cuadernillo practicas 3eso fyq by ANA DIAZ

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

Introducción……………….………………………………………………………………..3 Normas de seguridad en el laboratorio………….………………………...………………...4 Simbología internacional de sustancias peligrosas………………….……...………………6 Práctica I: Manipulación del material de laboratorio...….…………………………..……...7 Práctica II: Los cambios de estado del agua…………………....………………………….10 Práctica III: Lluvia de oro………………………………………………………….....…...11 Práctica IV: Llamas de colores….………....………………………………………………14 Práctica V: Reacciones ácido-base……...…………………………………………………17 Práctica VI: Reacción de precipitación..…………………………………………………..20 Práctica VII: Composición de movimientos………………………………………………22 Práctica VIII 3º Ley de Newton: Acción-reacción…………………………………….….23 Práctica IX: Determinación del calor específico de algunos metales….………………….24 Práctica X: Fabricación de un generador eléctrico……………………….……………….26

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

La química es una ciencia empírica y como tal el trabajo experimental en el laboratorio (o incluso en casa) debe formar parte del proceso de enseñanza-aprendizaje. Esto nos permitirá estudiar la química de una forma mucho más amena. Ni que decir tiene que, a pesar de la sencillez de las experiencias que se detallan en este trabajo y de su aparente inocuidad, algunas de las sustancias que se emplean pueden resultar peligrosas si no se manejan con las debidas precauciones, por lo que es necesario tener en cuenta las normas de seguridad. Cada práctica consta de unos objetivos, un listado del material necesario, el procedimiento a seguir y unas cuestiones. Antes de la realización de la práctica es imprescindible haber leído la práctica. A continuación en el cuaderno de laboratorio se anota la fecha. Se dibuja y nombra el material de laboratorio. Se comprueba que está limpio y en buenas condiciones. Se realiza la práctica anotando en el cuaderno cada uno de los pasos y por último se responde a las cuestiones planteadas. Esto constituirá el informe de la práctica que se entregará a la profesora en los plazos establecidos. Y ahora, adelante mis pequeños científicos.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

En el laboratorio se usan muchos instrumentos y reactivos que pueden ser peligrosos por lo que es muy importante atenerse a unas normas de seguridad básicas: Entramos por orden de lista, cogemos las gafas de seguridad y nos colocamos siempre en la mesa que nos asigne el profesor el primer día. No se corre ni se juega en el laboratorio. Si hay que desplazarse, se hace con SERENIDAD. Sólo se pueden mover de su sitio los encargados de cada mesa. No se levanta la voz; se habla en tono normal. En el laboratorio siempre hay que llevar puesta la bata. Debe conocerse dónde se encuentran el botiquín, los extintores y el sistema de lavaojos y ducha. Antes de empezar a realizar cada práctica hay que informarse de las medidas de seguridad que corresponde aplicar, de qué precauciones se han de tomar con los reactivos y de dónde han de verter los materiales de desecho. Esta información se encontrará en el guión de la práctica. Si tenéis dudas preguntar al profesor. Antes de comenzar hay que comprobar que se dispone de todo el material y de que éste está limpio y en buenas condiciones. Todas las prescripciones que se hagan en el guión de prácticas sobre el uso de gafas de protección y de la campana extractora (vitrina) son de obligado cumplimiento. Tener siempre a mano el guión de prácticas y un cuaderno en el que anotar: la fecha de realización de la experiencia, el material utilizado, el proceso seguido, los hechos observados, los resultados obtenidos y las conclusiones. Evitar las salpicaduras y recoger inmediatamente los reactivos que se derramen. No probar, ni inhalar productos químicos y evitar su contacto con la piel. Para pipetear se utiliza siempre el pipeteador. Nunca se pipetea con la boca. Para oler se hará a distancia, fuera de la vertical del recipiente y con la mano frente a la nariz, hasta asegurarnos de que un producto (o sistema material en estudio) no desprende vapores tóxicos que sean invisibles al ojo (más cuidado aún si son visibles). No tocar los productos químicos con las manos. Usar guantes de caucho para trasvasar reactivos líquidos (ácidos, álcalis o bases, disolventes...), y la cucharilla espátula para coger los productos sólidos.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química No encender nunca un mechero con otro mechero. Se hace con cerillas de madera. Al calentar tubos de ensayo directamente a la llama, ponerlos inclinados de forma que no apunten hacia nadie y no dejar quieto el tubo sobre la llama mientras se calienta. No usar mecheros Bunsen (o portátil de gas, o de alcohol) para calentar directamente líquidos inflamables. Se hará al baño maría o con manta calefactora. No enchufar aparatos eléctricos con las manos húmedas. Lávese las manos inmediatamente después de manipular un reactivo peligroso. Usar un bolígrafo, lápiz, etc. sólo para laboratorio y no chuparlo ni metérselo en la boca durante las prácticas (habrá estado apoyado en la mesa sucia por los reactivos. Los alumnos con pelo largo deben llevarlo recogido en una coleta cuando usen los mecheros por el riesgo de que salga ardiendo con el uso de estos. Está prohibido comer, beber o fumar en el laboratorio. No se puede sacar ningún producto fuera del laboratorio. No se deben llevar guantes de látex manejando los mecheros. Trabajar con cuidado y pulcritud. Al terminar debe dejarse el material limpio. En caso de accidente: rotura de material, cortes, inmediatamente al profesor. Lavarse las manos antes de salir del laboratorio. Seguir en todo momento las indicaciones del profesor.

quemaduras, etc… avisar

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química Para identificar las sustancias peligrosas se ha establecido una simbología internacional. Los símbolos básicos más utilizados son: SIMBOLO SIG"IFICADO PRECAUCIO"ES Comburente: puede inflamar sustancias combustibles o favorecer la amplitud de incendios ya declarados, dificultando su extinción.

Evitar cualquier contacto con sustancias combustibles

Corrosivo: sustancias que en contacto con Evitar el contacto con el cuerpo, la ropa nuestro cuerpo u otros materiales destruyen su u otros objetos así como inhalar sus superficie progresivamente. vapores.

Explosivo: Sustancias que pueden explotar si se calientan o reciben un golpe

Mantenerlos siempre lejos de las fuentes de calor y manejarlos con cuidado

Inflamable: sustancias que se pueden encender fácilmente si se calientan

Mantener siempre alejado de las fuentes de calor

"ocivo: La incorporación de estas sustancias Evitar el contacto con el cuerpo humano por el organismo produce efectos nocivos de así como la inhalación de vapores. En poca trascendencia. caso de malestar acudir al médico.

Peligro para el medio ambiente: En el caso de ser liberado en el medio acuático y no acuático puede producirse un daño del ecosistema por cambio del equilibrio natural, inmediatamente o con posterioridad. Ciertas sustancias o sus productos de transformación pueden alterar simultáneamente diversos compartimentos.

Según sea el potencial de peligro, no dejar que alcancen la canalización, en el suelo o el medio ambiente! Observar las prescripciones de eliminación de residuos especiales.

Tóxico: Tras una inhalación, ingestión o absorción a través de la piel pueden presentarse, en general, trastornos orgánicos de carácter grave o incluso la muerte.

Evitar cualquier contacto con el cuerpo y en caso de malestar acudir inmediatamente al médico.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

MEDIDA DE VOLÚME"ES Y CÁLCULO DE ERRORES

1. OBJETIVO El objetivo es aprender a utilizar correctamente el material apropiado en cada ocasión, diferenciando entre pipetas, probeta, matraces, erlenmayer y vasos de precipitados.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO -

Tratamiento de datos experimentales Fuentes y tipos de error Según las fuentes de error distinguimos: Error de escala: es debido a la limitación del poder resolutivo del aparato y depende de éste y es de la magnitud de la mínima división o medida que realice. Error sistemático: es un error que va afectando a las diferentes medidas de un modo constante y previsible. Sus fuentes pueden ser muy variadas a) Errores de método. Si el método no es el adecuado b) Errores personales del observador c) Errores de calibrado del aparato

Errores accidentales: se deben a la variación de las condiciones y son imprevisibles Podemos distinguir dos tipos de errores:

Error absoluto (∆) que es la suma del error de escala, más el error sistemático, más el error accidental. Así el valor exacto (A) se representa por un intervalo A= a + ∆. Donde a es el valor que nos ha dado la medida.

Error relativo (ε) se define como el error absoluto entre la medida. ε = ∆/a y se puede expresar en %

- Material para la medida de volúmenes.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química .

Medida de volúmenes de líquidos

En química experimental gran parte de los procesos se realizan en disolución por lo que es de gran importancia la medida de volúmenes de líquidos, para lo cual se usa fundamentalmente el siguiente material de vidrio: a)

Matraces aforados Son matraces de cuello alto con una marca (enrase) que nos indica el volumen medido. Se utilizan para preparar disoluciones de concentración exactamente conocida, para ello primero se pesa cuidadosamente el soluto y se disuelve cuidadosamente en una pequeña cantidad de disolvente en un vaso de precipitados, luego se trasvasa esta disolución al matraz aforado, cuidando de que no queden gotas de la primera disolución en el vaso lo que se consigue lavando éste con pequeñas cantidades de disolvente que luego se pasan al matraz aforado. Cuando estamos seguros de que no hemos perdido nada del soluto pesado adicionamos disolvente hasta que en el matraz aforado coincida el líquido con la marca del cuello del matraz.

b) Probetas y tubos de ensayo graduados Son cilindros de vidrio o plástico de pequeño diámetro comparado con su altura graduados de abajo a arriba, con una amplia base sobre la que descansan verticalmente. La escala está dividida según el tamaño de la probeta. Se utilizan para medir de forma aproximada, volúmenes de líquidos. El volumen vendrá dado por la marca de la escala que coincida con la superficie del líquido. Igualmente se usarán los tubos de ensayo graduados para volúmenes inferiores a 5ml.

c) Buretas Son tubos graduados, generalmente en 0.1 c.c con una llave de paso en su parte inferior. Se utilizan fundamentalmente cuando se pretende la adición de un volumen, inicialmente desconocido, que luego interesa conocer con precisión, como el caso de valoraciones ácidobase o redox. El llenado se realiza por la parte superior, introduciendo una cantidad de líquido que rebase ligeramente la graduación que indica el cero de la bureta. Luego se deja salir el líquido sobrante abriendo la llave, hasta que la superficie del líquido coincida con el cero.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química d)

Pipetas y aspira pipetas Son tubos de pequeña sección. El tubo inferior termina en punta. Pueden ser pipetas aforadas que limitan el volumen con una marca en la parte superior (a), pipetas de doble aforo que miden el volumen contenido entre una marca superior y otra inferior (b) y las pipetas graduadas que son tubos rectos con una escala similar a la de las buretas (c). Se utilizan para medir pequeños volúmenes exactos de líquidos. Su llenado se realiza introduciendo la punta en el líquido y succionando por el otro lado con un aspira pipetas hasta que el líquido sobrepase la marca del volumen que deseamos medir.

ENRASE Se conoce como enrase al hacer coincidir la superficie del líquido con la marca en el recipiente de la medida. La exactitud de las medidas es importante por lo que lo es realizar un buen enrase, para ello se ha de colocar el recipiente de medida a la altura de los ojos y hacer coincidir esta con la parte inferior del menisco. En todos los casos el recipiente de medida debe situarse verticalmente.

3. MATERIAL • • • • • • •

Probetas diferentes volúmenes Pipetas diferentes volúmenes Aspirapipetas Vasos de precipitados Matraz aforado Matraz erlenmeyer Agua

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

4. PROCEDIMIE"TO 1.

Mide con el material apropiado los siguientes volúmenes

a. b. c. d. e. f. 2.

0.3 ml 2.7 ml 8 ml 30 ml 220 ml 590 ml

Una vez enrasado necesitas el visto bueno del profesor antes de pasar al siguiente volumen.

5. CUESTIO"ES 1. Haz una tabla en la que indiques el nombre del material utilizado, la medida exacta (A), el error absoluto (∆), el error relativo (ε) y la fuente de error de donde procede.

Material

Medida exacta

Error absoluto

Error relativo

Fuente de error

Material

Medida exacta

Error absoluto

Error relativo

Fuente de error

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

REALIZACIÓ" DE GRÁFICAS

1. OBJETIVO Los objetivos que se plantea esta práctica son fomentar la observación, aprender a recopilar datos y representarlos en gráficas. Comprobar cómo aunque se aplique calor durante un cambio de estado no hay cambios de temperatura.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO La teoría cinética de la materia explica que la materia está formada por partículas esféricas, extremadamente pequeñas que se encuentran en continuo movimiento. Estas partículas están sometidas a dos tipos de fuerzas. Unas fuerzas de cohesión que tienden a mantenerlas unidas y unas fuerzas de repulsión que tienden a separarlas. Según sea la relación entre estas dos fuerzas tenemos los tres estados de la materia. El cambio de estado es un proceso físico por el que una sustancia cambia de un estado a otro. Mientras se produce cambio de estado la temperatura permanece constante.

3. MATERIAL • • • • •

Hielo Vaso de precipitados Mechero Papel milimetrado Lápiz y goma

4. PROCEDIMIE"TO 1. 2. 3. 4.

Echar el hielo en el vaso de precipitados y ponerlo ha fuego muy lento Cada medio minuto se quita del fuego, se agita para que la temperatura sea uniforme y se anota. Repetir el proceso hasta llegar a una temperatura superior a la de la ebullición del agua Si da tiempo volver a repetir el proceso

5. CUESTIO"ES -

Con los datos obtenidos realiza una gráfica de temperatura frente a tiempo

Tiempo Tª Tiempo Tª

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

PREPARACIÓ" DE DISOLUCIO"ES Y REACCIO"ES QUÍMICAS 1. OBJETIVO Este experimento constituye una de las demostraciones más repetidas, sin embargo es tan espectacular que siempre causa asombro aunque se haya realizado muchas veces. El primer objetivo es aprender a preparar disoluciones químicas, y el segundo que los alumnos se familiaricen con las reacciones químicas. En esta práctica se demuestra de forma cualitativa un tipo de reacción iónica y por tanto muy rápida. La formación de un precipitado, la variación de la solubilidad con la temperatura y finalmente una cristalización.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO Cuando se mezcla una disolución de yoduro de potasio con una disolución de nitrato de plomo (II), se forma un precipitado de yoduro de plomo (II), de color amarillo intenso. También se forma nitrato de potasio pero es soluble y permanece en disolución: El yoduro de plomo (II) es un compuesto mucho más soluble en caliente que en frío. Si el recipiente donde se ha dado la reacción anterior se calienta, el precipitado se disuelve y, al enfriarse de nuevo, se forma un precipitado en forma de escamas brillantes, denominado “lluvia de oro”.

Figura 1: Lluvia de oro

El yoduro de plomo (II) obtenido mediante una reacción química (sólido muy insoluble de color amarillo, cuya en agua aumenta al aumentar la temperatura) es una sustancia amorfa, mientras que el obtenido por enfriamiento de una disolución consta de pequeños cristales que parecen oro. Los dos precipitados son, en realidad, la misma molécula. Este fenómeno se conoce como alotropía y cada una de las formas diferentes de presentarse un elemento o un compuesto se denomina “estado alotrópico”.

3. MATERIAL • • •

Yoduro potásico Nitrato de plomo (II) 2 Vasos de precipitados 250 ml (Para toda la clase)

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química • • • • • • • • • • • •

1 Probeta 100 o 250 ml (Para toda la clase) 1 Pipeta 5 ml Pinzas para tubos de ensayo Mechero Bunsen Aspirapipetas Gradilla 2 Tubos ensayo Pie metálico con aro Embudo y filtro. Espátula Gafas de protección Guantes

4. PROCEDIMIE"TO 1.

En primer lugar calcular la cantidad necesaria de cada uno de los reactivos para preparar 100 ml de una disolución 0,2 M de KI y 100 ml de una disolución 0,1 M de Pb(NO3)2. 2. Pesa en la balanza la cantidad necesaria de un reactivo. 3. Échalo en un vaso de precipitados de 250 ml, añade un poco de agua y disuelve. 4. Échalo en una probeta y enrasa a 100 ml. Vuelve a echar en el vaso de precipitados y limpia el material. 5. Realiza el mismo proceso para preparar la otra disolución. 6. Toma una gradilla con 2 tubos de ensayo. 7. Mide con una pipeta 5 ml de la disolución de KI. 8. Mide con otra pipeta 5 ml de la disolución de Pb(NO3)2 y añádelo al tubo de ensayo, dado que la reacción es inmediata, se observará la formación de un abundante precipitado amarillo de aspecto pulvurulento. 9. Calienta el tubo de ensayo sujeto con la pinza dando pasadas sobre el mechero bunsen con cuidado para que no haya salpicaduras. 10. Cuando esté muy caliente, si ha quedado yoduro de plomo (II) sin disolver fíltralo. 11. Deja que se enfríe lentamente y observa que sucede.

5. CUESTIO"ES: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Realiza los cálculos necesarios para preparar las disoluciones. ¿Porqué la molaridad de la disolución de KI es el doble que la del nitrato de plomo (II)? ¿Porqué no usamos para medir los 100 ml directamente el vaso de precipitados? ¿De qué tipo es la reacción que tienen lugar? Haz un informe de la práctica con dibujos de lo que ha sucedido ¿De qué tipo son los enlaces que se rompen y se forman?

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

IDE"TIFICACIÓ" DE ELEME"TOS QUÍMICOS

1. OBJETIVO El objetivo de la experiencia es identificar elementos mediante la luz que emiten sus átomos a la llama, además volvemos a necesitar la realización de disoluciones.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO En un átomo, lo normal es que los electrones se encuentren en el nivel de energía más bajo permitido (nivel fundamental). Sin embargo, si se les comunica energía en forma de calor, los electrones la absorben y saltan a niveles superiores, para posteriormente regresar a su nivel original emitiendo la energía que habían absorbido en forma de luz. Los niveles de energía para cada elemento son característicos, por lo tanto la luz que emite cada uno también.

3. MATERIAL UTILIZADO • • • • • • •

Mechero Bunsen 4 Tubos de ensayo Cloruro de litio Cloruro de sodio Cloruro potásico Ácido clorhídrico concentrado Soporte con un hilo de cobre para ensayos a la llama

4. PROCEDIMIE"TO 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Hacer los cálculos necesarios y preparar 50 ml de las disoluciones 0,5 M. Poner en un tubo de ensayo 4-5 ml del ácido clorhídrico, haz lo mismo para cada una de las disoluciones. Se marcan los tubos con el contenido de cada uno. Se introduce el hilo de cobre en el ácido clorhídrico y se comprueba que no hay coloración de la llama. Si se obtuviera coloración se repetiría este paso. A continuación se introduce el hilo de cobre en una de las disoluciones, se pone a la llama y se anota la coloración obtenida. Se repite el procedimiento con las disoluciones de las tres sales, pero entre una y otra se limpia bien el hilo repitiendo el paso 4.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

5. CUESTIO"ES: 1. 2. 3. 4.

Realiza los cálculos necesarios para preparar las disoluciones. Haz un informe de la práctica con dibujos de lo que ha sucedido ¿De qué tipo son los enlaces de las sustancias que hemos analizado? ¿Qué átomos son los responsables de colorear la llama?¿Cómo lo has deducido?

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

GEOMETRIA MOLECULAR 1. OBJETIVO El objetivo de esta práctica es que los alumnos de 3º de ESO construyan moléculas partiendo de unas normas (tres) que se les dan y que aprendan a escribir sus fórmulas basándose en la estructura obtenida. De esta manera los compuestos adquieren una nueva dimensión (nunca mejor dicho), las fórmulas muestran claramente su significado y los números de oxidación dejan de ser la “lista de los Reyes Godos de Química” para convertirse en algo lógico y aceptado.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO El concepto de molécula es esencial en química, pero su introducción en los cursos más bajos no es sencillo. Una molécula es un conjunto de átomos enlazados mediante pares electrónicos cuyas fuerzas de repulsión (unidas a las de los pares no enlazantes) hacen que los átomos o grupos atómicos adquieran una distribución particular alrededor del átomo central que haga mínimas esas repulsiones. Las moléculas tiene “forma”, distribución espacial. Existen moléculas con distribución lineal, triangular, tetraédrica…

3. MATERIAL UTILIZADO • • •

Plastilina de colores Palillos Fichas de investigación

Las bolas de plastilina que van a representar los átomos se construyen siguiendo el código de colores que se muestra y la proporcionalidad con los radios covalentes de los átomos se consigue tomando masas proporcionales a esos valores. Si se quiere garantizar que se puedan construir todos los compuestos relacionados en la tabla situada más arriba deben distribuirse en las bandejas el número de átomos que se indica en la última columna de la tabla situada bajo estas líneas.

Radio covalente (Ǻ)

Masa bolas plastilina (g)

Número de átomos por equipo

Hidrógeno

0,32

3,2

Oxígeno

0,73

7,3

Nitrógeno

0,75

7,5

Elemento

Color

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química Carbono

0,77

7,7

Cloro

0,99

9,9

Azufre

1,02

10,2

4. PROCEDIMIE"TO La actividad se presenta como una investigación a desarrollar por grupos de 2-3 alumnos/as y se propone después de haber comentado en clase los dos tipos básicos de enlaces: iónico y covalente. Los objetivos a alcanzar son: • Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. • Intentar escribir una fórmula que los represente.

Para construir las moléculas a cada grupo se le suministra una bandeja que contiene plastilina, que hecha esferas, representarán los átomos a enlazar y que se deben construir a escala y palillos que simularán los enlaces. Cada ficha recuerda las reglas que hay que respetar, suministra la información que se tiene para construir el compuesto y propone dos actividades de investigación o moléculas a construir de distinta dificultad. La información suministra datos fundamentales para construir correctamente la molécula:

Los problemas tipo A son, como puede observarse, muy sencillos de resolver. Las dificultades aparecen en los de tipo B... pero el desconcierto desaparece cuando algún grupo (por mérito propio o con ayuda del profesor/a) descubre que se pueden establecer enlaces dobles e incluso triples entre los átomos. A partir de ahí las moléculas construidas correctamente surgen con una rapidez que asombra.

Los grupos más activos han llegado a resolver correctamente hasta cuatro fichas distintas (8 moléculas) en el curso de una sesión de clase (incluyendo el tiempo dedicado a la explicación de la actividad)

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química Tras realizar la actividad pueden establecerse como conclusiones: •

Los átomos se unen mediante un enlace químico para formar compuestos. Reciben este nombre porque están formados por átomos diferentes. Si se descompone un compuesto se obtienen sustancias más simples: los elementos que lo forman

•

La unidad estructural que forma el compuesto es la molécula: conjunto de átomos unidos por enlace covalente.

•

Cuando átomos distintos se unen para formar moléculas se forma una nueva sustancia. Sus propiedades nada tienen que ver con las de los átomos (elementos) que la forman.

•

Las moléculas son estructuras tridimensionales y adoptan formas variadas: lineales triangulares, tetraédricas, cadenas, etc.

•

Los átomos de los distintos elementos tienen tamaños diferentes.

•

Existen enlaces sencillos, dobles o triples.

•

Los elementos oxígeno, hidrógeno, nitrógeno... forman moléculas diatómicas.

•

La fórmulas químicas son una representación abreviada de las moléculas. Dan información sobre:

•

Átomos integrantes (símbolos)

Relación en que se encuentran (subíndices)

Sin embargo, no dan información (directa) sobre la geometría de la molécula.

Los números de oxidación nos dan idea del número de electrones compartidos por el elemento en cuestión. Cuando se unen dos elementos que tienen distinta electronegatividad, siempre uno de ellos (el más electronegativo) tenderá a atraer más hacia sí el par de electrones, quedando él con cierta carga negativa y el otro con cierta carga positiva (de ahí el significado del signo)

5. CUESTIO"ES: 1. 2.

Realiza un informe con las fichas realizadas. Dibuja la geometría molecular de los siguientes compuestos. Relación de los compuestos a investigar por los equipos

Investigación 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Problema A H2 O H Cl N H3 C H4 C O2 S O2 SO3 O2 N2 Cl2 H2 Cl2 O

Problema B H N O3 CH3–CH3 H2 S O4 H Cl O H Cl O3 H Cl O2 H N O2 H Cl O4 H2 S O3 H2 S H2C = CH2 H2 C O3

H 3 7 5 5 1 1 1 1 2 2 6 2

N 1

O 4

1 1

1 1 1 2 2 1

4 1 5 4 5 6 3

1 1

1 1 1 1

1 1

2 2

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

Regla 1 Cada elemento tiene una capacidad de combinación que debes respetar. Si, por ejemplo, se dice que la capacidad del oxígeno es 2, del átomo de oxígeno saldrán dos palillos para enlazar con otros átomos. Regla 2 Los átomos que se enlazan al “átomo central” tienden a separarse lo máximo posible para evitar las repulsiones entre los electrones de enlace.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El oxígeno es el átomo central.

DIBUJO

Problema B Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El nitrógeno es el átomo central. El H se une al oxígeno. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A

Problema B

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información:

Información: Los dos átomos de carbono se unen entre sí. El H se une al carbono DIBUJO

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El nitrógeno es el átomo central.

DIBUJO

Problema B

Información: El azufre es el átomo central. Los hidrógenos se unen cada uno a un oxígeno. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

Lineal

3 átomos enlazados

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación Información:

Problema B H 2 1

Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación

C 2 4

H 4 1

Información: Los dos átomos de carbonos están unidos entre sí. Los hidrógenos se unen al carbono. DIBUJO

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El carbono es el átomo central.

DIBUJO

Problema B

Información: El cloro es el átomo central. El hidrógeno se une a un oxígeno. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

Lineal

3 átomos enlazados

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación Información: El oxígeno es el átomo central.

DIBUJO

Problema B O 1 2

Cl 2 1

Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación

C 1 4

O 3 2

H 2 1

Información: El carbono es el átomo central. Los hidrógenos se unen cada uno a un oxígeno. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El azufre es el átomo central.

DIBUJO

Problema B

Información: El nitrógeno es el átomo central. El hidrógeno se une a un oxígeno. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A

Problema B

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información:

Información: El cloro es el átomo central. El hidrógeno se une a un oxígeno. DIBUJO

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Número de átomos Capacidad de combinación Información:

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El azufre es el átomo central. Los hidrógenos se unen cada uno a un oxígeno. DIBUJO

Problema B

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A

Problema B

Átomos a enlazar

Número de átomos Capacidad de combinación Información:

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: El azufre es el átomo central. DIBUJO

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

3 átomos enlazados

Lineal

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar

Número de átomos Capacidad de combinación Información:

Átomos a enlazar

Número de átomos

Capacidad de combinación

Información: Los dos átomos de carbono están unidos entre sí Los hidrógenos se unen al carbono. DIBUJO

Problema B

DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

¿Qué hay que hacer? Construir agrupamientos de átomos siguiendo unas reglas. Intentar escribir una fórmula que los represente.

2 átomos enlazados

Para ayudarte se dan a continuación las configuraciones en las cuales la separación entre átomos es máxima.

Lineal

3 átomos enlazados

4 átomos enlazados

Tetraédrica

Triangular

Regla 3 A la hora de escribir la fórmula escribe los símbolos en este orden e indica con un subíndice el número de átomos que hay de cada elemento: XO

HXO Si es S o Cl, invertir

Problema A Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación Información: •

El oxígeno es el átomo central

DIBUJO

Problema B O 1 2

Cl 2 1

Átomos a enlazar Número de átomos Capacidad de combinación

C 2 4

H 2 1

Información: Los dos átomos de carbono están unidos entre sí. Los hidrógenos se unen al carbono. DIBUJO

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

I"DICADORES DE PH 1. OBJETIVOS Los objetivos de la práctica son: Identificar las propiedades de los ácidos y bases Reconocer la química como algo cotidiano y cercano Aprender a manejar los indicadores de pH.

2. FU"DAME"TO TEÓRICO Desde la antigüedad se conoce la existencia dos tipos de sustancias con propiedades opuestas: las sustancias ácidas y las sustancias básicas o alcalinas. La palabra ácido proviene del latín acetum, que quiere decir vinagre. Alcalino deriva de la palabra árabe alkali, que significa ceniza. Cuando se mezclan sustancias ácidas con básicas, ambas se anulan entre sí, fenómeno que se conoce con el nombre de neutralización. Las propiedades ácidas o básicas de una sustancia no se ven a simple vista, pero podemos ponerlas de manifiesto gracias al uso de indicadores. Los indicadores son colorantes orgánicos, que cambian de color según estén en presencia de una sustancia ácida, o básica.

Lombarda

Estructura antocianina

En este taller utilizaremos la lombarda, parecida a un repollo y de color violeta, que contiene en sus hojas un indicador perteneciente a un tipo de sustancias orgánicas denominadas antocianinas.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química Como veremos más adelante, conocer las propiedades ácidas o básicas de las sustancias de nuestro entorno puede ser de gran utilidad en determinadas situaciones. Dado que en el agua pura existe igual cantidad de iones H+ y de iones OH-, esta es neutra desde el punto de vista ácido - base. H+ + OH-

H 2O

Al añadir al agua una sustancia con propiedades ácidas, se genera un incremento de la concentración de iones H+ con relación a la cantidad presente en el agua pura y una disminución de la concentración de iones OH-. Al añadir al agua una sustancia con propiedades básicas, se genera un incremento de la concentración de iones OH- con relación a la cantidad presente en el agua pura y una disminución de la concentración de iones de H+ Les explicaremos a los alumnos, que para poder comparar la acidez y la basicidad en las disoluciones de forma precisa, los químicos usan una escala numérica llamada escala pH. El valor de pH se relaciona de forma inversa con la concentración de iones H+, es decir, a mayor concentración de protones, menor es el pH y viceversa. El pH puede oscilar entre los valores de 0 (más ácido) y 14 (más básico). Si la disolución tiene un pH menor que 7 se dice que es ácida; si el pH es mayor que ese número, básica. El pH igual a 7 indica que la disolución es neutra, éste es el caso del agua destilada (químicamente pura), a 25º C En el caso del indicador de lombarda, las transiciones de color observadas se producen a los siguientes valores de pH: Rojo-rosa: pH 2-3 Rosa-violeta: pH 3-4 Violeta-azul: pH 6-7 Azul-verde: pH 8-9 Verde-amarillo: pH 12-13 Algunas de las propiedades de los ácidos y las bases que hemos aprendido: Acidos:

Tienen sabor agrio; por ejemplo, el vinagre debe su sabor al ácido acético, y los limones y otros cítricos contienen ácido cítrico. Producen un cambio de color en los pigmentos vegetales, por ejemplo, cambian el color de las antocianinas presentes en la hoja de la lombarda de violeta a rosa o rojo) Reaccionan con los bicarbonatos para producir dióxido de carbono gaseoso.

Bases:

Tienen sabor amargo y tacto jabonoso Producen un cambio de color en los pigmentos vegetales, por ejemplo, cambian el color de las antocianinas presentes en la hoja de la lombarda de violeta a verde) Reaccionan con los ácidos en un proceso llamado neutralización, en el cual ambas sustancias pierden sus propiedades ácidas y básicas

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

3. MATERIAL UTILIZADO • • • • • • • • • • • • • • •

Vinagre Limón Bicarbonato Clara de huevo Limpiador vitroceramica Amoniaco Zumo de lombarda (para fabricar el indicador) Embudo Filtros de café Gradilla con tubos de ensayo Cuentagotas/pipetas de plástico graduadas Cenizas Agua Vino Jabón de Marsella

4. PROCEDIMIE"TO 1. 2.

Cada pareja de trabajo dispondrá de 10 tubos de ensayo numerados del 1 al 10. Cada grupo añadirá lo siguiente a cada uno de los vasos: Vaso 1: 5 ml de agua + 5 ml de vinagre Vaso 2: 10 ml de agua +1 cucharadita de cenizas Vaso 3: 5 ml de agua + 5 ml de vino Vaso 4: 10 ml de agua + 1 cucharadita de bicarbonato Vaso 5: 5 ml de agua + 5 ml de zumo de limón Vaso 6: 10 ml de agua + jabón de Marsella Vaso 7: 1 clara de huevo Vaso 8: 5 ml de agua +5 ml de amoniaco Vaso 9: 10 ml de agua Vaso10: 5 ml de agua + 5 ml de limpiador vitroceramica

3. 4. 5. 6. 7.

Recordad que es importante no contaminar las sustancias al usar cucharas, vasos o pipetas sucias. Cada vez que se usa el material se debe limpiar muy bien antes de usarlo con otra sustancia. A continuación agregar 5 ml del extracto de lombarda a cada vaso. Anotar en su ficha el color que toma la sustancia de cada vaso.¿Qué sucedió con el extracto de lombarda al agregarlo a cada una de las sustancias? ¿Cambió de color en todas las sustancias? Se hace notar que hay un patrón de color en los cambios observados. Un grupo de colores es hacia el rojo y el otro grupo es hacia el verde.

Las sustancias en los vasos 1 (vinagre), 3 (vino), 5 (zumo de limón) y 10 (limpiador de vitroceramica), habrán hecho tornar el color del indicador hacia el rojo o rosa. 9. Las sustancias en los vasos 2 (cenizas), 4 (bicarbonato), 6 (agua jabonosa), 7 (clara de huevo) y 8 (amoniaco), habrán hecho tornar el color del indicador hacia el verde. 10. La sustancia del vaso 9 (agua) no debe haber provocado grandes cambios en el color violeta del indicador, ya que su pH es neutro. 11. Añadir gota a gota el contenido del vaso 5 (zumo de limón) al vaso 6 (agua jabonosa).

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química 12. Los alumnos observarán que la solución jabonosa virará del verde al violeta. Si seguimos añadiendo de zumo de limón, la solución jabonosa, pasará a ser rosa. 13. Añadir 5 ml del contenido del vaso 1 (vinagre) al vaso 4 (bicarbonato sódico).

5. CUESTIO"ES: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Describe todo el proceso que ha tenido lugar ayudándote de dibujos ¿Qué sucedió con el extracto de lombarda al agregarlo a cada una de las sustancias? ¿Cambió de color en todas las sustancias? ¿Cuál es el pH de cada sustancia? Cuando se echa limón al agua jabonosa, ¿qué reacción tiene lugar? Da una explicación al cambio de color. Explica lo que sucede en el último tubo de ensayo.

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

CO"STRUCCIÓ" DE U" ELECTROSCOPIO 1. OBJETIVO El objetivo de esta práctica es comprender las propiedades eléctricas de la materia mediante un electroscopio de fabricación casera.

2. MATERIAL • • • • • • •

Un frasco de vidrio Un tapón de corcho Un conductor de cobre Papel de aluminio Varilla de vidrio Paño de seda Varilla de plástico

3. PROCEDIMIE"TO 1. 2.

Dobla el conductor de cobre y procura que quede lo más centrado posible en el frasco Realiza un agujero en el tapón de corcho de un diámetro inferior al conductor para que éste quede bien sujeto al atravesar el corcho. 3. Haz una bola de papel de aluminio y colócala en la parte superior. 4. Recorta unas láminas de papel de aluminio para colocarlas en el otro extremo del cobre y en el interior del frasco. Procura que no rocen el fondo del frasco. 5. Comprueba que ele electroscopio construido funciona correctamente. Para ello tocaremos la bola de aluminio con un objeto cargado eléctricamente. Las láminas deberán abrirse, indicando que está cargada. 6. A continuación descargaremos el electroscopio tocando la bola de aluminio con la mano. Este paso hay que realizarlo cada vez que lleves a cabo una experiencia. Experiencia 1: 7. Coge la varilla de vidrio y frótala con un paño de seda 8. Aproxímala a la bola de aluminio del espectroscopio sin llegar a hacer contacto 9. Anota que sucede. Experiencia 2: 10. Frota la varilla de vidrio con el paño de seda 11. Toca la bola de aluminio y observa que sucede Experiencia 3: 12. Selecciona varios objetos, frótalos con un tejido, toca la bola de aluminio y observa que sucede.

4. CUESTIO"ES:

Realiza en cada experiencia un informe en el que expliques: ¿qué ocurre? ¿a qué es debido? ¿qué tipo de electrización se produce en esta experiencia? ¿Qué tipo de carga adquiere la varilla al ser frotada? ¿y el tejido? ¿qué carga adquieren la bola de aluminio y las láminas?¿qué tipo de carga tienen los objetos seleccionados?

Departamento de Ciencias Prácticas de Laboratorio 3º ESO Física y Química

MO"TAJES E" LI"EA Y E" PARALELO 1. OBJETIVO Comprender las diferencias entre montajes en línea y en paralelo.

2. MATERIAL • • • • • • • •

Una tapa de una caja de zapatos o soporte de corcho Clips metálicos Chinchetas metálicas Dos pilas de petaca Dos bombillas pequeñas Dos casquillos Trozos de cable pelado en los extremos Mina de lápiz

3. PROCEDIMIE"TO Usando la tapa como soporte, las chinchetas para sujetar el cable y los clips como interruptores construir los siguientes circuitos: - Circuito 1: con una bombilla, una pila y un interruptor - Circuito 2: con dos bombillas en linea, una pila y un interruptor - Circuito 3: con dos bombillas en paralelo, una pila y un interruptor - Circuito 4: con una bombilla, dos pilas en línea y un interruptor - Circuito 5: con una bombilla, dos pilas en paralelo y un interruptor - Circuito 6: con una bombilla, una pila, un interruptor y una mina de lápiz

4. CUESTIO"ES: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

En todos los circuitos: Dibújalos esquemáticamente indicando en qué dirección va la corriente eléctrica. Compáralos detalladamente indicando las diferencias en la intensidad con la que luce/n la/s bombillas según estén en línea o en paralelo ellas o las pilas. ¿Cómo habría de ser un circuito con dos pilas y dos bombillas para que la intensidad de las bombillas fuera máxima? ¿y para que fuera mínima? Circuito 1: ¿influye que el interruptor esté delante o detrás de la bombilla? Utilizando los datos de la pila y la bombilla calcula la intensidad de corriente del circuito. Circuito 2 y 3: ¿dónde ha de estar el interruptor para que solo se encienda una bombilla? Circuito 4 y 5: ¿dónde ha de estar el interruptor para hacer que solo funcione una pila? Circuito 6: ¿qué pasaría con la bombilla si está delante y si está detrás?