Curs 2013/2014
PRÀCTIQUES de QUÍMICA 1r i 2n BATXILLERAT
1.- ÍNDEX
1.- ÍNDEX ..............................................................................................................1 2.- SEGURETAT I RESIDUS............................................................................3 3.- MATERIAL DE LABORATORI.................................................................12 4.- MÈTODES DE CALEFACCIÓ....................................................................19 5.- MESURES DE VOLUM...............................................................................23 6.- GESTIÓ DE RESIDUS..............................................................................26 7.-INFORME DEL TREBALL EXPERIMENTAL..........................................27 8.- ELS EFECTES DE LA PLUJA ÀCIDA SOBRE ELS VEGETALS......30 9.- TREBALL AMB EL VIDRE........................................................................35 10.- ASSAIG A LA FLAMA ............................................................................36 11.- OBTENCIÓ D’ELEMENTS D’UN GRUP: ELS HALÒGENS .............38 12.- DETERMINACIÓ DE LA FÓRMULA D’UNA SAL HIDRATADA ..41 13.- L’ENLLAÇ I LA CONDUCTIVITAT, L’ENLLAÇ I LA SOLUBILITAT ..........................................................................................44 14.- DETERMINACIÓ EXPERIMENTAL DE LA CONSTANT D’AVOGADRO ...........................................................................................51 15.- DETERMINACIÓ EXPERIMENTAL DE LA MASSA ATÒMICA RELATIVA D’UN METALL .................................................55 16.- LA LLEI DE BOYLE ..................................................................................60 17.- PREPARACIÓ D’UNA DISSOLUCIÓ ...................................................63 18.- SEPARACIÓ DELS COMPONENTS D’UNA MESCLA .....................70 19.- DESTIL·LACIÓ D’UN VI.........................................................................75 20.-CÀLCULS ESTEQUIOMÈTRICS............................................................82 21.- DESCOMPOSICIÓ DEL CLORAT POTÀSSIC...................................87 22.- DETERMINACIÓ DE LA PROPORCIÓ MOLAR EN QUÈ REACCIONEN DOS COMPOSTOS.......................................................93
Pràctiques de Química 1r BTX
-1-
23.- QUINA CONCENTRACIÓ TÉ LA SOLUCIÓ PROBLEMA? ...........99 24.- CÀLCUL DEL TANT PER CENT EN MASSA D’UNA MESCLA D’HIDRÒXIDS ........................................................................................103 25.- ENTALPIA D’UNA REACCIÓ QUÍMICA .........................................106 26.- CINÈTICA QUÍMICA: ESTUDI QUALITATIU ............................111 27.- DETERMINACIÓ DEL CONTINGUT EN ÀCID ACETILSALICÍLIC DE DOS COMPRIMITS....................................116 28.- DETERMINACIÓ DE LA RIQUESA EN ÀCID D’UN VINAGRE........................................................................................120 29.- DURESA DE L’AIGUA I LA SEVA ELIMINACIÓ PER PRECIPITACIÓ........................................................................................123 30.- ANÀLISIS D’UNA PASTILLA PER COMBATRE L’ANÈMIA.......128 31.- CONSTRUCCIÓ D’UNA PILA DANIELL I ELECTRÒLISI ..........135 32.- ALGUNES CARACTERÍSTIQUES DELS ALDEHIDS I DE LES CETONES ..............................................................................142 33.- REACCIÓ D’ESTERIFICACIÓ ............................................................146
Pràctiques de Química 1r BTX
-2-
2.- SEGURETAT I RESIDUS 1.- Introducció. En un laboratori cal tenir present que hi ha molts productes perillosos (sobretot els concentrats) i encara més quan es desconeixen exactament els seus perills. És per això que qualsevol producte químic ha d’ésser manipulat amb precaució. Abans de manipular qualsevol substància química desconeguda, s’ha d’esbrinar el perill que pot comportar, la toxicitat, si és o no inflamable, el punt d’ignició, si és o no explosiva, ... Abans de dissenyar un experiment , s’ha de determinar: -
si el procés generarà material perillós.
-
què cal fer amb els productes obtinguts.
-
l’equipament adient per treballar.
-
els possibles accidents que puguin tenir lloc i els passos que cal fer per evitar-los o minimitzar-ne l’impacta.
Cal tenir en compte que en cas d’inhalació, contacte amb la pell o els ulls, ingestió d’algun producte, ..., cal fer el tractament adequat immediatament i avisar el professor el més aviat possible. En qualsevol cas no dubteu en demanar assistència mèdica.
Tot i això, el propi seny és la millor norma de seguretat. Sempre comparo el laboratori amb el mar, cal tenir-li respecte però no por.
Pràctiques de Química 1r BTX
-3-
2.- Directrius generals i mesures de seguretat. 2.1.- Roba de laboratori. És obligatori:
portar bata, preferentment de cotó i dur ulleres de seguretat homologades.
És aconsellable:
dur sabates tancades, portar pantalons llargs, no portar mitges o mitjons de fibres sintètiques i portar recollits els cabells llargs.
2.2.- Normes de treball. 1.- Abans de fer qualsevol pràctica s’ha de llegir detingudament el protocol el dia abans. Així s’adquireix una idea clara del seu objectiu, fonament i tècnica. 2.- Un cop al laboratori cal comprovar si es disposa de tot el material necessari per realitzar la pràctica. Cal tenir present que aquest material ha d’estar en perfecte estat i ben net. 3.- Cal tenir a mà un bolígraf i el llibre de pràctiques per anar apuntant totes les dades que es van obtenint i qualsevol incidència que s’observi. 4.- No inhalar, tastar o olorar productes sense estar degudament informat. Cal observar els pictogrames que apareixen en els productes i les indicacions. 5.- És prohibit menjar, beure o fumar al laboratori, per raons higièniques i de seguretat. 6.- L’ordre i la neteja han de presidir totes les pràctiques de laboratori. En conseqüència, quan s’acabi cada pràctica es netejarà amb molt de rigor tot el material utilitzat, guardant cada cosa en el lloc corresponent. Per tot el material de vidre suposa: Primer es renta amb aigua, si és necessari amb sabó diluït, i amb l’ajuda d’un raspall especial. Després s’elimina el sabó amb aigua corrent abundant i al final s’esbandeix amb aigua destil·lada. Es deixa assecar i s’endreça. Pràctiques de Química 1r BTX
-4-
Si d’aquesta manera no queda net, primer es netejarà amb àcid clorhídric diluït. Si tampoc queda net es provarà amb àcid clorhídric diluït en calent. Si no queda net s’utilitzaran altres productes. Si es dóna el cas caldrà avisar el professor. A partir d’aquest moment és el professor el que se’n fa càrrec. Es netejarà amb àcid clorhídric concentrat. En cas de no ser suficient, es provarà amb àcid clorhídric concentrat en calent. En cas de no ser suficient, es farà amb aigua regia (1/3 de clorhídric i 2/3 de nítric) i probablement deixant-ho en remull uns dies ( si es dóna el cas cal deixar-ho indicat i firmat pel responsable ). Si així no queda ben net es netejarà amb barreja
cròmica ( dicromat i àcid sulfúric ) i probablement deixant-ho en remull uns dies ( si es dóna el cas cal deixar-ho indicat i firmat pel responsable ). Finalment s’esbandirà amb aigua corrent primer i després amb aigua destil·lada. Es deixarà assecar. Si es necessita utilitzar el material de vidre de seguida, es poc assecar ràpidament amb acetona. En cas de ser material no calibrat es pot posar a dins l’estufa a una temperatura no molt alta. 7.- Tot el material, especialment el aparells delicats, s’han d’utilitzar amb molt de compte, evitant els cops o forçar els seus mecanismes. 8.- Els productes inflamables (alcohol, èters, cloroform ...) s’han de mantenir allunyats de les flames. Si s’han d’escalfar aquests productes es farà al bany Maria, mai directament a la flama. 9.- Quan s’escalfen a la flama tubs d’assaig que contenen líquids, cal evitar una ebullició violenta per que no hi hagin esquitxos. El tub s’acosta a la flama procurant que aquesta actuï sobre la meitat del contingut. Si s’observa que comença una ebullició violenta es retira el tub i s’hi acosta al cap d’una estona. Cal evitar, també, dirigir la boca del tub a la cara d’alguna persona.
Pràctiques de Química 1r BTX
-5-
10.- En general, el material de vidre no s’ha de refredar bruscament ja que es pot trencar. 11.- Quan s’utilitzin productes corrosius ( àcids, àlcalis,...) es farà amb molt de compte per evitar qualsevol contacte amb la pell o la roba. Mai s’abocaran bruscament, es deixaran que llisquin per les parets del recipient. 12.- Els líquids que sobren, per exemple després de pipetejar, mai es tornen al pot inicial, així evitarem possibles contaminacions de tot el producte. Per tant cal procurar agafar la quantitat necessària per cada experiència. 13.- Les substàncies abrasives ( àcids forts i bases fortes) mai s’abocaran directament a la pica. Caldrà obrir l’aixeta per que caigui força aigua i després es llençarà lentament. 14.- Els sòlids que sobren mai es tornen al pot inicial, així evitarem possibles contaminacions de tot el producte. Tampoc es llencen a la pica sinó a la bossa de deixalles o es guarden pel reciclatge. Per tant cal procurar agafar la quantitat necessària per cada experiència. 15.- Quan utilitzem les pipetes anirem molt en compte a l’hora de pipetejar, mai ho farem amb la boca, sempre utilitzarem la pera. Les pipetes s’agafen de manera que sigui el dit índex el que tapi el seu extrem superior per regular la caiguda del líquid. 16.- En una valoració les buretes es subjecten amb la mà esquerra i es controla la clau de pas amb la mateixa mà. Amb l’altra mà es fa girar l’erlenmeyer. Es posa un paper blanc sota l’erlenmeyer per veure perfectament el canvi de color. 17.- Quan un reactiu s’acaba o quan es trenca un material cal avisar el professor i anotar-ho a la fulla de gestió. 18.- No es pot fer cap experiment que no hagi estat autoritzat pel professor.
Pràctiques de Química 1r BTX
-6-
3.- Signes convencionals d’informació de perills en el laboratori. (Pictogrames de perillositat). Dibuixa els pictogrames vells.
Dibuixa els pictogrames que han entrat en vigor l’1 de desembre de 2010.
Pràctiques de Química 1r BTX
-7-
4.- Les frases R i S substituïdes per les frases H i P. Explica el perquè d'aquestes frases i posa'n algun exemple.
Pràctiques de Química 1r BTX
-8-
5.- Actuacions en cas d’accident. La norma general és l’actuació immediata, ja que així es minimitzen les possibles conseqüències. S’ha d’avisar el professor el més aviat possible.
5.1.- Foc al laboratori. Evacuar el laboratori per la sortida principal o la d’emergència, avisar tots els companys sense que s’estengui el pànic i conservant la calma. Si el foc és petit i localitzat apagueu-lo amb un extintor adient, sorra o cobrint el foc amb un recipient de la mida adequada que l’ofegui. Retireu els productes químics inflamables del voltant del foc. No utilitzeu mai aigua per extingir un foc provocat per la inflamació d’un dissolvent. Si el foc és gran, aïlleu-lo utilitzant els extintors adients i en cas que no es pugui controlar, ràpidament accioneu l’alarma de foc, aviseu el servei d’extinció i evacueu l’edifici.
5.2.- Foc al cos. Si te s’encén la roba demana ajuda ràpidament. Estira’t a terra i roda sobre tu mateix per tal d’apagar les flames. No corris, ni intentis arribar fins la dutxa de seguretat si no és que està molt a prop teu. És responsabilitat de cadascú ajudar a algú que s’està cremant, cobrint-lo amb una manta contra el foc o fent-lo rodar per terra per arribar fins la dutxa de seguretat. MAI UTILITZEU UN EXTINTOR SOBRE UNA PERSONA. Un cop apagat el foc, mantenir la persona ajaguda, procureu que no es refredi i proporcioneu-li ajuda mèdica.
5.3.- Cremades. Les petites cremades produïdes per material calent, bany, plaques, etc., es tracten rentant la zona afectada amb aigua freda durant 10-15 minuts. Les cremades més greus requereixen assistència mèdica. NO UTILITZEU CREMES I POMADES GRASSES EN CREMADES GREUS. Pràctiques de Química 1r BTX
-9-
5.4.- Cremades per àcids. Renteu la zona afectada amb aigua, sota l’aixeta, durant un mínim de 15-20 minuts. Tracteu la zona afectada amb pasta de bicarbonat de sodi per tal de neutralitzar l’acidesa. Després de 15 minuts netegeu la zona , assequeu-la i tracteu-la amb un esprai per a cremades. Si la cremada és important, demanar atenció mèdica. En cas de contacte de l’àcid amb la roba, traieu-vos-la ràpidament i feu el tractament indicat abans, utilitzant si cal la dutxa.
5.5.- Cremades per àlcalis. Renteu la zona afectada amb aigua, sota l’aixeta, durant un mínim de 15-20 minuts. Tracteu la zona afectada amb una dissolució d’àcid acètic al 1% o una dissolució saturada d’àcid bòric. Assequeu la zona i tracteu-la amb un esprai per a cremades. Si la cremada és important, demanar atenció mèdica. En cas de contacte de l’àlcali amb la roba, traieu-vos-la ràpidament i feu el tractament indicat abans, utilitzant si cal la dutxa.
5.6.- Esquitxades als ulls. És molt important una actuació immediata, ja que no es produeix cap lesió d’importància si es comença a tractar abans de 10 segons. Renteu-vos ambdós ulls amb força aigua corrent durant uns 15 minuts com a mínim. És imprescindible mantenir els ulls oberts, amb els dits si cal. Després demaneu sempre assistència mèdica, per petita que sembli la lesió, indicant al metge quin producte ha estat el responsable.
5.7.- Talls. Rentar la ferida amb aigua corrent durant uns 10-15 minuts. Si els talls són petits aviat deixen de sagnar, renteu-los amb aigua i sabó i tapeu-los amb un apòsit adequat. Si els talls són grans i no paren de sagnar demaneu atenció mèdica. Pràctiques de Química 1r BTX
- 10 -
5.8.- Inhalació de vapors. Conduir la persona afectada a un lloc amb aire fresc. Si no ha perdut la consciència, cal mantenir-la en observació. Intentar identificar el vapor responsable de la intoxicació; si cal, demanar atenció mèdica. En cas de pèrdua de consciència, demanar atenció mèdica immediata.
5.9.- Ingestió de productes. En general, mai s’arriba a la ingestió de productes i els danys es limiten a lesions a la boca. Si el producte només ha arribat a la boca, renteu-vos-la amb molta aigua. En el cas d’un àcid o àlcali, feu el tractament corresponent a les cremades amb aquests productes. Cas d’empassar-se un reactiu tòxic o corrosiu, cal beure uns 250ml d’aigua per diluir-lo i demanar atenció mèdica indicant al metge el compost ingerit. MAI PROVOQUEU EL VÒMIT SI EL PRODUCTE INGERIT ÉS CORROSIU.
SERVEI NACIONAL DE TOXICOLOGIA Telèfon d’urgència les 24 h: 91 562 04 20 http://institutodetoxicologia.justicia.es/
Pràctiques de Química 1r BTX
- 11 -
4.-MATERIAL DE DE LABORATORI 3.- MATERIAL LABORATORI Fes el dibuix del següent material:
flascó rentador
gradeta per
escombreta
bec de bunsen
tub d’assaig
triangle
tubs d’assaig
reixa
suport
pinça i pinça de fusta
Pràctiques de Química 1r BTX
- 12 -
pinça doble
càpsula de Petri
anella o cèrcol
morter
nou
mà de morter
vidre de
pipeta
pipeta
rellotge
Pasteur
automàtica
Pràctiques de Química 1r BTX
- 13 -
pipeta aforada
pipeta graduada
bureta
proveta
matràs aforat
erlenmeyer
vas de precipitats
embut Büchner
kitasato
d'un enràs i de doble enràs
Pràctiques de Química 1r BTX
- 14 -
baló de destil·lació
refrigerant Liebig
embut i embut
termòmetre
columna de destil·lació
desecador
de decantació
càpsula de porcellana
pera
aspirador
Pràctiques de Química 1r BTX
- 15 -
placa de tocs
balança
agitador
de porcellana
calefactor elèctric
magnètic
campana de gasos
Pràctiques de Química 1r BTX
- 16 -
LA BALANÇA.
La majoria de les balances que s’utilitzen en el laboratori són electròniques, així la seva manipulació és més senzilla. El lloc que es tria per col·locar la balança no pot tenir excessives fluctuacions de temperatura. S’ha d’evitar que a la balança li arribin els raigs de sol directes i també s’ha de procurar que no estigui a prop de corrents d’aire. S’ha de tenir cura que la balança estigui sobre una base ferma, sense vibracions. Es recomana connectar la balança 20 minuts abans de començar a pesar (temps escalfament). Si s’ha d’utilitzar la balança vàries vegades en un dia, és convenient deixar-la connectada tota l’estona, perquè així s’aconsegueixi una temperatura de règim constant i l’exactitud de la pesada sigui més gran. La connexió de certes balances es realitza prement el botó de comandament (sota la pantalla) i la desconnexió es realitza elevant-lo. N’hi ha que tenen el botó ON/OFF. Quan es canvia d’emplaçament una balança es necessita calibrar de nou. Per calibrar la balança es fan servir els pesos de comprovació, aquests s’han de manipular sempre amb cura i no es poden tocar amb les mans. Per calibrar-la es connecta la balança i al cap de 20 min. es col·loca el pes sobre el plat. Si la balança marca el pes de comprovació exacte fins l’últim decimal la balança opera bé, però si no és així, cal calibrar-la. Per reajustar el calibratge es fa mitjançant el cargol calibrador. S’ha de treure el pes de comprovació del plat. Si la balança marca un pes superior al pes de comprovació s’ha de girar el cargol en el sentit de les agulles del rellotge i si el pes assenyalat és inferior, s’ha de girar el cargol en el sentit contrari de les agulles del rellotge.
Una
volta
de
cargol
fa
variar
el
calibratge
en
0.16g
Pràctiques de Química 1r BTX
- 17 -
aproximadament. Després de cada correcció s’ha de comprovar el calibratge. Moltes vegades, quan es vol realitzar una pesada, interessa no tenir en compte el pes del recipient on volem introduir la substància a pesar. Aquesta operació es realitza prement el comandament de connexió amb el recipient sobre el plat de la balança. En algunes balances aquest comandament s’anomena RE-ZERO o ZERO.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 18 -
MÈTODES CALEFACCIÓ 5.-4.MÈTODES DE DE CALEFACCIÓ.
Molt sovint quan es fan pràctiques en el laboratori cal aportar calor al sistema amb el qual estem treballant. Els sistemes de calefacció més utilitzats en un laboratori poden ser:
-
Encenedor Bunsen
-
Placa calefactora
-
Manta calefactora
-
Bany d’aigua
-
Bany de sorra
ENECENEDOR BUNSEN
És un sistema de calefacció basat en la combustió del butà. Aquesta reacció consisteix en cremar butà per obtenir diòxid de carboni i aigua, amb la corresponent alliberació de calor que és la que aprofitem per escalfar el nostre sistema. L’equació de la reacció química és:
C4H10 + 13/2 O2 4 CO2 + 5 H2O + calor
Parts del Bunsen: D
A: suport
D
B: entrada del gas C: regulador de l’entrada del gas E
E
C B
B
C
D: xemeneia E: entrada d’aire
A
A Pràctiques de Química 1r BTX
- 19 -
L’encenedor s’utilitza per escalfar directament substàncies o mescles de substàncies en un tub d’assaig, si cal arribar a una temperatura molt elevada de l’ordre de 1000ºC. També s’utilitza per a realitzar identificacions a la flama, és l’anomenat Assaig a la flama.
Consideracions que s’han de tenir en compte per utilitzar l’encenedor Bunsen:
-
S’ha de procurar que la flama sigui OXIDANT. Això s’aconsegueix fent que l’orifici de la xemeneia i el d’entrada de l’aire coincideixin. La flama oxidant es caracteritza perquè és blava i molt calorífica.
-
Si no és absolutament imprescindible utilitzar l’encenedor és preferible utilitzar
altres
mètodes
PERQUÈ
MOLTS
DISSOLVENTS
UTILITZATS AL LABORATORI SÓN INFLAMABLES.
Parts de la flama:
-
Con intern: format per una mescla de gasos i aire que encara no ha entrat totalment en combustió i per això en aquesta zona la T no és excessivament alta. També s’anomena con de reducció.
-
Con extern: menys lluminós que l’anterior, però degut a la major abundància d’oxigen de l’aire que l’envolta, la combustió és completa. És el con d’oxidació. Una mica més amunt de la punta del con de reducció es troba la zona més calenta de la flama anomenada zona de fusió.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 20 -
PLACA CALEFACTORA
L’escalfor s’aconsegueix per l’escalfament d’una resistència elèctrica. De vegades aquestes plaques porten incorporats un agitador magnètic que ens ajuda a barrejar per exemple dissolucions.
A
B
MANTA CALEFACTORA
Es basa en el mateix principi que la placa, però s’utilitza per escalfar substàncies en material de vidre de fons rodó. Té una nou incorporada per poder-la col·locar en un suport i poder-la baixar o pujar quan ens interessi. Sobretot es fa servir en les destil·lacions.
B
Pràctiques de Química 1r BTX
- 21 -
BANY D'AIGUA
En aquest aparell una resistència elèctrica recoberta amb un tub d’acer inoxidable escalfa l’aigua que es troba en una cubeta, també d’acer inoxidable.
BANY DE SORRA
Format per una cubeta de sorra que s’escalfa gràcies a una resistència. La sorra pot arribar a 300-400ºC. Sobretot es fa servir per fer evaporacions.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 22 -
5.- MESURES DE VOLUM
La mesura de volum d’un líquid a transvasar es realitza amb diferents aparells, que normalment són de vidre:
-
Proveta
-
Pipeta
-
Bureta
-
Matràs aforat
PROVETA
És un recipient cilíndric i amb graduacions que serveix per mesurar volums aproximats de líquid.
PIPETA
La pipeta és molt precisa. Està calibrada per a transvasar una quantitat de líquid a un altre recipient. N’hi ha de diferents tipus:
-
graduades
-
aforades amb una sola línia
-
aforades amb dos línies
-
automàtiques
- Pasteur
Pràctiques de Química 1r BTX
- 23 -
BURETA
La bureta lliura volums precisos i variables. Es fa servir, sobretot, per fer valoracions. Cal anar en compte quan l’omplim ja que l’aixeta ha d’estar tancada.
MATRÀS AFORAT
És molt precís. Està calibrat per a contenir un volum establert de líquid a una temperatura determinada sempre i quan la part inferior del menisc estigui alineada amb la marca d’aforament. Quan preparem una dissolució de composició exacta (solució estàndard) sempre farem servir un matràs aforat del volum d’aquesta. Mai utilitzarem una proveta, un vas de precipitats, un erlenmeyer,...
COM ENRASEM?
Tot mirant el dibuix indica el volum que estem mesurant: ? 120
V = ____
90
Pràctiques de Química 1r BTX
- 24 -
Error de paral·laxi.
S’entén per error de paral·laxi el desplaçament aparent d’un objecte quan s’observa des de diferents punts. Quan llegim el volum, l’ull ha d’estar al mateix nivell que el menisc (b). Si el menisc s’observa per sobre (a), es llegirà un volum menor; i si s’observa per sota (c), un volum major.
a) b) c)
Tenint present el concepte d’error de paral·laxi completa aquesta frase:
Quan fem la mesura del volum d’un líquid cal que la visual a l’aforament sigui ___.
Fes tres dibuixos on es vegi l’aforament correcte i els incorrectes:
Pràctiques de Química 1r BTX
- 25 -
6.- GESTIÓ DE RESIDUS L’eliminació dels productes sobrants i dels residus del laboratori ha de respectar els criteris de seguretat cap a les persones i les instal·lacions, i ha d’evitar la contaminació del medi ambient. Per tant cal tenir clar què cal fer amb els productes sobrants i els residus obtinguts un cop ha finalitzat la pràctica. Encara que, en molts casos, el perill sigui mínim, tenir-ho present és una qüestió d’actitud i d’educació cívica.
Així quan acabi la pràctica sempre dedicarem un temps a gestionar els residus tenint present el que ja hem après a l’apartat de “ seguretat i residus” i les següents consideracions:
1) Els productes no perillosos solubles en aigua els abocarem tranquil·lament per la pica. Per exemple el clorur de sodi o la sacarosa.
2) Els productes no perillosos no solubles en aigua els llençarem al cubell del laboratori. Per exemple el guix o el talc.
3) Els productes àcids o àlcalis cal neutralitzar-los i/o diluir-los abans de llençar-los per la pica. Per exemple el salfumant i la sosa.
4) Els productes perillosos seran recollits pel professor i els tractarà convenientment seguint les directius de les autoritats sanitàries i mediambientals. Per exemple el plom, el benzè, el compostos clorats, els derivats del mercuri ...
Pràctiques de Química 1r BTX
- 26 -
7.- INFORME DEL TREBALL EXPERIMENTAL L’objectiu principal d’un informe experimental és el de comunicar. Comunicar unes hipòtesis elaborades dins un determinat marc teòric; comunicar la descripció del procediment experimental que s’ha seguit per obtenir uns resultats; comunicar aquests resultats i comunicar els comentaris que els resultats i el desenvolupament de l’experiment suggereixen. Cal tenir present que les conclusions que es poden treure d’una pràctica que no ha sortit del tot bé, poden ser d’allò més interessants. Per aconseguir aquest objectiu es pot seguir aquest esquema:
1.- Esquema de l’informe.
1.1.- Classificació de l’informe. Inclou el títol del treball i el nom de l’autor.
1.2.- Resum. Es
tracta
d’una
presentació
breu,
que
permeti
identificar
les
característiques essencials de l’experiment, el mètode emprat i l’equipament utilitzat. Es pot avançar un resultat remarcable.
1.3.- Introducció. Consisteix en un breu plantejament teòric, original, que inclou les equacions químiques i matemàtiques principals. Cal recordar que va destinat a un lector. És convenient numerar les equacions que s’han d’utilitzar i identificar símbols.
1.4.- Experimental. En aquest apartat hi podem incloure: - la descripció dels mètodes utilitzats per portar a terme l’experiment. - la descripció del material utilitzat. Pràctiques de Química 1r BTX
- 27 -
- la descripció dels compostos utilitzats. - la descripció de les condicions en les quals s’ha treballat i la manera com s’han controlat. - com s’han mesurat els errors. - les observacions pròpies i els canvis efectuats en la metodologia. -
els primers valors de caràcter més directe.
Podem dir que s’explica el treball en ordre cronològic.
1.5.- Resultats i discussió. Inclou l’elaboració de les dades, els càlculs i discussió dels resultats. És en aquest apartat que es fa la comparació de la teoria amb les hipòtesis inicials. Convé alternar text, taules i gràfiques, si n’hi ha.
1.6.- Conclusions i errors. Es resumeixen les conclusions que es treuen un cop s’han obtingut els resultats de l’experiment. S’exposa el resultat final del que es busca i dels errors.
1.7.- Apèndixs. Inclou els possibles apèndixs, que han d’anar numerats d’acord amb el text.
1.8.- Referències o bibliografia. S’inclou la llista numerada de consultes bibliogràfiques. S’han d’ordenar alfabèticament pels noms dels autors dels llibres o revistes. Cal fer-ho de la següent manera:
Cognom, nom de l’autor o autors, títol de la publicació o revista ( si és el títol d’un llibre o d’un escrit el subratllarem o el posarem en cursiva, i si és el títol d’una revista el citarem entre cometes ), editorial, lloc d’edició, any, pàgina o pàgines consultades.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 28 -
1.9.- Taules. Les taules s’han de numerar d’acord amb el text i han de tenir un títol informatiu. Les files i les columnes han d’anar etiquetades.
1.10.- Gràfiques. Representen visiblement la relació entre dues variables, una variable dependent ( eix ordenades ) i una variable independent ( eix abscisses ). S’han de numerar d’acord amb el text i han de tenir un títol informatiu. Els eixos han d’anar etiquetats amb el símbol utilitzat per descriure la variable i entre parèntesis les unitats utilitzades. Cal triar convenientment les escales de coordenades. Les línies, rectes o corbes, han de ser ajustades, sense forçar-les perquè passin per tots els punts, ja que representen un comportament, una tendència.
1.11.- Normes d’estil. És recomanable no acabar mai una secció amb taules o gràfiques, sempre que es pugui hi ha d’haver algunes frases introductòries i finals. L’estil ha de ser formal, breu, clar i senzill. No ha de ser col·loquial ni monòton. Ha de ser fàcil de llegir i sobretot comunicatiu.. Cal recordar que els símbols utilitzats en les fórmules, gràfiques, taules, etc. Han de ser els mateixos en tot l’informe. Abreviatures: en els titulars i dintre els textos no heu de fer servir mai abreviatures fora de casos excepcionals per designar, per exemple: pàg.(pàgina), h.(hora), s.(segle), ed.(edició), pl.(plaça), Sr.(senyor). Per fer-ne
més
avia, no
escriurem
mai formes
com
ara
pq.(perquè),
q.(qualsevol), etc. Accentuació: tant en castellà com en català accentueu les majúscules.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 29 -
8.- ELS EFECTES DE LA PLUJA ÀCIDA SOBRE ELS VEGETALS 10.- ELS EFECTES DE LA PLUJA ÀCIDA SOBRE ELS VEGETALS.
OBJECTIU
- Dissenyar un experiment on s’observin alguns dels efectes de la pluja àcida sobre els vegetals.
FONAMENT
La pluja àcida és altament perjudicial per a les comunitats vegetals. Un dels principals gasos implicats en la formació de la pluja àcida és el diòxid de sofre. Una dissolució de disulfit sòdic desprèn de manera gradual diòxid de sofre. La quantitat de diòxid que s’allibera depèn de la concentració de la dissolució.
Preparant
dissolucions
de
concentració
diferent
podrem
observar l’efecte del diòxid sobre unes llavors de blat.
MATERIAL
-
Diferents dissolucions amb concentració variable de disulfit sòdic ( que desprenen diòxid de sofre ).
-
Provetes, pipetes, vasos de precipitats, càpsules de Petri.
-
Bosses de plàstic.
-
Cinta adhesiva.
-
Paper secant o cotó.
-
Aigua destil·lada.
-
Llavors de blat, gespa o rei gras.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 30 -
PROCEDIMENT
1.- Prepara 5 dissolucions de disulfit sòdic amb aigua destil·lada segons les següents concentracions (utilitza la pipeta de doble enràs):
solució 1:
0,1g de disulfit sòdic en 1000cm3 d’aigua destil·lada.
solució 2:
0,1g de disulfit sòdic en 500cm3 d’aigua destil·lada.
solució 3:
0,2g de disulfit sòdic en 500cm3 d’aigua destil·lada.
solució 4:
0,3g de disulfit sòdic en 500cm3 d’aigua destil·lada.
solució 5:
0,4g de disulfit sòdic en 500cm3 d’aigua destil·lada.
2.- Aboca les dissolucions en càpsules de Petri i introdueix cada una d’elles en una bossa de plàstic. En una sisena bossa col·loca una placa amb la mateixa quantitat d’aigua destil·lada. Aquesta bossa serà utilitzada com a control de l’experiment.
3.- En unes altres sis càpsules de Petri col·loca un full de paper secant amarat en 5cm3 d’aigua destil·lada. A sobre diposita 15 llavors de blat.
4.- Introdueix cada una de les càpsules amb les llavors en cada una de les bosses de plàstic. Segella la bossa amb cinta adhesiva que impedeixi la sortida del gas SO2 a l’exterior. Guarda les bosses al laboratori a temperatura ambient.
5.- Després d’una setmana compta el número de llavors que han germinat a cada càpsula.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 31 -
DADES I TAULES ( qui vulgui pot fer-ho amb EXCEL o CALC )
Completa la taula següent amb les dades del teu grup:
Aigua
Sol.1
Sol.2
Sol.3
Sol.4
Sol.5
Nº de llavors Nº de llavors
Completa la taula següent amb les dades dels altres grups:
Aigua
Sol.1
Sol.2
Sol.3
Sol.4
Sol.5
Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors
Pràctiques de Química 1r BTX
- 32 -
Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors Nº de llavors
CÀLCULS
Completa la taula següent fent la mitja de les dades obtingudes:
Aigua
Sol.1
Sol.2
Sol.3
Sol.4
Sol.5
Nº de llavors
Pràctiques de Química 1r BTX
- 33 -
QÜESTIONS
1.- Observant la última taula obtinguda, quines conclusions en treus?
2.- Quins gasos estan implicats a la pluja àcida?
3.- Explica què és i què implica la pluja àcida.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 34 -
9.- TREBALL AMB EL VIDRE 11.-TREBALL AMB EL VIDRE
OBJECTIU
- Aprendre a treballar amb el vidre per fer comptagotes i tubs en U.
MATERIAL
-
Tub de vidre
- Encenedor Bunsen
- Pinces
PROCEDIMENT
Obtenció del comptagotes: S’escalfa el tub de vidre sobre la flama. Quan s’aconsegueix el punt de reblaniment es va estirant poc a poc dels dos extrems fins aconseguir que el tub quedi prim. Un cop veiem que ja es prou fi com perquè ens serveixi de punta del comptagotes el traiem de la flama. Un cop fred donem un petit cop i es trencarà aconseguint el comptagotes.
Obtenció del tub en U: S’escalfa el vidre sobre la flama. Per aconseguir un doblegament correcte, mentre s’escalfa s’han de fer moviments rotacionals i translacionals del tub. Un cop s’aconsegueix el punt de reblaniment, s’extrau el tub de la flama i es doblega fins tenir l’angle desitjat.
EN COMPTE AMB LES CREMADES.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 35 -
10.- ASSAIG A LA FLAMA 12.- ASSAIG A LA FLAMA
OBJECTIU
- Estudiar la llum que irradia un element químic.
MATERIAL
-
Fil de platí o nicrom
-
Àcid clorhídric concentrat
-
Vidre de rellotge
-
Sals
PROCEDIMENT
1.- Neteja el fil de platí o nicrom sucant-lo amb l’àcid i posant-lo a la zona més calenta del bec de Bunsen. Si el fil està net no dóna cap coloració a la flama.
2.- Mulla el fil amb una mica d’àcid i el suques a la sal corresponent. El poses a la flama, primer en la zona freda i després a la calenta i observes la coloració.
3.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 36 -
RESULTATS
Sal
Color
Element responsable
Pràctiques de Química 1r BTX
- 37 -
11.- OBTENCIÓ D'ELEMENTS D'UN GRUP: ELS HALÒGENS 13.- OBTENCIÓ DELS ELEMENTS D’UN GRUP
OBJECTIU
- Obtenir els elements halògens més importants: el clor, el brom i el iode.
MATERIAL
- Gradeta amb tubs d’assaig
- Lleixiu
- Àcid clorhídric
- Midó
- Iodur de sodi o de potassi
- Àcid sulfúric
- Diòxid de manganès
- Bromur de sodi o de potassi
- Cloroform o tetraclorur de carboni
PROCEDIMENT
Obtindrem cadascun dels halògens de dues maneres.
Obtenció del clor
1) Col·loca en un tub d’assaig 4 mL de lleixiu afegint 2 mL de HCl(aq) 2M. 2) Col·loca en un tub d’assaig 1 g de diòxid de manganès. Afegeix 1 mL de HCl(aq) concentrat. Si no s’allibera clor cal escalfar-lo suaument.
El clor és un gas tòxic i, per tant, cal tenir molta cura a l’hora de manipular-lo. S’ha de treballar en una vitrina de gasos i ho ha de fer el professorat.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 38 -
Obtenció del brom
1) Col·loca en un tub d’assaig 1 g de bromur de potassi i 4 mL de lleixiu i afegeix 2 mL de HCl(aq) 2M. Separa el brom afegint-hi un dissolvent orgànic i agitant-lo amb força. 2) Col·loca en un tub d’assaig 1 g de diòxid de manganès, 1 g de bromur de potassi i 3 mL d’àcid sulfúric concentrat. Separa el brom igual que abans, mitjançant un dissolvent orgànic.
Obtenció del iode
1) Col·loca en un tub d’assaig 1 g de iodur de potassi i 4 mL de lleixiu. Afegeix 2 mL de HCl(aq) 2 M. Separa’l mitjançant un dissolvent orgànic. 2) Col·loca en un tub d’assaig 1 g de iodur de potassi, 1 g de diòxid de manganès i 3 mL d’àcid sulfúric concentrat. Separa el iode amb un dissolvent orgànic.
Gestiona els residus generats.
RESULTATS:
Estats en els quals es presenten els tres halògens estudiats:
Halògens
Clor
Brom
Iode
Estat
Pràctiques de Química 1r BTX
- 39 -
QÜESTIONS
1.- Perquè es presenten en diferents estats, quan tots tres estan formats per molècules diatòmiques, amb dos àtoms enllaçats mitjançant un enllaç covalent?
2.- El clor és una substància molt perillosa que, de vegades, es produeix a les nostres llars quan barregem productes determinats. Quins són aquests productes?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 40 -
12.-DETERMINACIÓ DETERMINACIÓDE DELA LAFÓRMULA FÓRMULAD’UNA D'UNASAL SALHIDRATADA HIDRATADA 14.-
OBJECTIU
-
Determinar la fórmula d’una sal hidratada.
FONAMENT
Existeixen certes substàncies cristal·lines que engloben molècules d’aigua en la seva estructura. A aquestes substàncies se les anomena hidrats i a l’aigua que contenen se l’anomena aigua d’hidratació o cristal·lització.
MATERIAL
- Càpsula de porcellana
- Bec de Bunsen
- Sal hidratada
- Balança
PROCEDIMENT
1.- Pesa una càpsula de porcellana o gresol. 2.- Pesa-hi 5g de la sal. 3.- Escalfa fortament amb el bec de Bunsen durant uns deu minuts a fi que la sal perdi l’aigua de cristal·lització. Deixa refredar i pesa. 4.- Torna a escalfar i segueix el mateix procediment. Ho fem més vegades fins que dos pesades consecutives pesin igual o 0,01g menys. 5.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 41 -
DADES
Massa de la càpsula : __________
Massa de la càpsula i la sal: __________
Massa de la càpsula després del primer escalfament: __________
Massa de la càpsula després del segon escalfament: __________
Massa de la càpsula després del tercer escalfament: __________
Massa de la càpsula després del quart escalfament: __________
Massa de la càpsula després del cinquè escalfament: __________
CÀLCULS
1.- Calcula la massa d’aigua de cristal·lització.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 42 -
2.- Determina el % d’aigua de cristal·lització i el % de sal anhidre de la mostra.
3.- Dedueix la fórmula de la sal hidratada.
QÜESTIONS
1.- Dibuixa el gràfic que correspon al pes d’aigua perdut en funció del temps d’escalfament.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 43 -
13.- L’ENLLAÇ L'ENLLAÇ II LA LA CONDUCTIVITAT, CONDUCTIVITAT, L’ENLLAÇ L'ENLLAÇIILA LASOLUBILITAT SOLUBILITAT 15.-
13.1.- L’ENLLAÇ I LA CONDUCTIVITAT ELÈCTRICA I TÈRMICA____
OBJECTIUS
- Relacionar els enllaços covalent, iònic i metàl·lic amb la conductivitat. - Investigar si totes les substàncies conductores de l’electricitat també són bones conductores de la calor, i a l’inrevés.
MATERIAL
- Circuit obert amb bombeta, fils conductors i pila de 4,5 V. - Font de calor
- Pinces de fusta
- Termòmetre
- Paper d’etiquetar
- Materials proposats per investigar: aigua, sal comuna, dissolució saturada d’aigua i sal, sucre, dissolució saturada de sucre, sorra i cera.
PROCEDIMENT
1.- Etiqueta els materials. 2.- Per investigar la conductivitat elèctrica, connecta els pols a dos llocs diferents del material. 3.- Per investigar la conductivitat tèrmica, subjecta cada material amb les pinces de fusta i anota la temperatura inicial, T1. Apropa’l a la font de calor i després d’un minut, mesura la temperatura a l’extrem oposat de la font de calor i anota la temperatura, T2. Al cap de dos minuts torna a anotar la temperatura, T3. Pràctiques de Química 1r BTX
- 44 -
DADES
Producte
Producte
Condueix l’electricitat?
T1
T2
T3
Pràctiques de Química 1r BTX
- 45 -
QÜESTIONS
1.- Els materials que són bons conductors de l’electricitat, ho són també de la calor? I a l’inrevés?
2.- Quin tipus d’enllaç es pot relacionar amb els materials bons conductors?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 46 -
13.2.- L’ENLLAÇ I LA SOLUBILITAT
____
OBJECTIUS
- Relacionar els enllaços covalent, iònic i metàl·lic amb la solubilitat. - Relacionar la solubilitat amb els enllaços intermoleculars.
MATERIAL
- Tubs d’assaig -
Substàncies que s’han de mesclar amb un dissolvent: clorur de sodi,
clorur amoni, sacarosa, nitrat de sodi, ferro, oli, coure, cera, alcohol etílic, mantega, acetona, alcohol metílic, diclormetà, quars, amoníac, sorra ... - Dissolvents: aigua, acetona, alcohol etílic, tetraclorur de carboni ...
PROCEDIMENT
1.- Afegeix una mica de cada substància a cada dissolvent. 2.- Observa el que passa i anota-ho a la taula. 3.- Completa la taula amb els resultats obtinguts pels altres grups de treball. 4.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 47 -
DADES
Substància
Dissolvent
Què passa?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 48 -
Substància
Dissolvent
Què passa?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 49 -
QÜESTIONS
1.- Analitza els diferents tipus de substàncies des del punt de vista de l’enllaç i explica’n el comportament que tenen amb els diferents dissolvents.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 50 -
14.- DETERMINACIÓ EXPERIMENTAL DE LA CONSTANT D'AVOGADRO
OBJECTIUS
- Fer una estimació del valor de la constant d’Avogadro.
FONAMENT
Si coneixem el volum molar, Vm, d’una substància i el volum, V, d’una molècula d’aquesta substància, la constant d’Avogadro, NA, ve donada pel quocient: NA
Vm V
Quan es deixa caure una microgota d’àcid oleic sobre un gran superfície d’aigua, l’àcid oleic s’estén formant una pel·lícula de tal manera que totes les molècules queden flotant juntes a la superfície. La pel·lícula d’àcid oleic es tan fina que el seu gruix, i aquí farem una primera aproximació, el podrem considerar com el d’una molècula. Aquesta propietat ens permetrà fer un càlcul aproximat del volum d’una molècula considerant que tenen forma cúbica, consideració falsa però que per fer càlculs ens serà més còmode.
MATERIAL - Recipient gran, per exemple un cristal·litzador - Pipeta o comptagotes - Tros de tela de mussolina o de cotó molt fi
- Retolador
- Làmina de plàstic transparent
- Paper mil·limetrat
- Dissolució d’àcid oleic en pentà (0,5 g d’àcid en 1 L de pentà) - Talc en pols
Compte: El pentà és inflamable. Pràctiques de Química 1r BTX
- 51 -
PROCEDIMENT
1.- Prepara una dissolució d’àcid oleic en pentà (0,5g d’àcid en 1 L de pentà). 2.- Posa aigua en un recipient de superfície gran ( ha de ser molt més gran que un vas de precipitats) i quan l’aigua del recipient estigui perfectament quieta la recobreixes amb pols de talc passats a través d’una tela de mussolina. 3.- Deixa caure, amb un comptagotes, poques gotes, sabent exactament quantes, de dissolució d’àcid oleic en pentà. Podràs distingir perfectament la taca d’àcid oleic perquè és la superfície que queda lliure de pols de talc. Procura que la taca sigui gran, però que en cap cas toqui les parets del recipient. Si passa això, hauràs de buidar-ho tot, netejar bé amb aigua i detergent i tornar a començar. 4.- Calcula la superfície de la taca d’oli fent servir la làmina de plàstic transparent per “calcar” la forma de la taca i el paper mil·limetrat. 5.- Calcula el volum de la taca o capa monomolecular d’àcid oleic. Per fer-ho caldrà calibrar el comptagotes o pipeta que heu fet servir, de manera que puguis calcular el volum d’una gota de dissolució. 6.- Amb les dades del volum d’un mol d’àcid oleic i del volum d’una molècula, calcula el nombre de molècules en un mol. 7.- Gestiona els residus generats.
DADES
Número de gotes de dissolució: __________
Superfície de la taca d’oli: _________
Pràctiques de Química 1r BTX
- 52 -
CÀLCULS
1.- Calcula el volum d’una gota de dissolució.
2.- Calcula la massa d’àcid oleic abocat.
3.- Calcula el volum d’àcid oleic abocat ( àcid oleic = 0,890 g.cm-3 ).
4.- Calcula l’espessor, a, de la capa d’àcid.
5.- Calcula el volum, V, d’una molècula d’àcid oleic.
6.- Calcula la constant d’Avogadro.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 53 -
QÜESTIONS
1.- El valor de la constant d’Avogadro és de 6,02.1023 molècules/mol. Malgrat que porti el seu nom, no va ser Avogadro qui va fer el càlcul sinó l’alemany Joseph Loschmidt. Has trobat un valor que s’hi aproximi? Quantes vegades menor o major és el número que has trobat?
2.- Canviaria molt el resultat si es considerés que les molècules tenen forma esfèrica?
3.- De les diferents mesures que has fet, quina consideres que és la que implica un error més gran?
4.- El pentà és força car i es pot substituir per etanol però els resultats que s’obtenen no són tant bons. Podries explicar perquè?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 54 -
15.- DETERMINACIÓ EXPERIMENTAL DE LA MASSA ATÒMICA 17.- DETERMINACIÓ EXPERIMENTAL DE LA MASSA RELATIVA D'UN METALL ATÒMICA RELATIVA D’UN METALL
OBJECTIU
- Determinar la massa atòmica relativa del magnesi.
MATERIAL
- Tub de recollida de gasos o bureta de 50 cm3 amb tap de goma foradat - Proveta de 250 cm3
- Proveta de 10 cm3
- Vas de precipitats de 500 cm3
- Suport i pinces de bureta
- Accés a un baròmetre i a un termòmetre - Dissolució d’àcid clorhídric concentrat del 36% en massa - Tros de gasa i fil de cosir resistent
- Magnesi, cinta (0,025g)
- Ulleres de seguretat i guants.
PREACUCIÓ ESPECIAL AMB L’ÀCID CONCENTRAT!
PROCEDIMENT
1.- Agafa un tros de cinta de magnesi que pesi 0,025 g. 2.- Embolica el tros de cinta de Mg amb una mica de gasa i fes-ne una bossa que has de lligar amb una mica de fil de cosir. Deixa un tros de fil d’un pam de llarg penjant. 3.- Prepara un vas de precipitats de 500 cm3 amb aigua fins a les tres quartes parts. Omple també la proveta de 250 cm3 amb aigua.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 55 -
Posa’t les ulleres de seguretat i els guants.
4.- Subjecta el tub de gasos o la bureta al suport. Mesura ara 10 cm3 d’HCl concentrat amb la proveta petita i posa-la en el tub. Aquesta operació és convenient fer-la en una vitrina amb extractor. 5.- Acaba d’omplir fins a la boca el tub de recollida de gasos amb aigua destil·lada. Ho has de fer deixant caure l’aigua a poc a poc (millor que vagi lliscant per les parets del tub), de manera que quedin dues capes, la inferior d’HCl concentrat. 6.- Posa la bossa amb el tros de Mg dins el tub de manera que pengi a pocs centímetres de profunditat i tapant el tub amb el tap foradat, procura que aguanti bé el fil que havies deixat amb un pam de llarg. 7.- Ràpidament, tapa amb un dit el forat del tap i capgirant el tub, deixa’l invertit dins el vas de precipitats de 500 cm3. A partir d’ara, l’àcid concentrat més dens es difondrà ràpidament fins arribar al magnesi i començarà la reacció generant hidrogen que anirà desplaçant l’aigua del tub de recollida de gasos. 8.- Espera que tot el magnesi hagi reaccionat. Ara has de mesurar el volum d’hidrogen generat. Per fer la mesura a la pressió atmosfèrica, has de traslladar el tub sense girar-lo i tapant amb un dit el forat del tap, fins la proveta amb aigua. Un cop hagis submergit l’extrem del tub treu el dit i el vas submergint dins la proveta fins que els nivells d’aigua del tub i el de la proveta coincideixin. Segurament es vessarà una mica d’aigua. Aleshores llegeix el volum de gas hidrogen recollit. 9.- Pren nota del volum d’hidrogen, de la pressió atmosfèrica i de la temperatura ambient. 10.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 56 -
DADES
Volum d’hidrogen recollit: ______________
CÀLCULS i QÜESTIONS
1.- Escriu la reacció que ha tingut lloc.
2.- Calcula la massa d’hidrogen que contenia el tub de recollida de gasos sabent que la densitat del gas en condicions estàndard (25ºC i 1 atm) és de 0,082 g/dm3.
3.- Calcula la massa d’hidrogen que contenia el tub de recollida de gasos a partir de l’equació general d’estat dels gasos.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 57 -
4.- Calcula la massa atòmica relativa del magnesi.
5.- Compara el valor obtingut amb el que figura en una taula de masses atòmiques relatives. Quin error relatiu has comès? Quines creus que poden ser les causes d’aquest error?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 58 -
6.- En recollir el gas hidrogen sobre aigua, has de recordar que l’espai que aparentment ocupa només el gas hidrogen també està ocupat per vapor d’aigua. D’on procedeix aquest vapor? Quina correcció cal fer per calcular la pressió parcial de l’hidrogen sec?
7.- Per què cal situar el tub amb hidrogen de manera que el nivell d’aigua del tub sigui el mateix que el d’aigua de la proveta?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 59 -
16.- LA LLEI DE BOYLE
OBJECTIUS
- Estudiar la relació entre la pressió i el volum de l’aire contingut en un recipient tancat a temperatura constant.
MATERIAL
- Elements de l’equip MULTILOG: Interfície MultiLogPRO amb cable USB - Sensor de pressió ( rang: 0 – 700 kPa ; resolució: 0,72 kPa ) - Xeringa graduada de plàstic de 50 o 20 mL.
PROCEDIMENT
1.- Connecta el sensor de pressió a l’entrada 1 de la interfície, i després la xeringa al tub del sensor. Comprova que no hi ha pèrdues d’aire entre la xeringa i el tub. 2.- Connecta la interfície a l’ordinador. 3.- Engega la interfície i l’ordinador. 4.- Obre el programa Multilab. 5.- Fixa les condicions inicials de P i V de l’aire de la xeringa: P0 = P atmosfèrica i V0 = 50 o 20 mL segons el tipus de xeringa. Per això desconnecta el sensor de la xeringa, mou l’èmbol fins la posició de 50 o 20 mL i torna a connectar la xeringa al sensor de pressió. 6.- Configura el programa per capturar les dades de P i V de forma manual. 7.- Captura els valors de les pressions segons els valors dels volums introduïts. 8.- Edita el gràfic. Pràctiques de Química 1r BTX
- 60 -
DADES
V(mL) P(Pa)
Equació trobada:
QUESTIONARI
1.- Quina relació de proporcionalitat hi ha entre la P i el V de l’aire? Justifica els resultats obtinguts segons la teoria cinètica dels gasos.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 61 -
2.- Relaciona l’equació trobada amb una funció matemàtica molt coneguda.
3.- Relaciona l’equació trobada amb la llei de Boyle.
4.- Com calcularies la massa d’aire continguda a la xeringa?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 62 -
17.- PREPARACIÓ D'UNA DISSOLUCIÓ 19.- PREPARACIÓ D’UNA DISSOLUCIÓ
OBJECTIUS
- Preparar una dissolució d’hidròxid de sodi de concentració coneguda. - Preparar una dissolució diluïda d’àcid clorhídric a partir de l’àcid comercial.
FONAMENT
Una mescla homogènia apareix amb un tot uniforme i té les mateixes propietats i la mateixa composició en tots els punts de la seva massa. Una dispersió és un tipus molt freqüent de mescles. Es distingeix el medi dispersant, generalment més abundant, en què es troben dispersos els altres components. Un tipus de dispersió és la dissolució que es pot definir com una mescla homogènia de composició variable.
DISSOLUCIÓ D’HIDRÒXID DE SODI.
MATERIAL
- Matràs aforat de 100ml
- Vas de precipitats
- Vareta de vidre
- Tap
- Comptagotes
- Balança
- Aigua destil·lada
- Hidròxid de sodi
Pràctiques de Química 1r BTX
- 63 -
PROCEDIMENT
1.- Pesa la quantitat exacta d’hidròxid de sodi. 2.- Dissol l’hidròxid amb aigua destil·lada. 3.- Aboca’l en un matràs aforat de 100 ml amb les aigües de rentat. 4.- Acaba d’afegir aigua destil·lada fins a la línia d’aforament, tapa i barreja perquè quedi una dissolució homogènia. 5.- Gestiona els residus generats.
CÀLCULS
1.- Calcula la massa d’hidròxid de sodi necessària per preparar 100ml de dissolució 0,2M.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 64 -
QÜESTIONS
Explica com prepararies al laboratori 500 ml d’hidròxid de sodi 0,25M.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 65 -
Explica com prepararies al laboratori 250 ml d’una dissolució d’hidròxid de sodi si volem que contingui 3 g/dm3.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 66 -
Explica com prepararies al laboratori 500g d’una dissolució al 10% d’hidròxid de sodi.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 67 -
DISSOLUCIÓ D’ÀCID CLORHÍDRIC DILUÏT.
MATERIAL
- Matràs aforat de 100ml
- Tap
- Pipeta aforada
- Pera
- Comptagotes
- Aigua destil·lada
- Àcid clorhídric comercial
PROCEDIMENT
1.- Amb pipeta i pera, agafa el volum necessari de dissolució concentrada d’àcid clorhídric calculat abans. 2.- Aboca’l en un matràs aforat de 100 ml amb una mica d’aigua destil·lada. 3.- Acaba d’afegir aigua destil·lada fins a la línia d’aforament, tapa i barreja perquè quedi una dissolució homogènia. 4.- Gestiona els residus generats.
CÀLCULS
1.- Calcula el volum de dissolució concentrada d’àcid clorhídric necessari per preparar 100ml de dissolució 0,2M.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 68 -
QÜESTIONS
Explica com prepararies al laboratori 250 ml d’àcid clorhídric 0,5M a partir d’un àcid comercial que sabem que està al 37% en massa i té una densitat de 1,19 g/cm3.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 69 -
18.- SEPARACIÓ DELS COMPONENTS D'UNA MESCLA 20.- SEPARACIÓ DELS COMPONENTS D’UNA MESCLA
Pregunta plantejada a l’examen de Química de les PAAU (Curs 98/99).
L’àcid salicílic és un sòlid blanc insoluble en aigua freda, però soluble en aigua calenta. El carbó és insoluble en aigua. La sal comuna és soluble en aigua. a) Explica, mitjançant un esquema, els passos que hauries de fer al laboratori per separar una mescla d’àcid salicílic, carbó i sal comuna, i digueu tots els estris de laboratori que utilitzaries. b) Com podries provar que uns cristalls d’àcid salicílic obtinguts són purs? c) A l’envàs de l’àcid salicílic s’observen pictogrames, explica’n el significat.
PROCEDIMENT
1.- Dissenya un mètode per separar els components de la mescla i contesta les preguntes plantejades. 2.- Realitza la pràctica segons el mètode plantejat i al finalitzar porta els tres components per separat a la taula del professor. 3.- Gestiona els residus generats. 4.- Fes un informe de la pràctica. 5.- Contesta les qüestions plantejades.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 70 -
MÈTODE PER SEPARAR ELS COMPONENTS DE LA MESCLA ________
Pràctiques de Química 1r BTX
- 71 -
INFORME _______________________________________________
Pràctiques de Química 1r BTX
- 72 -
Pràctiques de Química 1r BTX
- 73 -
QÜESTIONS
a) Perquè el carbó és insoluble en aigua?
b) Perquè el clorur de sodi és soluble en aigua?
c) Perquè quan s’augmenta la temperatura l’àcid salicílic és soluble en aigua?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 74 -
19.- DESTIL·LACIÓ DEL VI 21.- DESTIL·LACIÓ D’UN VI
OBJECTIUS
-
Comprovar l’existència d’alcohol en el vi com a conseqüència del procés de fermentació alcohòlica.
-
Fer el seguiment d’un procés de destil·lació.
FONAMENT
La reacció següent mostra com s’obté l’etanol o alcohol etílic en el procés de fermentació alcohòlica del vi:
C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2
Aquest procés té lloc a les bodegues durant l’elaboració del vi a partir del most del raïm. Aquesta fermentació és produïda per un llevat que transforma la glucosa amb alcohol etílic amb despreniment de diòxid de carboni. Per comprovar l’existència d’alcohol etílic en el vi farem servir el mètode de separació anomenat destil·lació. La destil·lació és un mètode de separació i purificació de líquids continguts en una mescla que es basa en la diferència dels seus punts d’ebullició. Al procedir a l’ebullició d’una mescla els vapors formats tindran una composició major en el component que tingui el punt d’ebullició més baix (més volàtil ) i per tant aquests vapors estaran enriquits en aquest compost. Al condensar aquests vapors obtenim una nova mescla que és més rica en el component més volàtil. Aquesta és la destil·lació simple. Pràctiques de Química 1r BTX
- 75 -
Amb aquest tipus de destil·lació la purificació que s’obté és baixa; però si es repeteix el procés, destil·lant novament els condensats, tantes vegades com sigui necessari es pot obtenir el grau de puresa que es vulgui. A aquest tipus se’l denomina destil·lació fraccionada. La destil·lació és un dels sistemes de separació
més utilitzats en la
indústria química. L’exemple més significatiu pot estar en la separació i obtenció de diverses fraccions de mescles tan complexes com són les del petroli en cru en les refineries.
MATERIAL
- Suport
- Nou doble (tres)
- Pinces de bureta (dos)
- Aro
- Reixa
- Tub de goma
- Tap amb forat
- Encenedor Bunsen o Manta
- Vas de precipitats
- Termòmetre
- Matràs de destil·lació
- Refrigerant
- Vi
MÈTODE
1.- Posa uns 50 ml de vi en el matràs de destil·lació. Posa-hi petits trossos de porcellana ben neta. 2.- Col·loca el tap amb el termòmetre incorporat i enllaça, mitjançant un tub de goma ( el més curt possible ), el tub de despreniment amb el refrigerant. Aquesta unió s’ha de fer en compte per evitar possibles pèrdues.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 76 -
3.- Mentre fas el muntatge cal posar vaselina en les unions per evitar pèrdues i perquè un cop finalitzada la pràctica desmuntis més fàcilment les diferents parts 4.- Pel refrigerant hi faràs circular aigua a contracorrent. Cal unir les gomes d’entrada i sortida amb l’aixeta i la pica. 5.- L’extrem del refrigerant s’introdueix en un vas que conté una petita quantitat d’aigua. És precís prendre aquesta precaució per evitar pèrdues d’alcohol. Les primeres gotes que destil·len porten una gran quantitat d’alcohol que es podrien perdre en una bona part si no posem aquesta petita quantitat d’aigua perquè es dissolgui en ella. 6.- Una vegada s’hagin destil·lat uns pocs mL no hi ha dubte de que es produiran pèrdues i baixarem el got perquè l’extrem del refrigerant no s’introdueixi en el líquid. És molt important observar la temperatura que marca el termòmetre. 7.- Observa l’aspecte i l’olor del destil·lat. Calcula la seva densitat. 8.- Apropa un llumí encès i observa i anota les característiques de la flama en quan a color i calor. 9.- Agafar el destil·lat de tots els grups i tornar a destil·lar. 10.- Calcula la densitat del nou destil·lat. 11.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 77 -
DADES
Temperatura a la qual es produeix la 1ª destil·lació:
Temperatura a la qual es produeix la 2ª destil·lació:
ºC
ºC
QÜESTIONS
1.- Observacions del destil·lat i de la flama.
2.- Durant la destil·lació què passa amb la temperatura? Perquè?
3.- Observant la temperatura quan comences a obtenir el 1r destil·lat, pots dir alguna cosa sobre aquest? Com el pots reconèixer?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 78 -
4.- Fes la gràfica temperatura – temps.
5.- Perquè l’aigua del refrigerant va a contracorrent?
6.- Perquè es posen uns trossos de porcellana en el matràs de destil·lació?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 79 -
7.- Fes el dibuix del muntatge i posa els noms del material utilitzat.
8.- Quina és la temperatura de la 2ª destil·lació? Compara-la amb la que s’obté a la 1ª destil·lació i amb la teòrica.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 80 -
9.- Quina és la densitat del 1r i 2n destil·lat?
Densitat
Grup 1
Grup 2
Grup 3
Grup 4
Grup 5
(kg/m3)
d1
d2
10.- Compara les densitats obtingudes amb la densitat teòrica de l’alcohol. Què en pots dir?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 81 -
20.- CÀLCULS ESTEQUIOMÈTRICS 22.- CÀLCULS ESTEQUIOMÈTRICS
OBJECTIUS
-
Portar a terme una reacció al laboratori i comprovar el seu rendiment.
FONAMENT
El terme estequiometria prové del grec stoicheion, és a dir, element. De manera més rigorosa, es refereix a la determinació de les masses o pesos en què es combinen els elements. En un sentit més ampli, s’aplica a les relacions ponderals en les fórmules i equacions químiques.
MATERIAL
- Vas de precipitats
- HCl concentrat
- Zinc
- Bec de bunsen
- Reixa
- Aro
- Suport
- Balança
PROCEDIMENT
1.- Pesa 3g de zinc dins un vas de precipitats. 2.- Afegeix l’àcid clorhídric concentrat ( a la vitrina ). 3.- Deixa reaccionar tot el zinc i l’HCl i després evapora lentament l’excés. 4.- Seca i pesa el producte obtingut. 5.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 82 -
DADES
Massa del vas de precipitats:
Massa exacta de zinc:
Massa del vas de precipitats i el producte obtingut:
Massa del producte obtingut:
CÀLCULS
1.- Calcula el nombre de mols inicials de zinc.
2.- Calcula el volum d’àcid clorhídric concentrat necessari perquè reaccioni tot el zinc.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 83 -
3.- Calcula la quantitat teòrica de clorur de zinc que hem d’obtenir.
4.- Calcula el rendiment de la reacció.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 84 -
QÜESTIONS
1.- Escriu l’equació química de la reacció que ha tingut lloc. Quina diferència hi ha entre equació i reacció química?
2.- Què indiquen els coeficients estequiomètrics d’una equació química? I si totes les substàncies són gasos mesurats en les mateixes condicions?
3.- Perquè ens serveix calcular el volum d’àcid clorhídric concentrat que hi hem d’afegir?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 85 -
4.- Què és el reactiu limitant?
5.- Completa la Llei de Lavoisier:
El nombre i classe d’àtoms que formen les substàncies inicials i finals són ___________, però agrupats de manera __________, ja que la massa dels productes resultants d’una reacció és _________ a la massa dels _________.
6.- Quina substància es desprèn durant la reacció?
7.- Quan escalfem quina substància estem evaporant?
8.- Perquè cal fer la pràctica a la vitrina?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 86 -
21.- DESCOMPOSICIÓ DESCOMPOSICIÓDEL DELCLORAT CLORATPOTÀSSIC POTÀSSIC 23.-
OBJECTIUS
-
Estudiar l’estequiometria de la reacció de descomposició del clorat potàssic per acció del calor.
-
Obtenir el tant per cent de clorat potàssic en una barreja problema de clorat i clorur de potassi.
MATERIAL
- Espàtula
- Tubs d’assaig pyrex
- Vidre de rellotge
- Pinces
-
Bunsen
- Assecador
-
Balança analítica
- Encenedor
-
Retolador permanent
- MnO2
- Mostra problema
- KClO3
FONAMENT
La reacció de descomposició del KClO3 per acció de calor es pot expressar així:
MnO2
2 KClO3 + calor
2 KCl + 3 O2
En la reacció s’utilitza diòxid de manganès com a catalitzador, la massa del qual no s’altera. Coneixent la quantitat d’oxigen desprès, podrem calcular els mols de KClO3 que han reaccionat. Si la reacció s’ha efectuat al 100%, aquests mols de clorat potàssic coincidiran amb els inicials. Pràctiques de Química 1r BTX
- 87 -
En la mostra problema, l’O2 que es desprèn correspon al KClO3 present a la barreja. A partir d’aquí és fàcil arribar a conèixer la proporció en què es troben KClO3 i KCl inicialment.
MÈTODE
Part 1: Mostra de KClO3
1.- Pesa un tub d’assaig pyrex, sec i net. 2.- Introdueix una punta d’espàtula de MnO2 dins el tub. Anota la massa de catalitzador. 3.- Afegeix, aproximadament, 0’2g de KClO3 i pesar. Barreja la mescla. 4.- Escalfa suaument amb el Bunsen. Utilitza flama oxidant i procura que aquesta no incideixi contínuament en un mateix punt. Utilitza les pinces i no agafis el tub directament amb la mà. 5.- Al fondre el sòlid, augmenta la intensitat de calefacció mantenint-ho 2 o 3 minuts. 6.- Deixa refredar el tub dins el assecador uns 10 minuts. 7.- Pesa el tub amb el producte final.
Part 2: Mostra problema: a la mostra problema hi tenim KClO3 i KCl en proporcions desconegudes.
1.- Segueix exactament els mateixos punts de l’apartat 1 canviant el KClO3 per la mostra problema ( 0’5g aprox.). És possible que la fusió no es produeixi totalment.
Gestiona els residus generats. Pràctiques de Química 1r BTX
- 88 -
DADES
Part 1: Mostra de KClO3
Massa del tub d’assaig: ________ g
Massa del catalitzador: ________ g
Massa de KClO3: ________ g
Massa del producte final: ________ g
Part 2: Mostra problema
Massa del tub d’assaig: ________ g
Massa del catalitzador: ________ g
Massa de la mostra problema: ________ g
Massa del producte final: ________ g
Pràctiques de Química 1r BTX
- 89 -
CÀLCULS
Per efectuar els càlculs de la pràctica caldrà tenir present l’estequiometria de la reacció, així com conèixer el pes molecular de les dues substàncies. Comprovar les característiques de la mostra del
KClO3
inicial (mirar
l’etiqueta).
Part 1: Mostra de KClO3
1.- Calcula la massa d’oxigen desprès
2.- A partir d’aquesta massa calcula la massa inicial de KClO3. Coincideix amb la massa que hi has posat?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 90 -
3.- Quin és el rendiment de la reacció?
Part 2: Mostra problema
1.- Calcula la massa d’oxigen desprès .
2.- A partir d’aquesta massa calcula la massa inicial de KClO3, suposant que el rendiment de la reacció és del 100%.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 91 -
3.- Calcula la composició de la mostra problema en tant per cent en massa.
4.- Fes el mateix però tenint en compte el rendiment calculat a la part 1.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 92 -
22.- DETERMINACIÓ DE LA PROPORCIÓ MOLAR EN QUÈ 24.- DETERMINACIÓ DE LA PROPORCIÓ REACCIONEN DOS COMPOSTOS MOLAR EN QUÈ REACCIONEN DOS COMPOSTOS
OBJECTIU
-
Determinar els coeficients estequiomètrics de la reacció:
x Pb(NO3) 2 + y KI
MATERIAL
-
Pb(NO3)2
- KI
-
Alcohol
- Aigua destil·lada
-
Tubs d’assaig
- Encenedor Bunsen
-
Cinta mètrica
MÈTODE
1.- Prepara 100ml d’una dissolució 1M de nitrat de plom (II) i 100ml d’una dissolució 1M de iodur de potassi. 2.- Selecciona sis tubs d’assaig vigilant que siguin de diàmetre intern
uniforme i col·loca en cada un 5ml de dissolució 1M de KI . 3.- Afegeix als sis tubs volums creixents de Pb(NO3)
2
1M a relació: 1ml, 1.5
ml, 2 ml, 2.5 ml, 3 ml i 4 ml. 4.- Afegeix unes gotes d’alcohol a cada tub per facilitar la formació del precipitat.
5.- Deixa sedimentar els precipitats formats. Aquest pas pot portar força temps però si es disposa de centrífuga podrem facilitar l’operació. Pràctiques de Química 1r BTX
- 93 -
6.- Una vegada s’ha format mesura les altures que, cada precipitat, ha assolit. 7.- Gestiona els residus generats.
CÀLCULS
1.- Com preparem les dissolucions?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 94 -
DADES
Omple la següent taula:
Volum afegit de
Altura del precipitat
Pb(NO3) 2 1M ( ml )
( mm )
1
1,5
2
2,5
3
4
Pràctiques de Química 1r BTX
- 95 -
QÜESTIONS
1.- Fes la gràfica d’altures en relació als volums incorporats.
2.- Mirant els resultats, respon les següents qüestions:
a) Què observes a la gràfica?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 96 -
b) A partir de quin volum de Pb(NO3) 2 no varia l’altura del precipitat?
c) Què t’indica això?
d) En quina proporció reaccionen els reactius citats? Completa l’equació de la reacció en forma molecular i iònica.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 97 -
e) Resol l’apartat c analíticament i comprova si coincideixen els resultats. Comenta el resultat.
V(ml)
mols
V(ml)
mols
Reactiu
nitrat de nitrat de
iodur de
iodur de
limitant
plom (II) plom (II)
potassi
potassi
Què passa?
1
1.5
2
2,5
3
4
Pràctiques de Química 1r BTX
- 98 -
23.PROBLEMA? 25.-QUINA QUINACONCENTRACIÓ CONCENTRACIÓTÉ TÉLA LADISSOLUCIÓ SOLUCIÓ PROBLEMA?
OBJECTIUS
-
Determinar la concentració d’una dissolució problema d’àcid clorhídric.
-
Conèixer la reacció de neutralització.
-
Fer una valoració entre un àcid fort i una base forta.
MATERIAL
- Bureta
- Dissolució 0,1M d’NaOH
- Erlenmeyer
- Dissolució desconeguda d’HCl
- Fenoftaleïna
MÈTODE
1.- Prepara 100 cm3 d’una dissolució 0,1M d’NaOH. 2.- Emplena una bureta amb aquesta dissolució. 3.- Agafa un volum determinat de dissolució desconeguda d’HCl ( uns 20cm3 són suficients ) i posa’l en un erlenmeyer en el qual hauràs afegit unes gotes de fenoftaleïna. 4.- Col·loca l’erlenmeyer sota la bureta i afegeix la dissolució d’hidròxid de sodi gota a gota, tot remenant, fins que l’indicador viri. 5.- Mesura el volum de dissolució d’hidròxid de sodi gastat. 6.- Repeteix l’operació tres vegades per comprovar els resultats. 7.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 99 -
DADES
D’acord amb els resultats obtinguts completa la següent taula:
Volumetria
V
ÀCID VALORAT
(mL)
1
20
2
20
3
20
V
BASE GASTADA
(mL)
CÀLCULS
1.- Com has preparat la dissolució 0,1M d’hidròxid de sodi?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 100 -
2.- Calcula:
La concentració de l’àcid a la primera volumetria: M1
La concentració de l’àcid a la segona volumetria: M2
La concentració de l’àcid a la tercera volumetria: M3
Quina és la concentració de la dissolució incògnita?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 101 -
QÜESTIONS
1.- Quina reacció es produeix?
2.- Quin és el canvi de color de la fenoftalïna? A quin medi pertany cada color?
3.- Fes un dibuix del muntatge.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 102 -
24.- CÀLCUL DEL TANT PER CENT EN MASSA D'UNA MESCLA D'HIDRÒXIDS
OBJECTIU
- Determinar el tant per cent en massa d’una mescla d’hidròxid de sodi i hidròxid de potassi.
MATERIAL - Solució concentrada d’HCl
- Aigua destil·lada
- Pipeta
- Pera
- 2 matrassos aforats
- 2 taps
- Comptagotes
- Espàtula
- Vas de precipitats
- Balança
- Mescla problema
- Vareta de vidre
- Bureta
- Suport
- Pinça doble
- Foli blanc
- Erlenmeyer
PROCEDIMENT
1.- Prepara 100 mL d’una solució 0,1 M d’àcid clorhídric. 2.- Pesa 2 g de la mescla problema. Dissolt la mescla fins obtenir un volum de 100 mL. 3.- Agafa 20 mL de la solució anterior i valora-la amb la solució 0,1 M d’àcid clorhídric fins que l’indicador viri. 4.- Anota el volum gastat d’àcid. 5.- Repeteix la volumetria tres cops i fes la mitjana. 6.- Gestiona els residus generats. Pràctiques de Química 1r BTX
- 103 -
DADES I CÀLCULS
1.- Volum gastat d’àcid:
Volumetria
Volum d’HCl 0,1M gastat (ml)
1
2
3
Mitjana
2.- Calcula el tant per cent en massa de la mescla problema a partir de la mitjana calculada en l’apartat anterior.
% en massa de NaOH
% en massa de KOH
Pràctiques de Química 1r BTX
- 104 -
3.- Comparació del resultat obtingut amb el dels altres grups i discussió.
Grup
1
2
3
4
5
6
7
Resultat
Mitjana
Pràctiques de Química 1r BTX
- 105 -
25.- ENTALPIA D'UNA REACCIÓ QUÍMICA 27.- ENTALPIA D’UNA REACCIÓ EXOTÈRMICA
OBJECTIUS
- Relacionar l’alliberament d’energia en forma de calor amb l’existència d’una reacció. - Determinar el valor de la variació d’entalpia d’una reacció exotèrmica.
MATERIAL
- Dissolució de sulfat de coure (II)
- Zn en pols
- Vas de plàstic
- Espàtula
- Pipeta de 25 cm3 amb xeringa
- Balança
- Interfície MultiLogPro amb cable USB
- Recipient aïllant
- Sensor de temperatura ( rang: - 25ºC a 110ºC ; resolució 0,13ºC ) - Ordinador
PROCEDIMENT
1.- Mesura 25 cm3 de dissolució de sulfat de coure (II) amb una pipeta i posa’ls en un vas de plàstic (cal utilitzar les ulleres de seguretat i guants). 2.- Col·loca el vas de plàstic dins el recipient aïllant i tapa’l amb una tapadora aïllant que tingui un forat per fer-hi passar el sensor de temperatura. 3.- Pesa entre 3,5 i 4,0 g de zinc en pols. 4.- Connecta a l’entrada 1 de la interfície el sensor de temperatura, i introdueix la sonda dins de la dissolució de sulfat de coure (II). 5.- Connecta la interfície a l’ordinador. Pràctiques de Química 1r BTX
- 106 -
6.- Engega la interfície i l’ordinador. 7.- Obre el programa Multilab. 8.- Configura el sistema de manera que mesuri la temperatura del sistema reaccionant cada segon durant 16 minuts. 9.- Comença la captació de dades i quan la temperatura es mantingui constant afegeix el zinc. Durant els primers dos minuts cal agitar amb un moviment de vaivé el recipient per tal de facilitar el contacte entre reactius. 10.- Deixa que el sistema funcioni fins que finalitzi la captació de dades. 11.- Anomena i guarda l’arxiu. 12.- Llença els residus en el recipient adient. 13.- Analitza les dades obtingudes.
DADES
Quantitat d’ió coure (II)
(mol)
Variació de temperatura (ºC)
Massa de dissolució (kg)
Capacitat calorífica de l’aigua (J/kgK)
Pràctiques de Química 1r BTX
- 107 -
CÀLCULS
1.- Calcula, utilitzant les dades anteriors, la variació d’entalpia de la reacció.
QÜESTIONS
1.- Escriu la reacció que ha tingut lloc.
2.- Què entenem per reacció exotèrmica? I endotèrmica?
3.- Com ens assegurem que tot el coure reaccioni?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 108 -
4.- Perquè creus que posem el zinc en pols?
5.- Busca el valor teòric de la variació d’entalpia d’aquesta reacció i determina l’error relatiu. Si hi ha diferències explica les possibles fonts d’error i com es poden minimitzar.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 109 -
6.- Enganxa el gràfic obtingut i indica-hi els tres trams diferenciats: abans d’afegir el zinc, mentre hi ha reacció i un cop ha acabat la reacció.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 110 -
26.- CINÈTICA CINÈTICA QUÍMICA: QUÍMICA: ESTUDI ESTUDI QUALITATIU QUALITATIU 28.-
OBJECTIU
- Estudiar la velocitat de reacció i els factors que l’afecten.
FONAMENT
L’espontaneïtat d’una reacció no implica necessàriament que aquesta es produeixi. Cal tenir en compte el temps i la velocitat, la rapidesa amb què es produirà la reacció. Des del punt de vista industrial això és fonamental. Si una reacció és espontània però no es produeix en un temps raonable, no ens serveix. Per exemple la reacció de formació de l’aigua a partir d’hidrogen i oxigen és una reacció explosiva que nosaltres haurem de retardar. En canvi la majoria de les reaccions són lentes i ens caldrà accelerar-les. N’hi ha com les d’oxidació dels metalls o les d’oxidació dels aliments que són lentes però a nosaltres ens interessarà que ho siguin més. La cinètica química estudia la velocitat de les reaccions químiques i els factors que poden modificar-la ( pressió, temperatura, catalitzadors,... ). La velocitat de la reacció es mesura en mols de reactiu desaparegut o producte format per unitat de temps: Velocitat reacció = mols / t També es pot expressar: v = – [reactiu] / t (mol / l.s) v = [producte] / t (mol / l.s)
Pràctiques de Química 1r BTX
- 111 -
MATERIAL
- Zinc
- HCl 2M i 12M
- Clau de ferro
- Llimadures de ferro
- Oxalat de sodi 0,1M
- Permanganat potàssic 0,05M
- Àcid sulfúric
- Sulfat de manganès (II)
- Tubs d’assaigs
- Cronòmetre
- Bec de bunsen
MÈTODE
1.- Mesura de la velocitat mitja d’una reacció.
Pesa un tall de zinc i afegeix-lo a un tub d’assaig on hi hagi HCl 12 M (dissolució d’HCL concentart al 37% en massa i densitat 1,185g/cm 3) fins la meitat. En aquest moment, engega un cronòmetre i mesura el temps que tarda en desaparèixer el tall de zinc.
2- Factors que afecten la velocitat.
a)
Concentració
Agafa dos tubs d’assaig perfectament nets que continguin 5 cm3 de clorhídric, 2 M i 12 M respectivament, i tira-hi un tall de zinc amb la mateixa quantitat a cada un dels tubs.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 112 -
b) Superfície de contacte
Agafa dos tubs d’assaig perfectament nets, col·locant-hi en un d’ells un clau de ferro, i en l’altre, llimadures d’aquest mateix metall. Afegeix a cada tub 5 cm3 de HCl 12 M.
c)
Temperatura
Prepara en dos tubs d’assaig una barreja
de 5cm3 d’ oxalat de sodi 0’1
molar, 2cm3 de permanganat de potassi 0’05 M i unes gotes d’àcid sulfúric, i a continuació escalfa un del tubs.
d) Catalitzadors
Prepara en dos tubs d’assaig la mateixa barreja que has fet servir en l’experiència anterior i afegeix a un d’ells un vidre de sulfat de manganès (II).
Gestiona els residus generats.
DADES I CÀLCULS
1.- Mesura de la velocitat mitja d’una reacció.
Massa del zinc: _______ g
Temps que tarda en desaparèixer: _______ s
Pràctiques de Química 1r BTX
- 113 -
Calcula la velocitat mitjana del procés:
Variació de la concentració de zinc x=
=
= ______ mols / l.s
Temps en que s’ha produït
QÜESTIONS
Factors que afecten la velocitat.
a) Què observes? Com s’explica?
b) Com s’explica el diferent comportament?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 114 -
c) Quina diferència s’observa respecte el que no s’ha escalfat?
d) Quina diferència s’observa en els dos tubs?
e) Intenta donar una explicació global de totes les experiències anteriors.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 115 -
27.- DETERMINACIÓ DEL CONTINGUT EN ÀCID ACETILSALICÍLIC DE DOS COMPRIMITS: ASPIRINA (Bayer) i A.S.S.
OBJECTIU
- Calcula la quantitat d’àcid acetilsalicílic contingut en dos comprimits.
FONAMENT TEÒRIC:
L’àcid acetilsalicílic o AAS és un antiinflamatori, utilitzat freqüentment com analgèsic, antipirètic i antiinflamatori. Aspirina és el nom comercial utilitzat pels laboratoris Bayer.
MATERIAL
- Vas de precipitats
- HCl
- Matràs aforat
- Espàtula
- Comptagotes
- Tap
- Vareta de vidre
- Erlenmeyer
- Balança
- Pipeta
- Aigua destil·lada
- Pera
- NaOH
- Comprimits
- Bureta
- Doble pinça
- Suport
- Fenoftaleïna
- Paper blanc
Pràctiques de Química 1r BTX
- 116 -
PROCEDIMENT
1.- Prepara 100 mL d’una dissolució 1M en NaOH. 2.- Pesa els comprimits. 3.- Agafa el comprimit i col·loca’l en un Erlenmeyer amb 10mL de NaOH 1M. Deixa que reaccioni 5-10 min. 4.- Dilueix amb 25 mL H2O. 5.- Prepara 100mL 1M en HCl. 6.- Feu la valoració i anoteu el volum d’àcid gastat. 7.- Gestiona els residus generats.
DADES
Comprimits
Massa (g)
Volum HCl gastat (mL)
Aspirina A.A.S
CÀLCULS i QÜESTIONS
1.- Escriu la reacció que té lloc en l’apartat 3 del procediment.
2.- Escriu la reacció que té lloc en la valoració.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 117 -
3.- Calcula els mols de NaOH afegits a l’apartat 3 del procediment.
4.- Calcula l’excés d’hidròxid de sodi a partir del volum d’HCl gastat en la valoració.
5.- Calcula els g d’àcid de cada comprimit.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 118 -
6.- Els resultats obtinguts són semblants als que s’indiquen en els fàrmacs? Si són molt diferents troba les possibles fonts d’error.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 119 -
28.- DETERMINACIÓ DE LA RIQUESA EN ÀCID D'UN VINAGRE 30.- DETERMINACIÓ DE LA RIQUESA EN ÀCID D’UN VINAGRE
OBJECTIU
- Determinar la riquesa en àcid acètic d’un vinagre comercial.
MATERIAL
-
Pipeta de 10 ml
- Bureta de 50 ml
-
Proveta
- Erlenmeyer de 200 ml
-
Vas de precipitats de 200 ml
- Embut
-
Vareta de vidre
- Espàtula
-
Paper de filtre
- Vinagre comercial
-
Carbó actiu
- Dissolució 0,1M d’hidròxid de sodi
-
Fenoftaleïna dissolta en etanol
MÈTODE
1.- Agafa 10 mL de vinagre comercial i el dilueixes fins a 100 mL. 2.- Agafa 60 mL del vinagre diluït i afegeix-hi una espàtula de carbó actiu. 3.- Filtra la mescla anterior. Si el vinagre no s’ha descolorit prou, repeteix l’operació utilitzant un filtre nou. 4.- Omple la bureta de vinagre. 5.- Afegeix 10 mL de solució d’hidròxid de sodi 0,1M i unes gotes de dissolució de fenoftaleïna en l’erlenmeyer. 6.- Fes una primera valoració per saber el vinagre necessari per arribar al punt d’equivalència i després fes una segona valoració. 7.- Gestiona els residus generats. Pràctiques de Química 1r BTX
- 120 -
DADES
Volum de vinagre en la primera valoració: __________
Volum de vinagre en la segona valoració: __________
CÀLCULS
1.- Calcula la molaritat de l’àcid acètic al vinagre comercial del principi.
2.- Determina la riquesa del vinagre comercial en àcid acètic en tant per cent en pes.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 121 -
QÜESTIONS
1.- Escriu l’equació química de la reacció que es produeix durant la valoració.
2.- Indica si la dissolució final al punt d’equivalència és àcida, bàsica o neutre, i explica per què.
3.- Explica per què es fa servir la fenoftaleïna com a indicador. Raona si el blau de bromofenol seria un bon indicador per a aquesta valoració.
4.- Fes un esquema del muntatge utilitzat.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 122 -
29.- DURESA DE L'AIGUA I LA SEVA ELIMINACIÓ PER PRECIPITACIÓ 31.- DURESA DE L’AIGUA I LA SEVA ELIMINACIÓ
29.1.- LA DURESA DE L’AIGUA
____
OBJECTIU
- Determinar la duresa de l’agua a partir d’una valoració complexomètrica.
MATERIAL
- Matràs aforat de 100 mL
- Pipeta de 5 mL
- Erlenmeyer de 250 mL
- Bureta de 25 mL
- Suport
- Pinces
- Aigua a analitzar
- Negre d’eriocrom (NET)
- Dissolució diluïda d’amoníac
- EDTA
PROCEDIMENT
1.- Prepara 100 mL d’una dissolució d’EDTA 0,01 M. 2.- Munta la bureta. 3.- Afegeix 25 mL de la dissolució d’EDTA a la bureta. 4.- Aboca 100 mL de l’aigua que cal analitzar en un erlenmeyer de 250 mL. 5.- Afegeix a l’aigua unes gotes d’amoníac per controlar el nivell d’acidesa sigui molt baix ( pH entre 7 i 10 ). 6.- Posa 2 o 3 gotes de l’indicador NET a l’aigua que vols analitzar ( color vermell ). 7.- Afegeix poc a poc gotes de la dissolució d’EDTA fins que la coloraió de la mescla viri a blau. Pràctiques de Química 1r BTX
- 123 -
8.- Repeteix el procediment dues vegades més. Si les mesures no varien en més de 0,2 mL, en pots fer la mitjana. 9.- Gestiona els residus generats.
DADES
Volum EDTA (1)
mL
Volum EDTA (1)
mL
Volum EDTA (1)
mL
Mitjana
mL
QÜESTIONS i CÀLCULS
1.- Escriu la reacció de complexació que té lloc.
2.- Calcula la concentració d’ions calci i magnesi ( duresa de l’aigua ).
Pràctiques de Química 1r BTX
- 124 -
3.- Com influeix la duresa de l’aigua en els electrodomèstics?
4.- Com es poden treure les incrustacions de calci i magnesi?
5.- Com afecta la duresa de l’aigua les coccions?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 125 -
29.2.- ELIMINACIÓ DE LA DURESA DE L’AIGUA PER PRECIPITACIÓ
OBJECTIU
- Eliminar la duresa de l’aigua per precipitació.
MATERIAL
- 2 erlenmeyers de 250 mL
- Matràs aforat de 100 mL
- Embut de vidre
- Paper de filtre
- Carbonat de sodi
- Aigua a tractar
PROCEDIMENT
1.- Prepara 100 mL de dissolució de carbonat de sodi 1 M. 2.- Afegeix 100 mL de l’aigua que cal tractar en un erlenmeyer. 3.- Afegeix poc a poc els 100 mL de dissolució de carbonat de sodi. 4.- Filtra el contingut de la mescla. 5.- Comprova que l’agua obtinguda té una duresa pràcticament negligible amb la pràctica del càlcul de la duresa. 6.- Gestiona els residus generats.
DADES Volum EDTA (1)
mL
Volum EDTA (1)
mL
Volum EDTA (1)
mL
Mitjana
mL
Pràctiques de Química 1r BTX
- 126 -
CÀLCULS
1.- Calcula la concentració d’ions calci i magnesi.
QÜESTIONS
1.- Hi ha aparells domèstics que permeten eliminar la duresa de l’aigua que arriba a les llars?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 127 -
30.32.- ANÀLISIS ANÀLISIS D'UNA D’UNA PASTILLA PASTILLA PER PER COMBATRE COMBATRE L'ANÈMIA L’ANÈMIA
OBJECTIU
- Determinar el percentatge de ferro que contenen unes pastilles de ferro per combatre l’anèmia.
FONAMENT TEÒRIC
El ferro és un element essencial per a l’organisme. La seva funció principal és com a constituent de l’hemoglobina, l’agent que transporta l’oxigen a la sang. També es present en diversos enzims implicats en processos redox del metabolisme humà. Una ingesta satisfactòria de l’element ferro es pot assegurar amb una dieta adequada ja que hi ha una gran varietat d’aliments que contenen ferro -el rovell d’ou, les llenties, el fetge, per exemple. Però certes persones pateixen anèmia, presenten mancança de ferro i la seva dieta s’ha de complementar amb “comprimits de ferro”. Aquests comprimits generalment contenen sulfat de ferro (II), una sal ferro barata i soluble en aigua.
MATERIAL
- Matràs erlenmeyer de 250 cm3
- Matràs aforat de 250 cm3
- Pipeta de 25 cm3 i pera
- Bureta de 25 cm3
- Vas de precipitats de 100 cm3
- Morter i mà de morter
- Embut
− Àcid sulfúric 1M
− Permanganat de potassi 0,01 M
− Pastilles
Pràctiques de Química 1r BTX
- 128 -
PROCEDIMENT
1.- Pesa quatre pastilles. Llegeix el que diu l’envàs sobre el contingut de les pastilles. Pren nota també de: - la marca i el laboratori que fabrica el fàrmac. - la massa de ferro que conté segons el fabricant. 2.- Les pastilles que analitzaràs van recobertes d’un colorant vermell soluble en aigua. El color pot interferir en la valoració i, per això, cal que eliminis el colorant fregant les pastilles amb els dits i força aigua de l’aixeta. Eixugales després amb paper de filtre. 3.- Tritura en un morter les 4 pastilles sense colorant, fins a reduir-les a pols ben fina. 4.- Pesa amb exactitud un vas de precipitats de 100 cm3. Afegeix les pastilles triturades i torna a pesar-ho tot junt. Així podràs saber la massa de la pols. 5.- Afegeix al vas de precipitats amb la pols de les pastilles uns 25 cm3 de dissolució d’àcid sulfúric. Agita suaument amb una vareta fins a diluir completament la pols (hi ha parts de la pastilla de ferro que són insolubles, però això no afecta aquesta valoració). Fes servir ulleres de seguretat. 6.- Amb ajut de l’embut, transfereix el contingut del vas a un matràs aforat de 250 cm3. Esbaldeix dues vegades el vas i la vareta amb més dissolució d’àcid sulfúric, per assegurar-te que tot el ferro que havia en la pols de les pastilles està ara dins el matràs aforat. 7.- Arrasa el matràs amb dissolució d’àcid sulfúric. Tapa i homogeneïtza la dissolució capgirant el matràs. 8.- Amb la pipeta i pera, transvasa 25 cm3 de la dissolució al matràs erlenmeyer. Pràctiques de Química 1r BTX
- 129 -
9.- Omple la bureta amb la dissolució de permanganat de potassi, arrasa-la al zero. Valora els 25 cm3 de la dissolució de Fe2+ de les pastilles. Repeteix la valoració les vegades necessàries fins que dues de les lectures del volum gastat de la bureta siguin coincidents o difereixin només en 0,1 cm3.
DADES
Massa de pastilla: ____________
Volum gastat de permanganat de potassi ( Mitjana ): ____________
CÀLCULS
1.- Calcula la quantitat de MnO4- que ha reaccionat amb els 25 cm3 de la dissolució de Fe2+.
2.- Calcula la quantitat de Fe2+ que hi ha en el matràs.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 130 -
3.- Calcula la quantitat de Fe2+ en les 4 pastilles triturades.
4.- Calcula la massa de Fe2+ en una pastilla.
5.- Calcula la massa de sulfat de ferro (II) heptahidratat present en una pastilla.
PrĂ ctiques de QuĂmica 1r BTX
- 131 -
QÜESTIONS
1.- Explica com has preparat la dissolució de sulfúric 1 M i la de permanganat de potassi 0,01 M.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 132 -
2.- Quina reacció ha tingut lloc?
3.- Quina tècnica fem servir i quina propietat aprofitem per calcular el contingut en ferro de les pastilles?
4.- Quins color té la dissolució abans i després del viratge?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 133 -
5.- Compara els teus càlculs amb el valor indicat pel fabricant. Coincideixen els valors? Pots donar alguna raó per explicar aquesta diferència, si n’hi ha cap?
6.- Compara el teu resultat amb dels altres companys. Tots heu seguit el mateix procediment, per tant tots hauríeu d’haver obtingut el mateix resultat. És així? Explica segons el teu parer, per què hi ha diferències, si és que n’hi ha cap.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 134 -
31.- CONSTRUCCIÓ D'UNA PILA PILA DANIELL. ELECTRÒLISI. 33.- CONSTRUCCIÓ D’UNA I ELECTRÒLISI
31.1.- CONSTRUCCIÓ D’UNA PILA.
____
OBJECTIUS
-
Construir una pila Daniell, mesurant-ne la fem i comparant-la amb el valor teòric obtingut a partir dels potencials normals de reducció.
-
Conèixer i utilitzar un tèster per mesurar, entre altres magnituds, la diferència de potencial entre dos elèctrodes d’una pila.
FONAMENT
En una reacció redox hi ha n intercanvi d’electrons. L’energia produïda en aquestes reaccions es pot transformar en energia elèctrica si l’intercanvi d’electrons s’obliga a fer a través d’un circuit exterior.
MATERIAL
-
Dos vasos de precipitats de 250 ml
- Tub de vidre en forma de U
-
Elèctrodes de zinc i coure
- Pinces cocodril
-
Connexions
- Peu
-
Tèster (polímetre)
- Termòmetre
-
Solució de sulfat de coure (II) 1M
- Solució de sulfat de zinc 1M
-
Solució saturada de clorur de potassi
- Cotó fluix o llana de vidre
Pràctiques de Química 1r BTX
- 135 -
MÈTODE
1.- Prepara 100 ml de solució de sulfat de coure (II) i 100 ml de solució de sulfat de zinc, totes dues de concentració 1 mol/dm3. Cal anar en compte quan es preparen aquestes solucions ja que aquestes sals estan hidratades. 2.- Prepara la solució saturada de clorur de potassi. Es pot preparar aquesta solució en calent barrejant una gran quantitat de sal amb aigua destil·lada. Quan es refredi pot aparèixer un precipitat que no influeix. 3.- Prepara el pont salí. 4.- Fes el muntatge de la pila Daniell. 5.- Gestiona els residus generats.
DADES
fem de la pila muntada: ________
Temperatura ambiental de les solucions aquoses: ________
CÀLCULS
1.- Calcula la fem de la pila de Daniell d’acord amb els valors dels potencials normals de reducció.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 136 -
QÜESTIONS
1.- Per què preparem les solucions de concentració 1 M i per què mirem la temperatura de les solucions?
2.- Coincideix el valor trobat teòricament i el valor llegit al tèster? Explicaho.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 137 -
3.- Treu el pont salí i explica el que passa.
4.- El fet que les làmines estiguin més o menys submergides en les solucions influeix en la fem de la pila?
5.- De què depèn la fem de la pila?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 138 -
31.2.- ELECTRÒLISI.
____
OBJECTIU
-
Realitzar diferents electròlisis.
FONAMENT
El dispositiu invers a la pila voltaica és una cel·la electrolítica. S’hi aporta energia elèctrica perquè tingui lloc una reacció redox no espontània.
ELECTRÒLISI D’UNA SOLUCIÓ DE CLORUR DE SODI.
MATERIAL
-
Solució concentrada de clorur de sodi
- Elèctrodes de grafit
-
Una pila de 4,5V
- Fenoftaleïna
MÈTODE
1.- Prepara la solució concentrada de clorur de sodi. 2.- Fer el muntatge de la cel·la electrolítica. 3.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 139 -
QÜESTIONS
1.- Quin és el gas que apareix a l’ànode?
2.- Què passa quan s’afegeix fenoftaleïna al càtode?
RECOBRIMENT METÀL·LIC PER ELECTRÒLISI.
MATERIAL
-
Aigua destil·lada
- Àcid sulfúric concentrat
-
Sulfat de coure (II) pentahidratat
- Elèctrode de coure
-
Peça de ferro per cobrejar
- Pila de 4,5V
MÈTODE
1.- Neteja bé l’elèctrode de coure submergint-lo uns instants en àcid nítric concentrat i rentant-lo després amb aigua abundant. 2.- Neteja la peça a cobrejar en aquest cas amb àcid clorhídric concentrat. Pesa-la. 3.- Prepara el bany de coure amb 200 cm3 d’aigua, 7-10 g de sulfat de coure(II) pentahidratat i uns 4 cm3 d’àcid sulfúric concentrat. 4.- Fes el muntatge de la cel·la electrolítica. Convé no utilitzar gaire densitat de corrent, perquè si no el coure no s’adhereix. 5.- Mesura el temps que tarda en quedar recoberta la peça. Pràctiques de Química 1r BTX
- 140 -
6.- Treu la peça de ferro recoberta de coure i pesa-la. 7.- Gestiona els residus generats. Els recobriments metàl·lics que s’obtenen sovint no són brillants. Per tal que ho siguin, podeu fregar-los, per exemple, amb carbonat de sodi en pols.
DADES
Pes de la peça de ferro: ________
Pes de la peça recoberta: ________
Massa de coure dipositada: ________
Temps: ________
CÀLCULS
1.- Calcula el nombre d’àtoms de coure que s’han dipositat.
2.- Calcula la intensitat de corrent que ha passat.
3.- Què passa quan s’afegeix fenoftaleïna al càtode?
Pràctiques de Química 1r BTX
- 141 -
32.- ALGUNES CARACTERÍSTIQUES DELS ALDEHIDS I DE LES CETONES 34.- ALGUNES CARACTERÍSTIQUES DELS ALDEHIDS I CETONES
OBJECTIU
- Determinar algunes de les característiques dels aldehids i cetones.
MATERIAL
- Tubs d’assaig
- Vas de precipitats
- Reactius Fehling A i B
- Hidròxid de sodi 2 M
- Dissolució de nitrat de plata
- Bisulfit de sodi
- Clorhidrat d’hidroxilamina
- Hidròxid de sodi pur
- Metanal
- Propanona
- Dissolució d’amoníac 2 M
PROCEDIMENT
Reacció de Fehling
1.- Barreja en un tub d’assaig parts iguals de reactiu Fehling A i B. 2.- Escalfa el tub a una temperatura propera a la d’ebullició. 3.- Afegeix el contingut a un altre tub que contingui la mostra d’aldehid. 4.- Repeteix el procediment però ara abocant-ho en un tub que contingui la mostra de cetona. 5.- Gestiona els residus generats.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 142 -
Reacció de Tollens
1.- Col·loca en un tub d’assaig uns 5 cm3 de dissolució de nitrat de plata amb unes gotes de dissolució d’hidròxid de sodi 2 M. 2.- Redissol el precipitat format amb la dissolució d’amoníac. 3.- Escalfa suament la dissolució i afegeix-la a una dissolució de metanal. 4.- Repeteix el procediment i afegeix-la a una dissolució de propanona.
Obtenció d’un compost bisulfític
1.- Col·loca en un tub d’assaig 2 cm3 d’acetona o propanona i afegeix solució saturada de bisulfit sòdic.
Obtenció d’una oxima
1.- Dissol 2,8 g de clorhidrat d’hidroxilamina en un vas de precipitats que contingui 2,5 cm3 d’aigua. 2.- Afegeix 2,2 g de propanona. 3.- Afegeix lentament i agitant amb una vareta de vidre 1,6 g d’hidròxid de sodi dissolts en 10 cm3 d’aigua. 4.- Refreda el contingut.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 143 -
OBSERVACIONS
1.- Reacció de Fehling.
2.- Reacció de Tollens.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 144 -
3.- Obtenció del compost bisulfític.
4.- Obtenció d’una oxima.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 145 -
33.- REACCIÓ D'ESTERIFICACIÓ 35.- REACCIÓ D’ESTERIFICACIÓ
OBJECTIU
- Obtenir un ester a partir d’una reacció d’esterificació.
FONAMENT
Amb aquest experiment pots preparar uns compostos orgànics amb el grup funcional ester mitjançant una reacció entre un àcid carboxílic i un alcohol. Moltes plantes sintetitzen esters, els quals són els responsables de determinades essències d’olor agradable en les fruites. En el laboratori algunes d’aquestes essències es poden sintetitzar a partir de determinats àcids carboxílics i alcohols. La reacció forma compostos amb el grup funcional ester. Aquests compostos són emprats com a "aromes artificials" en pastisseria i en les indústries dels licors, en els casos en què fer servir autèntiques aromes o essències naturals encareixen molt el producte final. La reacció general d’esterificació és un equilibri químic entre les quatre espècies següents: àcid carboxílic + alcohol ester + aigua. Una petita quantitat d’àcid sulfúric concentrat ajuda a desplaçar l’equilibri cap a la dreta, millorant el rendiment en l’obtenció d’ester.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 146 -
MATERIAL
- Matràs erlenmeyer de 250 cm3 amb tap foradat - Vas de precipitats de 500 cm3 - Refrigerant recte amb els seus tubs de goma - Bec de Bunsen, trespeus i reixeta
- Termòmetre
- Suport, pinces i nous
- Vas de precipitats
- Embut de decantació
- Trossos de ceràmica porosa
- Àcid salicílic
- Metanol
- Àcid sulfúric concentrat (98%)
- Dissolució saturada de NaCl
PROCEDIMENT
1.- Munta l’aparell per fer l’esterificació ( a reflux ) 2.- Pesa la massa corresponent a 0,1 mols d’àcid salicílic i a 0,1 mols de metanol. En compte amb el metanol ja que és molt tòxic. 3.- Posa els reactius en el matràs erlenmeyer. Afegeix uns trossos de ceràmica porosa per evitar que si la mescla bull, ho faci de manera violenta. Posa’t les ulleres de seguretat. Allunya els flascons de productes de les flames. 4.- Comença per escalfar una mica d’aigua en un vas de precipitats de 500 cm3 . Quan la seva temperatura sigui d’uns 60º C aproximadament apaga el foc. Ara introdueix en el matràs que conté la mescla d’àcid carboxílic i alcohol, unes 5 gotes d’àcid sulfúric concentrat. (PRECAUCIÓ: L’àcid és molt corrosiu.) 5.- Col·loca el matràs erlenmeyer dins el vas de precipitats amb aigua calenta per fer un bany d’aigua. Munta el refrigerant i engega l’aigua de Pràctiques de Química 1r BTX
- 147 -
refrigeració. Procura que durant uns 6 o 7 minuts la temperatura del bany d’aigua es mantingui entorn dels 60ºC. Si olores amb precaució per la sortida del refrigerant, notaràs la formació d’un producte d’olor intensa. 6.- Apaga el foc. Desmunta el refrigerant i treu el matràs del bany d’aigua. 7.- Buida a poc a poc el contingut del matràs erlenmeyer sobre una dissolució saturada d’aigua amb sal. Observa la formació de dues capes incolores. Les pots separar per decantació, posant la mescla en l’embut de decantació i recollint la fase superior que correspon a l’ester. 8.- Gestiona els residus.
QÜESTIONS
1.- Escriu la reacció que ha tingut lloc.
2.- Fes el dibuix del muntatge del reflux.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 148 -
3.- Fes el dibuix de la decantació.
4.- Olora el producte, a què et recorda? Busca informació sobre la composició dels productes als quals et recorda aquesta olor.
Pràctiques de Química 1r BTX
- 149 -
Pràctiques de Química 1r BTX
- 150 -