que se muestra en la figura. Para encender el foco, debe fluir una corriente entre los dos electrodos (ánodo y cátodo) que están sumergidos en la solución. Aunque el agua en si es mal conductor de la electricidad, la presencia de iones hace que las soluciones acuosas se conviertan en buenos conductores. Los iones transportan carga eléctrica de un electrodo a otro, cerrando el circuito eléctrico. Por ejemplo, la conductividad de las soluciones de NaCl se puede atribuir a la presencia de iones en la solución. II. OBJETIVOS
- Diferenciar compuestos ionicos de compuestos covalentes basándose en sus diferencias de conductividad de la corriente eléctrica.
- Diferenciar a los electrolitos fuertes y débiles por su capacidad de conducir la corriente eléctrica. **III. PARTE EXPERIMENTAL
- REACTIVOS**
- Etanol
- Sacarosa
- Acetona
- Solución de CaCl2 0,1 M
- Solución de CuSO4 0,1 M
- Solución de HCl 0.1M
- Solución de CH3COOH 0.1M
- Solución de NaOH 0.1M
- Solución de NH4OH 0.1M
- Solución de NaCl 0.1M
- Solución de CH3COONa 0.1M
- KClO
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CUESTIONARIO N°
1.- ELECTROLITOS Y NO ELECTROLITOS
Colocar con un aspa la característica de conductividad que le corresponde a cada sustancia. MUESTRA BUEN CONDUCTOR
POBRE
CONDUCTOR
NO
CONDUCTOR
Agua Agua potable Alcohol etílico Sol. Sacarosa Sol. CaCl 2 Sol. CuSO 4 Acetona **DISCUSION Y CONCLUSIONES
_
____**
2.- COMPARACION DEL COMPORTAMIENTO DE ACIDOS, BASES Y SALES:
Colocar con un aspa la característica de conductividad que le corresponde a cada sustancia. MUESTRA BUEN CONDUCTOR
POBRE
CONDUCTOR
HCl 0,1 M CH 3 COOH 0,1 M NaOH 0,1 M NH 4 OH 0,1 M NaCl 0,1 M CH 3 COONa 0,1 M DISCUSION Y CONCLUSIONES
3.-EL EFECTO DE LA FUSION DE UNA SAL KClO 3 Sin fundir
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4.- COMPARACION DE DATOS DE CONDUCTIVIDAD CON EL COMPORTAMIENTO QUIMICO** HCl CH 3 COOH CaCO 3 Zn Ecuación química **DISCUSION Y CONCLUSIONES
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_ 5.-EXPLICAR LA CONDUCCIÓN DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA A TRAVÉS DE UN CABLE METÁLICO**
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6.-DEFINA LOS TÉRMINOS CÁTODO Y ÁNODO
**7.- ESCRIBA EL NOMBRE Y FÓRMULA DE CINCO ÁCIDOS FUERTES Y CINCO ÁCIDOS DÉBILES.
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_ 8.-ESCRIBA EL NOMBRE Y FÓRMULA DE CINCO BASES FUERTES Y CINCO BASES DÉBILES.
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