QUÍMICA GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS
DOCENTE: ANA MARÍA CARESANA ALUMNO:…………………………………………………………………………………………. AÑO: 3º ES
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
PRIMER TRIMESTRE LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA El átomo-Nociones sobre modelo atómico. Partículas anatómicas: electrones, portones y neutros. Niveles de energía electrónicos. Distribución de electrones por nivel. Tabla periódica. Estructura del núcleo. Numero atómico y número de masa. Isotopos. Los elementos químicos y la tabla periódica. Grupos y periodos:relación con la estructura atómica Bloques de elementos representativos,de transición y de transición interna. Metales alcalinos .Halogenos. Gases nobles. Propiedades físicas y químicas de los elementos. Grupo I y VII,descripción de la variación de sus propiedades físicas. Propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, electronegatividad. SEGUNDO TRIMESTRE UNIONES QUIMICAS Unión ionica y unión covalente. Electronegatividad. Diagramas o estructuras de Lewis. Formulas de sustancias binarias de compuestos sencillos. Teoría de la repulsión de los pares electrónicos de valencia. (TREPEV).Geometría molecular de compuestos binarios sencillos. Nomenclatura de compuestos binarios (óxidos,hidruros, hidracidos y sales binarias) TERCER TRIMESTRE LAS TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA Las reacciones químicas Modelizacion del cambio químico: lo que se conserva y lo que cambia en el proceso. Las reacciones químicas: su representación y su significado. Clasificación de las reacciones químicas. Reacciones de combustión y oxido-reducción. Comportamiento ácido/ básico en sustancias de uso cotidiano. Indicadores ácido-base naturales. La energía asociada a las reacciones químicas: reacciones endotermicas y exotermicas. Introducción al concepto de velocidad de reacción. Las reacciones nucleares Reacciones de fisión y fusión. Magnitudes conservadas en las reacciones nucleares. Energía implicada en reacciones nucleares. Reacciones controladas y espontaneas. Reactores nucleares. Radiactividad natural. Aplicaciones tecnológicas de las radiaciones y sus consecuencias-
INDICE DE TRABAJOS PRÁCTICOS
TRABAJOS PRÁCTICOS TITULO TP No.1 ESPECTROSCOPIA TP No. 2 TP No. 3
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN
TP No. 4
CONCEPTO DE pH
TP No. 5
REACCIONES QUÍMICAS
Cómo presentar un informe de laboratorio
Portada. La información que se debe anotar en la portada es la siguiente: a. Nombre de la institución b. Nombre y apellido del estudiante que presenta el informe e. Nombre del profesor que dirige el curso f. fecha de realización TRABAJO PRÁCTICO No. NOMBRE Objetivos. Que se quiere realizar en ese experimento. Datos / observaciones. Que se observó. Por ejemplo un cambio de color, una reacción química. Etc. Esquema o dibujo de la experiencia. Cálculos y resultados. Conclusiones y discusión: que se aprendió con el trabajo práctico.Si hubo complicaciones o no para entender el mismo. Respuesta a las preguntas. En cada práctica se hacen una serie de preguntas importantes que el estudiante debe responder en su informe. Debe escribirse la pregunta junto con una respuesta clara y coherente.
AYUDANTE DE LABORATORIO FUNCIONES, ACTIVIDADES Y/O TAREAS
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AYUDA AL DOCENTE CON LOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA LAS PRACTICAS DE LABORATORIO. AYUDA A MANTENER EL ORDEN DENTRO DEL LABORATORIO. AYUDA A MANTENER LA LIMPIEZA DENTRO DEL LABORATORIO. AYUDA A DISTRIBUIR EL MATERIAL DE APOYO PARA CADA PRÁCTICA. CUMPLE Y AYUDA A CUMPLIR LAS NORMAS Y PROCEDIMIENTOS EN MATERIA DE SEGURIDAD ESTABLECIDOS. MANTIENE EN ORDEN LOS ELEMENTOS Y EL SITIO DE TRABAJO AL TERMINAR EL MISMO.
SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
“LA FALTA DE ATENCIÓN ES UNA DE LAS MAS COMUNES CAUSAS DE ACCIDENTES. ESTAR MENTALMENTE ALERTA ES UN FACTOR IMPORTANTE DE LA SEGURIDAD PERSONAL”
Los alumnos deben concurrir al laboratorio con: • • • • • • • • • • • •
GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS. CUADERNO DE ANOTACIONES. CARTUCHERA. FIBRON NEGRO TABLA PERIODICA BATA O GUARDAPOLVO. REPASADOR PAÑO ABSORBENTE. ESPATULA CUCHARITA. GAFAS DE SEGURIDAD. GUANTES. EL TRABAJO PRACTICO LEIDO. BUENA PREDISPOSICIÓN
Hábitos de trabajo de carácter general: ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
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Estar alertas. Usar en todo momento el sentido común. Evitar actitudes impensadas o apresuradas. Evitar distraerse o distraer a otros. Conocer y analizar con anterioridad la técnica a emplear y las reacciones que tienen lugar, para un correcto manipuleo del instrumental, aparatos, drogas y otros elementos a usar. Mantener la limpieza y el orden. Colocar los reactivos cerrados en el lugar indicado para ellos una vez usados. No contaminar los reactivos por Ej. Por la introducción de pipetas sucias o húmedas en los recipientes que los contienen. Usar cabello recogido. Usar gafas y guantes de protección. .En caso de contacto accidental: enjuagar rápidamente los ojos, manos, y piel en general.
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.Evitar derrames en mesadas y en e l piso, de ocurrir esto secar inmediatamente con material adecuado y absorbente y descartable. .Ubicar los mecheros de gas alejados de los bordes de las mesadas para evitar quemazón de la ropa y lejos de las corrientes de aire para prevenir su apagado. .Usar el material de trabajo necesario para la tarea. Guardarlos cuando no lo necesite. No comer en las mesadas, no beber, no masticar chicle. No fumar. No llevarse las manos a la boca. No se pipeteará directamente con la boca cuando se empleen pipetas tradicionales sino mediante una pera de goma con válvulas que permiten aspirar, enrasar, y descargar o una pera simple, en la boca de la pipeta. No elevar demasiado la voz. Lavarse las manos con agua y jabón. La inhalación de vapores para la identificación de una sustancia nunca se hará oliendo de lleno el recipiente que la contiene sino por inspiraciones cortas, superficiales haciendo pantalla con la mano sobre el mismo para limitar la cantidad inhalada. Prevenir posibles incendios por el uso imprudente de los solventes. No se tendrán mecheros encendidos en su proximidad. . Las reacciones que así los requieran deberán efectuarse bajo campana de extracción de aspiración efectiva [en funcionamiento]
♦ Antes de retirarse del laboratorio, los estudiantes pondrán en orden el lugar de trabajo, se guardaran los reactivos, la mesada y material quedaran limpios, mecheros apagados y el instrumental y aparatos (balanzas, espectrofotómetro, etc.) desactivados. Al retirarse lavarse las manos. ♦ Si algún grupo de trabajo no respetara estas consignas, sus integrantes deberán responder a interrogatorios orales sobre temas vistos en las clases teóricas y prácticas. ♦ En caso de algún accidente es necesario recurrir inmediatamente a los docentes a cargo de la cátedra. ♦ Cumplir con las normas, informarse y analizar cuidadosamente las operaciones a realizar garantiza la seguridad en las tareas del laboratorio.
“La vida es frágil, tratémosla con cuidado”
UNIDADES ASISTENCIALES DE TOXICOLOGÍA. PROVINCIA DE BUENOS AIRES CENTRO NACIONAL DE INTOXICACIONES. HOSPITAL NACIONAL “PROF. Dr. ALEJANDRO POSADAS”. Av. PRESIDENTE ILLIA Y MARCONI. 1706- HAEDO. TEL: 01-658-7777/ 654-6648/ 658-3001/ 3020 FAX: 01-654-7982
TRABAJO PRÁCTICO No.1 ESPECTROSCOPIA Ensayos a la llama En condiciones normales los átomos se encuentran en el estado fundamental, que es el más estable termodinámicamente. Sin embargo, si los calentamos absorbe energía y alcanza así un estado excitado. Este estado posee una energía determinada, que es característica de cada sustancia. Los átomos que se encuentran en un estado excitado tienen tendencia a volver al estado fundamental, que es energéticamente más favorable. Para hacer esto deben perder energía, por ejemplo, en forma de luz. Puesto que los estados excitados posibles son peculiares para cada elemento y el estado fundamental es siempre el mismo, la radiación emitida será también peculiar para cada elemento y por lo tanto podrá ser utilizada para identificarlo. Esta radiación dependerá de la diferencia entre los estados excitados y el fundamental de acuerdo con la ley de Planck: AE = hv ; AE = diferencia de energía entre los estados excitado y fundamental h = Constante de Planck (6,62 10-34 J s). v= frecuencia Por lo tanto, el espectro de emisión puede considerarse como “la huella dactilar” de un elemento. Este hecho se conocía ya desde antiguo, antes aún de entender como ocurría, por lo que los químicos han utilizado los “ensayos a la llama” como un método sencillo de identificación. En la actualidad existen técnicas de análisis basadas en este principio, tales como la espectroscopia de emisión atómica, que nos permiten no sólo identificar, sino cuantificar la presencia de distintos elementos. A- ENSAYOS A LA LLAMA Colores de los ensayos a la llama de algunos elementos: Calcio: llama roja, Cobre: llama verde, Sodio: llama naranja, Litio: llama rosa, Potasio: llama violeta, Bario: llama verde pálido Plomo: llama azul.
ESPECTROSCOPIO
TRABAJO PRACTICO No. 2 TABLA PERIÓDICA. ELEMENTOS REPRESENTATIVOS OBJETIVO: realizar pruebas que pongan de manifiesto las diferentes características de los elementos representativos. Se denominan así a los elementos que corresponden a los grupos IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA y VII A de la tabla periódica, según nueva nomenclatura de IUPAC. Los grupos antes citados corresponden a 1,2,13,14,15, 16 y 17, actualmente se acostumbra designar a cada grupo o familia de elementos nombrando al primero de los elementos de la familia en cuestión ,por ej. el grupo IVA o 14 se denomina “FAMILIA DEL CARBONO” . A-METALES ALCALINOS Y ALCALINOTÉRREOS ENSAYO DE COLORACION A LA LLAMA Na+ K+ Ca+2 Ba+2 Para la experiencia se usa un ansa, que consta de un mango de metal y en uno de sus extremos un alambre de platino, que se debe calentar en la llama no luminosa del mechero. Este paso se repite antes de cada estudio. B-FAMILIA DEL CARBONO. PROPIEDADES DE LOS CARBONATOS Y BICABONATOS Preparar 3 tubos de ensayo con 2 ml de agua destilada y agregar: Tubo 1: punta de espátula de carbonato de sodio. Tubo 2: punta de espátula de carbonato de calcio. Tubo 3:. Punta de espátula de bicarbonato de sodio. AGITAR Y OBSERVAR LA SOLUBILIDAD. INTRODUCIR LOS TRES TUBOS EN AGUA CALIENTE -OBSERVAR LA SOLUBILIDAD.
SUSTANCIA
SOLUBILIDAD EN AGUA FRIA
SOLUBILIDAD EN AGUA CALIENTE
FAMILIA DEL SILICIO FORMACIÓN DEL ÁRBOL QUÍMICO En un vaso de precitados de 100 ml introducir 50 ml de solución de metasilicato de sodio al 10 %.A continuación sembrar pequeños cristales de diferentes sales coloreadas. Por ejemplo. Sulfato de cobre, pentahidratado. Sulfato de níquel, heptahidratado. Sulfato ferroso, heptahidratado. Cloruro férrico. Cloruro de cobalto, hexahidratado. Cloruro de calcio. Sulfato de manganeso, monohidratado *NOTAR LOS RESULTADOS OBSERVADOS. *USAR GAFAS DE SEGURIDAD. *RALIZAR EL INFORME
TRABAJO PRÁCTICO No 3 TABLA PERIÓDICA. ELEMENTOS DE TRANSICIÓN. OBJETIVO: realizar pruebas de laboratorio características de los diferentes elementos de transición. Se define a los elementos de transición basándose en su posición en la tabla periódica, es decir 10 subgrupos ubicados entre los grupos II y IIIA.Cada uno de estos elementos: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu y Zn encabeza un subgrupo del mismo nombre. Todos los elementos de transición son metales. ELEMENTOS DEL GRUPO VIIIB 1-Diferenciación de las sales ferrosas y férricas. a-Preparar 3 tubos de ensayo con 2 ml de agua cada uno. Agregar Tubo 1: 1 ml de cloruro férrico + 5 ml de amoníaco (dil) Tubo2 : 1 ml de cloruro férrico + 5 ml de tiocianato de amonio (dil) Repita las mismas reacciones usando cloruro ferroso. Observe cual le permite diferenciarlos. ELEMENTOS DEL GRUPO IB 1-Acción oxidante sobre el cobre Tomar un extremo de un alambre de cobre y colocarlo en la llama oxidante del mechero. Calentar 2 o 3 minutos. Observar el aspecto del alambre. Determinar la composición química del compuesto que cubre la parte calentada. 2- Acción de las sales de plata. reacción de Tollens En un tubo de ensayo colocar 2 ml de solución de nitrato de plata al 5 % y agregar gota a gota amoniaco al 5%. Se formara inicialmente un precipitado que se disuelve por el agregado de más amoniaco... Añadir 3 ml de solución de glucosa. calentar: en el Tubo se forma un precipitado de plata metálica pardo, luego negro y formando un espejo de plata metálico. Para que se forme; tubo limpio, poco amoniaco y calentamiento suave.
TRABAJO PRACTICO No. 4 CONCEPTO DE pHLOS INDICADORES: Un indicador es una sustancia natural o sintética que cambia de color en respuesta a la naturaleza de su medio químico. Los indicadores se utilizan para obtener información sobre el grado de acidez o pH de una sustancia, o sobre el estado de una reacción química en una disolución que se está analizando. Uno de los indicadores más antiguos es el tornasol, un tinte vegetal que adquiere color rojo en las disoluciones ácidas y azul en las básicas. Otros indicadores son la alizarina, el rojo de metilo y la fenolftaleína; cada uno de ellos es útil en un intervalo particular de acidez o para un cierto tipo de reacción química. PARTE I EXPERIENCIA 1 1-PAPEL TORNASOL Colocar un papel de tornasol azul sobre una placa de Petri o un vidrio de reloj limpio y seco y hacer lo mismo con el papel tornasol rojo en otro tubo. Agregar 1 gota de solución ácida a cada papel. ANOTAR LO OBSERVADO 2-Repetir agregando 1 gota de solución básica sobre nuevos papeles tornasol rojo y azul. ANOTAR LO OBSERVADO. *De acuerdo a lo observado completar el siguiente cuadro, colocando en cada casillero el color correspondiente. TORNASOL ROJO TORNASOL AZUL SUSTANCIAS ÁCIDAS SUSTANCIAS BÁSICAS 3-Por último tomar la SOLUCIÓN INCÓGNITA 1, realizando el mismo procedimiento. *En función de lo observado, completar el cuadro: CAMBIA A ROJO AZUL Por lo tanto la solución es.............. Realizar los mismos pasos con la SOLUCIÓN INCÓGNITA 2: CAMBIA A ROJO AZUL Por lo tanto la solución es.................
EXPERIENCIA 2 PAPEL pH 1-Colocar sobre un vidrio de reloj o en una placa de Petri, cuatro pedacitos de papel pH los más separados posible y agregarle a cada uno, una gota de las siguientes sustancias: • • • •
Ácido muriático o ácido clorhídrico (HCl) – Vinagre o ácido acético (CH3COOH) – Amoníaco (NH3) – Soda cáustica o hidróxido de sodio (NaOH)
Una vez que el papel cambió su color, compararlos con la escala de colores del papel pH y anotar el valor correspondiente para cada uno: SUSTANCIA COLOR pH Ácido muriático (HCl) Vinagre (CH3COOH) Amoníaco (NH3) Soda cáustica (NaOH) 2- a) Medir con una probeta 10 ml de agua y colocarlos en un vaso de precipitados de 100 ml, agregar UNA gota de ácido muriático y revolver con una varilla de vidrio. Medir el pH de esa solución utilizando el papel pH pH 1 = ................. (Mayor concentración) Agregar otros 80 ml de agua, revolver con la varilla de vidrio y volver a medir el pH: pH 2 = ................. (Menor concentración) b) Realizar el mismo procedimiento, pero esta vez, utilizando la solución de soda cáustica: pH 1 = ................. (Mayor concentración) pH 2 = ................. (Menor concentración) “En base a lo observado, se deduce que el pH DEPENDE / NO DEPENDE de la concentración y por lo tanto CAMBIA / NO CAMBIA por dilución tendiendo al valor de 0- 7- 14”. ………………… EXPERIENCIA 3. Prepare una serie de tubos SECOS; agregue a cada uno 5 gotas del indicador correspondiente y anote el color del mismo después del agregado de dos gotas de la sustancia a ensayar. ÁCIDOS BASES Ácido clorhídrico (HCl) Hidróxido de sodio (NaOH) Ácido acético o vinagre (CH3COOH) Amoníaco (NH3) Rojo de metilo (4.2 – 6.2) Rojo Congo (3.0 – 5.2) Azul de bromotimol (6.0 – 7.6) Púrpura de bromocresol (5.2 – 6.8) Fenolftaleína (8.0 – 9.8)
*Anotar los cambios observados de cada indicador. EXPERIENCIA 4. Uso del peachímetro: a) Disponer vasos de precipitado de 100 ml con los siguientes líquidos : 1- vinagre 2- bebida gaseosa 3- café 4- agua corriente 5- solución jabonosa 6- lavandina 7- solución de hidróxido de sodio. 8- solución de ácido clorhídrico. b) CALIBRAR EL PEACHíMETRO: sumergir el electrodo en un vaso de 100 ml con solución amortiguadora de pH 7 y girar la perilla hasta que la lectura sea 7,00. c) Colocar el instrumento en modo TEMPERATURA. Introducir el sensor en la primera solución a medir. Leer la indicación e introducirla mediante la perilla correspondiente. Enjuagar el sensor con agua desmineralizada. d) Colocar el instrumento en modo pH. Introducir el electrodo en la solución y tomar la lectura. Enjuagar el electrodo minuciosamente con agua desmineralizada antes de introducirlo en la siguiente solución. e) Operar del mismo modo con todas las soluciones (no es necesario repetir la medición de la temperatura con cada solución si se garantiza que todas estén a temperatura ambiente). f) Finalmente, enjuagar el electrodo y guardarlo sumergido en agua desmineralizada. g) Apagar el instrumento. Informar los valores de pH medidos y la temperatura a la cual corresponden.
*NOTAR LOS RESULTADOS OBSERVADOS. *USAR GAFAS DE SEGURIDAD. *RALIZAR EL INFORME
TRABAJO PRÁCTICO N° 5