OPERACIONES SENCILLAS DE LABORATORIO USO DE LA BALANZA OBJETIVOS a) Ilustrar al estudiante sobre las operaciones fundamentales más comunes y básicas que deberá realizar en sus trabajos prácticos como ser calentar un líquido, transferir, medir, decantar, centrifugar, disolver, precipitar, lavar.
b) Aprender el manejo de la balanza para que el alumno sea capaz de demostrar y verificar las relaciones exactas de peso cuando elementos y compuestos se combinan o interaccionan.
EQUIPO ESPECIAL Espátula, gotero, dos pipetas, vidrio de reloj, soporte para embudos, embudo, centrofugadora.
MATERIALES Cloruro de Bario, soluciones de cromato (o dicromato) de potasio, hidróxido de sodio, acido acético 0.1N, fenolftaleína, papel filtro.
DISCUSIÓN El conocimiento y la familiarización del alumno con las operaciones sencillas y fundamentales de laboratorio son indispensables para el desarrollo de los experimentos, ya que estos requerirán un dominio y un conocimiento completo para su buena realización. El alumno que no tenga una buena técnica de laboratorio no podrá realizar con éxito sus experimentos. Daremos una explicación breve para cada procedimiento. Observar las figuras correspondientes. Calentamiento de un líquido en un tubo de ensayo Cuando un líquido se calienta en un tubo de e nsayo debe tenerse mucho cuidado para evitar que el líquido se proyecte y se derrame; para que esto no suceda la llama debe aplicarse a la porción superior del líquido contenido en el tubo de ensayo mientras está sostenida con la pinza en un ángulo de 45
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Precauciones: la boca del tubo no debe dirigirse hacia uno mismo, ni tampoco hacia el compañero. El tubo de ensayo debe est ar seco por fuera, caso contrario puede quebrarse al ponerse en contacto con la llama.
Percepción de olores Para percibir olores emitidos por una sustancia nunca debe de colocarse la nariz sobre el recipiente que la contiene, sino que abanicara con la mano con el fin de dirigir el vapor o aroma suavemente hacia la nariz.
Transferencias de líquidos Cuando un líquido se transfiere o se vierte de un recipiente a otro, es deseable eliminar la posibilidad de que parte del líquido se deslice por las paredes ex teriores del recipiente del cual se están transfiriendo el líquido o bien evitar salpicaduras, para evitar lo anterior se hace uso de una varilla de vidrio que debe aplicarse al recipiente del cual el liquido va a ser transferido y c uyo extremo interior estará colocado casi tocando el fondo del otro recipiente al cual e l liquido es transferido. Precauciones: durante todo el tiempo que dura la transferencia del líquido la varilla debe mantenerse en la posición antes indicada, así como también debe evitarse estar inclinado y enderezando el recipiente del cual el líquido se transfiere: siempre se mantendrá inclinado. Medición del volumen de un líquido Para esto se utilizan probetas, pipetas, y buretas; sin embargo, para las operaciones que no requieren una gran precisión en la medida se utilizan preferentemente las probetas. Precauciones: ya que el agua es un líquido que moja el vidrio, su superficie formara un menisco (curva hacia abajo) para hacer la lectura es necesario tener la vista a la misma altura de este menisco y tomarla en dirección a la t angente de la curva.
Decantación Es el proceso en el cual un sólido es separado de un líquido. Para esto se deja que el sólido se sedimente en el fondo del recipiente y el líquido claro que lo rodea (llamado sobrenadante) se transfiere a otro recipiente. Centrifugación Aprovechando la fuerza centrífuga se acelera la sedimentación de solido en suspensión. Después, por decantación, se separa el líquido sobrenadante. El precipitado sedimentado se puede lavar con agua u otro líquido, usándose nuevamente la fuerza centrífuga para separarlos de las aguas de lavado. Precauciones: como se utiliza un aparato eléctrico debe tomarse las precauciones acostumbradas para ello. Deben utilizarse los tubos especiales para centrifugar y al colocarlos tener el cuidado de equilibrar el peso.
I.
DISOLUCION Cuando ciertos sólidos se agregan a un líquido, el sólido desaparece en el líquido formando un producto homogéneo; Si se observan dos fases en e l líquido se forma un producto heterogéneo. Este proceso es llamado disolución, al solido que se disuelve es llamado soluto y al líquido en el cual se disolvió solvente.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Ponga un poco de cloruro de bario (la punta de la espátula) en un beaker, ag regue 50 ml de agua destilada; agite hasta que esté completamente disuelto. No botar esta
solución. La necesitará para la siguiente prueba.
II.
PRECIPITACIÓN Consiste en la formación de un sólido insoluble a partir de las soluciones diferentes, esta formación se debe a una reacción química. Este solido asi formado recibe el nombre de precipitado.
PROCEDIMIENTO EXPERIMETAL A la solución de cloruro de bario agré guele con el gotero solución de dic romato de potasio gota a gota hasta observar cantidad suficiente de precipitado. Reporte la ecuación de esta reacción química. No botar la mezcla. Deberá separarla en el paso siguiente.
III.
FILTRACIÓN Cuando es necesario separar las sustancias no disueltas, separar las impurezas de una solución o bien es necesario recoge r el sólido para pesarlo, debe utilizarse el papel filtro que retiene el sólido y deja pasar el líquido; el papel filtro y el e mbudo al cual se aplica, constituyen lo que llamaremos FILTRO. Su preparación será indicada por su profesor. Para efectuar la filtración es necesario transferir primeramente el liquido sobrenadante y después el sólido utilizando el agua destilada del frasco lavador. En ciertos experimentos antes de transferir e l sólido al filtro, es necesario lavarlo, usando proporciones medidas de un líquido y transfiriéndolas al filtro, después de haberlas agitado con el sólido y dejarlas en reposo unos minutos.
Precauciones: el borde del papel filtro debe quedar de 3-5 mm abajo del borde del embudo. Coloque el papel filtro en el em budo y humedezca con gotas de agua destilada para que se adhiera a las paredes. 0
El ángulo del cono de los embudos cónicos químico debe ser de 60 en este caso el filtro 0
abierto ajusta bien en las paredes del embudo. Si el ángulo es superior e inferior a los 60
se forman bolsas de aire entre la pared del embudo y el filtro, lo que retarda la filtración. Durante la filtración el tubo del embudo debe e star lleno de liquido, si en el quedan basuras de aire la filtración es muy lenta. Dejar sedimentar suficiente tiempo antes de empezar a filtrar. No estar enderezando ni inclinando el beaker que contiene la mezcla. El líquido debe vertirse directamente en el cono del papel filtro y su nivel no debe e levarse sobre su borde. Si el líquido que pasa a través del filtro (filtrado) no es completamente claro, vuélvalo a filtrar y si resulta nuevamente turbio investigue las causas.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1) Prepare el filtro siguiendo las instrucciones del Instructor. 2) Empiece a filtrar (decantando el liquido sobrenadante en el filtro) 3) Lave el precipitado que queda en el beaker utilizando 25 ml de agua destilada
4) Transfiera el sólido al filtro, utilizando el agua del frasco lavador 5) Coloque el papel filtro con el sólido en un vidrio de reloj (seque previamente el papel filtro con papel toalla).
IV.
USO DE LA PIPETA
Las pipetas presentan diferentes formas y pueden ser de dos clases:
a) Graduadas b) Volumétricas Se cargan por succión y para evitar que el líquido llegue a la boca llevan en algunos casos una bola de seguridad. Es evidente que estos tipos de pipetas no se pueden utilizar para líquidos fumantes que emiten vapores, por ejemplo para el HCl concENTRADO el cual al desprender vapores de Cloruro de Hidrogeno (HCl gas), causaría un grave acc idente en la boca del operante. Para e vitar este tipo de accidente se debe utilizar en estos casos una pera de hule. Las pipetas se emplean para transferir volúmenes pequeños y e xactamente medidos (alícuotas) a vasos o matraces.
Modo de uso: El liquido se introduce en la pipeta sumergiéndola (solamente la punta) en el liquido y succionando con la boca hasta que el nivel del liquido sobrepase la marca superior. Al retirar la boca se pone inmediatamente la yema del dedo índice sobre el extremo de la pipeta y regulando la presión con el dedo, se deja escurrir el líquido, hasta que su nivel llegue e xactamente a la primera marca. se extrae la pipeta del líquido y se toca la pared del rec ipiente con la punta para eliminar el exceso adherido a la parte externa. Al utilizar cualquier tipo de pipeta, el líquido contenido en e lla ya definido, ya definido, se deja fluir por gravedad en el recipiente donde se va a depositar hasta la marca final. La pequeña porción de solución que queda en la parte inferior no forma parte del volumen total en el tipo de pipetas graduadas), o hasta vaciarla totalmente (pipetas aforadas o volumétricas). Las pipetas deben limpiarse después de usarse, enjuagándolas varias veces con agua destilada.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1) Mida 5 ml. de solución de NaOH 0.1 N en la pipeta de 10 ml y viértalos en un beaker de 50 ml. Agregue 35 ml de agua destilada. Mezcle.
2) Agregue 2 gotas de indicador fenolftaleína Mezcle y Observe.
3) Agregar lentamente con la pipeta 5 ml de solución de acido acético 0.1 N, agitando suavemente la solución hasta observar un cambio. Anote el volumen usado.
V.
USO DE LA BALANZA
a) Descripción: Balanza Granataria, Tipo Químico Industrial. Precisión: ± 0.1 g. En los brazos se encuentran grabados las siguientes escalas:
El primer brazo de 0-10 g con división de 1 g
El segundo brazo 0-100 con división de 10g
El tercer brazo 0-500 con divisiones de 100 g
El platillo está ubicado en el eje izquierdo de la balanza, el regulador de balance se encuentra debajo del platillo, la base de la balanza es la que soporta a la estructura de todos los componentes, la ranura principal se encuentra ubicada en la parte derecha del brazo principal (el que soporta los tres brazos de las e scalas) esta es la que debe coincidir con el cero de la escala de la balanza.
Precaución: El tornillo regulador sirve para equilibrar o nivelar la balanza antes de pesar lo cual es indicado por la flecha al coincidir con el 0 de la escala colocada al extremo der echo de la balanza.
b) Cuidado de la Balanza 1) Nunca intente hacer ajustes de la balanza; si nota en ella algún desperfecto, avise de inmediato al profesor.
2) Si el objeto es sólido puede c olocarse directamente sobre el platillo, en cambio si es sólido en polvo o un líquido, use un papel o un recipiente previamente presados para colocarlos.
3) No deben colocarse sobre el platillo objetos c alientes. 4) Manipule la balanza con mucho cuidado
a) No la traslade del lugar en que se encuentra. Debe estar en un lugar fijo. Estando nivelada no debe moverse de este sitio.
b) Evite los golpes. Si el objeto e s cuerpo pesado, colóquelo en el platillo con mucho cuidado.
c) Solamente la manipulara un alumno, el otro debe observar so lamente. Luego se alternan a fin de que ambos puedan manejarla correctamente.
d) Si tiene cubierta dejarla tapada.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Manera de pesar: 1) Observe que la balanza este nivelada y si no está en esas condiciones, pida al profesor se la corrija; el manipulara el tornillo especial que se encuentra en la parte izquierda de la balanza.
2) Coloque el objeto cuyo peso se va a determinar sobre el platillo. Cuide que la plataforma no haga contacto con la parte inferior del soporte para el platillo.
3) Observe que entonces la flecha estará e n la parte superior de la escala 4) Proceda a agregar pesas comenzando con el brazo 3 moviéndola división por división hasta que la flecha caiga, al suceder esto retrocédala a la división anterior y no vuelva a tocarla.
5) Continúe con el brazo 2 y mueva la pesa división por división hasta que la flecha caiga, al suceder esto retrocédala a la división anterior y no vuelva a tocarla.
6) Mueva ahora la pesa 1 muy suavemente, observando siempre la oscilación de la flecha en la escala, cuando la flecha coincida con el c ero de la escala, ese será el peso del objeto.
7) El peso del objeto ser las suma de los pesos usados. Precaución: al observar las oscilaciones de la flecha la vista debe estar dirigida perpendicularmente al plano de la oscilación, y al momento de efectuar la pesada no deben apoyarse no codos, ni manos sobre el mesón
8) Pese los primeros objetos indicados en la tabla alternándose con su compañero
RESULTADOS DEL REPORTE 1) ¿A qué se le llama menisco? 2) ¿A qué se le llama soluto y solvente? ¿Cuál e s el soluto y cual el solvente en la disolución que usted efectuó?
3) Defina el término precipitación. ¿Debido a que se forma? ¿Qué pre cipitado se formó? De la ecuación de la reacción química.
4) ¿Con qué objetivo lavo el precipitado formado? 5) Al transferir la solución con la pipeta graduada usted “soplo” para sacar la última porción. Explique
6) Si necesita mayor precisión para medir por ejemplo 5 ml de un líquido ¿Qué debe utilizar una probeta de 50 ml o una pipeta de 10 ml? ¿Por qué?
7) ¿Se puede pipetear el H2SO4 concentrado? ¿y el HCL concentrado? ¿y el HCL diluido? ¿y el NH4OH concentrado? Explique para cada caso.
8) Reporte y explique lo sucedido al agreg ar el ácido acético a la solución de hidróxido de sodio. .
TABLA DE RESULTADOS
Objeto a pesar
Masa (g)
Confirmación Masa (g)
Beaker Pinza metálica Trozo de madera Vidrio de reloj
CUESTIONARIO 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
Dé la diferencia entre decantación y filtración. Dé algunas diferencias entre pipetas aforadas (volumétricas) y las graduadas. ¿Qué es materia? Diferencie los términos masa y peso. Dé ejemplos Describa el tipo y modelo de su balanza. Dibújela. Diga que otro nombre recibe. ¿Cuál es la precisión de las pesadas con que se efectúan en ella? Mencione otro tipo de balanzas Explique cómo debe doblarse un cuadrado de papel en el cual se pesara una sustancia solida en polvo.
