INDICE 1.
Objeti Objetivos vos.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ....3 3
2.
Introd Int roducc ucción ión.... ........ ....... ...... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ........ ......3 ..3
3.
Teo eoría ría.... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ........ ......3 ..3
4.
Materi Mat eriale ales s y Equip Equipos os.... ....... ....... ........ ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ......4 ..4
5.
Imágen Imá genes es.... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ....... ...... ....... ........ ....... ......5 ...5
6.
Proced Procedimi imien ento. to..... ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....... ....... .......6 ...6
7.
Tab abla la de Resulta Resultados dos.... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ....... ....... ........ ....7 7
8.
Observa Observacio ciones nes.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ......8 ..8
9.
Conclu Con clusio siones nes y Recome Recomenda ndacio ciones nes.... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ....8 8
10.. 10
Resolució Resolución n del cuestiona cuestionario.... rio............ ................ ................ ................. ................. ........8 8
11.
Análisis Análisis de Resultado Resultados...... s.............. ............... ................ ................. ................ ........... .....10
2
CALENTAMIENTO: MECHEROS Y LLAMAS
1.
Objetivos Conocer el funcionamiento del mechero, analizar las partes part es de la llama para determinar su aplicación.
i.LOS MECHEROS Objetivos específicos Identificar los distintos tipos de mecheros, y reconocer sus partes. Ejercitar el manejo y revisar el sistema operacional del mechero Bunsen.
ii.
LAS LLAMAS
←
Objetivos específicos
← ←
Realizar un estudio práctico de la llama y establecer un análisis químico y físico.
←
2. ←
3.
Introducción En esta práctica vamos a realizar 3 diferentes experimentos el primero tiene que ver exclusivamente exclusivamente con los mecheros, y definiremos como se los enciende y cuales son sus partes, para la segunda parte de la práctica nos enfocaremos en las llamas, de combustión completa e incompleta, en sus partes y en lo q producen al ponerse en contacto con diferentes materiales como una lamina de magnesio y una malla de amianto y finalmente para la tercer parte trabajaremos con varillas de vidrio las cuales usando la llama seremos capaces de doblar e incluso romper sin mucho esfuerzo.
Teoría
← ←
Mechero de bunsen: Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.
←
Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y constituye una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio; es un quemador de gas que arde al efectuarse la combustión de una mezcla de aire y gas. 3
←
←
←
El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo. Algunas perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire en el flujo de gas (gracias al efecto Venturi) proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la parte superior del tubo donde se produce la combustión, no muy eficaz para la química avanzada. La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del agujero en la base del tubo. Si se permite el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor temperatura (apareciendo con un color azul). Si los agujeros laterales están cerrados el gas solo se mezcla con el oxígeno atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con menor eficacia y produciendo una llama de temperatura más fría y color rojizo o amarillento. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura éstas, de color azulado, pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme.
COMBUSTION: La combustión es una reacción química en la un elemento combustible se combina con oxigeno gaseoso generalmente desprendiendo calor y generando oxido, es una reacción exotérmica que produce calor y luz.
←
LA LLAMA: La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por la combustión de un gas (propano, butano o gas ciudad), con el oxígeno del aire, y fue la que usamos. Hay dos tipos de llama la luminosa y la no luminosa.
←
CLASES DE LLAMA:
←
Llama luminosa: Esta es una llama que emite luz de color anaranjado debido a la presencia de partículas incandescentes de carbono. Esta llama es producida por la combustión incompleta.
←
Llama no luminosa: Es una llama donde no hay presencia de partículas incandescentes de carbono, se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido. Esta llama es producida por la combustión completa.
←
←
←
←
Zonas de la llama: Existen tres zonas de la llama la externa, externa, la interna y la fría La zona fría.-Esta en la parte inferior de la llama y tiene una temperatura aproximada de300 oC en la llama no luminosa. La zona cono interno.-Es -Esta en la parte arte media de la llama y se encuentra aproximadamente aproximadamente a 500oC en la llama no luminosa. La zona cono externo.-Es la parte final de la llama y se encuentra aun a temperatura aproximada de 1500oC en la llama no luminosa.
←
4.
Materiales y Equipos i.LOS MECHEROS Materiales 4
Vela de de ce cera
ii.
Mechero de de Al Alcohol
LAS LLAMAS
← ←
← ← ←
Materiales Vela de de ce cera Mecher Mech ero o de de alc alcoh oho ol Mag agne nes sio Tubo de vidrio Malla de amian ianto Cerill rillo os Pinza Pinza de crisol crisol Mecher Mechero o Bunse Bunsen n
5.
Imágenes
6.
Procedimiento 5
i. LOS MECH MECHER EROS OS a) b) c) d) e)
Encend Encender er una una “vela “vela de de cera” cera”.. Consid Considera erarr el tiempo tiempo,, esfuer esfuerzo zo u otro, otro, empl emplead eado o en esta acción, y aportarlos en la tabla de datos adjunta. Apagar Apagar la la vela vela con con un un soplo soplo para para la forma formació ción n de un un velo velo o fran franja ja de humo; humo; y acercarle inmediatamente una llama de palo de “fósforo”; “ fósforo”; observe y anote. Encend Encender er un me meche chero ro de de alcoh alcohol. ol. Anotar Anotar los de detal talles les ped pedido idos s en la tabla tabla.. Encend Encender er el meche mechero ro de gas, gas, y ano anotar tar todo todo deta detalle lle de de esta esta acción acción.Ad .Adver vertir tir que que al mover un dispositivo la llama cambia su coloración. Exami Examinar nar las partes partes del meche mechero ro de de Bunse Bunsen. n. R Rev evisa isarr las válvul válvulas as para para identificar cuál es la que permite el paso del gas y cuál es la que permite el paso del aire.
ii .
LAS LLAMAS
a)
Cerrar Cerrar la la entra entrada da de de aire aire de de un mech mechero ero Bunsen Bunsen,, y abrir abrir lige ligeram ramen ente te la del gas, gas, e inmediatamente acerque la llama de un fósforo en la parte superior del mechero y siga abriendo lentamente el paso del gas hasta obtener una llama en el mechero. Analiz Analizar ar el el aspec aspecto to de de la llama llama form formada ada con la e entr ntrada ada de aire aire cerrad cerrada ay recuerdela como llama 1, o Ll1. Anote sus apreciaciones. Abrir Abrir entra entrada da de de aire aire del del meche mechero ro y anal analiza izarr el aspe aspect cto o de la la llama llama que que forma forma registrela como llama 2 o Ll2. Anote sus observaciones. Inse Inserta rtarr en el cen centr tro o de la “bo “boca ca”” del del mech mecher ero o con con Ll2, el extremo de un tubo de vidrio pequeño; y, acerque la llama de una vela en el otro extremo del tubo. Introd Int roduci ucirr un pedaz pedazo o de cint cinta a de magn magnesi esio o en un un una llama llama 1 con con ayu ayuda da de de una una pinza, y registre el tiempo que emplee para lograr su combustión. Usar Usar otro otro peda pedazo zo de magnes magnesio, io, en una una llama llama 2; 2; intro introduc ducirla irla primer primero, o, en en la zona zona más pequeña o cono inferior; luego de 20 segundos, llevela llevela a la zona mas externa o cono superior, después de 20 segundos; pasela a la zona intermedia. Anote sus apreciaciones. Sost Sosten ener er con con una una pin pinza za una una mal malla la de de amia amiant nto o sobr sobre e una una Ll1, durante 3 minutos; retire y observe la malla. Repetir con una Ll2, y anotar lo observado.
b) c) d) e) f)
g)
iii. iii.
TRAB TR ABAJ AJOS OS CON CON VAR VARIL ILLA LAS S DE DE V VID IDRI RIO O
CORTADO CORTADO DE VARILLAS a) b) c) d) e)
Medir Medir 40 cm en en un tub tubo o (vari (varilla lla)) de vidri vidrio o y hace hacerr una una marca marca trans transver versal sal Raya Ra yarr con con u una na lima lima (o cortado cortadora ra de de vidr vidrio) io) en la marc marca a del del tubo tubo Sujeta Sujetarr con dos manos manos el el tubo tubo coloc colocand ando o franel franela a y los los dos dos pulga pulgares res atrás atrás de de la fisura. Realiz Rea lizar ar una una peque pequeña ña fuer fuerza za para para que que los los pulga pulgares res ejer ejerzan zan pres presión ión en la incisión, al mismo tiempo que sus manos tiran hacia los extremos. Raya Ra yarr más más prof profund undo o si no se rompió rompió el tub tubo, o, y repit repita a c) y d). d).
ESTIRADO Y DOBLADO DE VARILLAS VARILLAS
6
a) b) c)
d)
7.
Suje Sujeta tarr por por los los extr extrem emos os un tubo tubo de 40 cm. cm. Girar Girar la varill varilla a e intro introduc ducir ir su parte parte media media,, en la la zona zona más más calie caliente nte de la Ll2 del del mechero; nótese un estado incandescente. Manten Mantener er el el tubo tubo en cale calenta ntamie miento nto -sin dejar dejar de girar girar-- hasta hasta cuan cuando do pier pierda da su su rigidez; para estirar desde los extremos fuera de la l a llama y lograr un diámetro muy fino en su parte media, para en frío fraccionar en dos. Sujeta Sujetarr por extr extremo emo d delg elgado ado e ell tubo tubo obten obtenido ido en en paso paso c); y, y, hacie haciendo ndolo lo girar girar caliente su parte cercana al otro extremo, hasta que comience a doblarse por gravedad gravedad sin presión; avance unos milímetros la llama sobre el tubo, siempre girando (medios giros con retrocesos) y permita seguir doblando por gravedad gravedad (puede ayudarse presionando ligeramente con una pinza), continúe avanzando avanzando la parte incandescente y doblando hasta obtener obtener un ángulo curvo de 45 ° aproximadamente.
Tabla de Resultados Tipo de mechero Vela
De alcohol
Bunsen
Parafina
alcohol
mezcla de gas propano y butano
Mecha, Barra de parafina
recipiente de vidrio, mecha, tapón de rosca y tapa
tubo vertical, pie metálico, llave de paso , anillo metálico, boca
anaranjado
anaranjado
azul o anaranjado
parafina gaseosa
hollín
hollín o CO2
Clase(s) de llama(s) (llama 1 y/o llama 2)
llama 1
llama 1
llama 1 y 2
Luminosidad y energía calórica
luminoso
luminoso
luminoso y no luminoso
incompleta
incompleta
completa e incompleta
Combustible que utiliza Partes del mechero
Color(es) de llama(s) que presenta Sustancias que produce
Tipo de combustión (completa o incompleta) Ecuación de la reacción
7
Tipo de mechero Encendido: con chispa, llama o incandescencia
8. ←
llama
llama
Observaciones La llama de combustión completa es decir la no luminosa producida en el mechero de Bunsen cuando se abre el paso del aire es la llama mas indicada al momento de trabajar en laboratorios como este, ya que no desprende hollín.
9.
Conclusiones y Re Recomendaciones
←
Conclusiones:
←
chispa, llama e incandescencia
Podemos Podemos concluir que cada uno de los mecheros estudiamos son diferentes, tienen sus ventajas y desventajas al momento de uso pero que el mejor de todos sin duda es el mechero de Bunsen debido a que abrimos su paso de aire crea una llama optima para trabajar en el laboratorio la cual no desprende hollín, es importante saber las partes de llama para de esta manera aprovechar aprovechar al máximo su uso, y ademas que es muy útil aprender a doblar varillas de vidrio que podríamos usar para crear sistemas de distribución de algún liquido y que sea con la forma que necesitemos y que mejor resulta para cumplir nuestro propósito.
← ←
←
←
←
Recomendaciones: Para la correcta realización de esta práctica hay q tener mucho cuidado ya que se trabaja con fuego y alguien puede resultar quemado. Debe tenerse cuidado con abrir repentinamente la llave porque podría apagarse el mechero. De volver todo a su lugar terminada la experiencia.
Dejar limpio el laboratorio al salir de él. Ponerse el mandil antes de entrar al laboratorio l aboratorio para evitar cualquier accidente.
10.
Resolución de del Cu Cuestionario a)
¿Cuál es la coloración que presenta la llama 1? Grafique
←
es de color rojizo o amarillento
8
b)
¿Cua ¿C uan ntos tos y cuale ualess son son los los colo colore ress de la llam llamaa 2? Ind Indiqu iquelos elos en un gráf ráfico ico
←
la llama es azul pálido
c)
¿Cuales son las diferencias entre la llama 1 y 2?
←
la llama 1 se produce de una combustión incompleta que emite luz color rojizo o amarillo ya que contiene partículas de incandescencia de carbono, libera hollan y la llama 2 se produce de una combustión completa que emite luz azul pálido, no contiene partículas de incandescencia y libera CO2
d)
¿Cua ¿C uan ntas zonas nas pre present sentaa una llam llamaa de comb combus usti tión ón com complet pleta? a? Graf rafique ique
←
tres zonas
e) ←
f)
¿Cu ¿C ual es es la la dif difeerencia en entre un un zo zona y otra zo zona ap apart arte de de su su co color lor? La temperatura difiere en cada zona
¿Cual es el contraste que resulta en el paso (g)? Explique justificadamente
←
La malla entra en estado incandescente cuando cuando la ponemos contra la llama
g)
¿Que ¿Que es una comb combu ustió stión n compl omplet etaa, y que es una combus mbusttión ión inco incomp mple leta ta? ? Combustión completa: Toda combustión combustión comp completa leta libera, como producto de la
reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz.
Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono (C). 9
h)
¿Cuale ¿Cua less son son las las ecuac cuacio ione ness quími uímica cass par para las las combu ombust stio ione ness comp comple lettas e incompletas? •
Llama 1 (combustión incompleta) Hidrocarburo + O2 CO + C + H2O + calor Llama 2 (combustión completa) Hidrocarburo + O2 CO2 + H2O + calor →
•
→
i)¿Cuales son los ingredientes necesarios para que exista una llama? un elemento inflamable y oxígeno.
←
j)¿Que es incandescencia? Explique es una emisión de luz por el calor. De hecho, todo cuerpo calentado suficientemente emite radiación electromagnética en el espectro visible (a partir de una cierta temperatura). ←
k) ←
¿Cual es la diferencia entre llama, chispa, e incandes descencia? La chispa es una partícula par tícula encendida que salta por el aire. Puede provenir de una lumbre, ser ocasionada por el choque de dos cuerpos, la llama es la luz emitida por los electrones excitados con la energía liberada en reacciones químicas en los procesos de combustión y la incandescencia es es una emisión de luz por el calor.
← ←
11.
Análisis de Resultados a)
Escrib Escribir ir todas todas las las ecuac ecuacion iones es de las las reacc reaccion iones es que que se prod produje ujeron ron;; las de de cada uno de los mecheros, como las de llamas 1 y 2. Llama 1 (combustión incompleta) Hidrocarburo + O2 CO + C + H2O + calor Llama 2 (combustión completa) Hidrocarburo + O2 CO2 + H2O + calor Mechero de alcohol C2H6O + O2 CO + C + H2O + calor
•
→
•
→
•
→
Vela
•
←
b)
→
CO + C + H2O + calor
Descri Describir bir las partes partes o zonas zonas de las las dist distint intas as llam llamas as (llam (llamaa 1 y 2) 1. 2. 3.
d)
Parafina + O2
Zona de oxidación(cono externo): es la parte superior de color amarillo, que es una llama ahumante y con un bajo potencial calorífico. Zona de reducción(cono reducción(cono interno):es la llama central que presenta un color azul tenue. Zona fría: parte inferior de la llama, parte azul.
Detall Detallar ar en en un gráf gráfico ico las part partes es de de un mech mechero ero Buns Bunsen, en, un meche mechero ro de alcohol, y una vela.
10
e)
Ident Identifi ificar car y expl explica icarr sobre sobre la comb combust ustión ión comple completa, ta, y combu combust stión ión incompleta. Tipos Tipos de combus combustió tión: n: Ha Hay y do dos s tipo tipos s de comb combus usti tión ón la comp comple leta ta y la
incompleta
Combustión completa: To Toda da combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz.
Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono (C).
11
