PRÁCTICA Nº 03 TÉCNICAS DE LABORATORIO
I.
INTRODUCCIÓN:
El presente trabajo desarrollaremos las capacidades y destrezas en el trabajo experimental del laboratorio químico. Por ello es necesario conocer una serie de técnicas o métodos que nos ayuden a poder realizar mejor nuestras investigaciones .Nos prepararemos para realizar las operaciones más sencillas que se desarrollan en un laboratorio químico, proporcionándole los criterios necesarios para su manejo, en condiciones apropiadas de seguridad personal y del recinto. El presente trabajo está conformado por los siguientes puntos: En el punto II trataremos sobre el marco teórico donde describiremos brevemente algunas de las técnicas del laboratorio más utilizadas En el punto III nos hemos trazado 4 objetivos, el cual debemos cumplir para así realizar un buen trabajo En el punto IV se encuentran los fundamentos donde describiremos algunas de técnicas a utilizar tales como: disolución, precipitación, decantación, filtración. En el punto V tocaremos la parte experimental donde llevaremos a la práctica nuestros conocimientos teóricos para así complementarlos y conocer con exactitud el manejo de cada una de esta técnica.
II.
MARCO TEÓRICO:
Durante el trabajo trataremos algunas de las principales técnicas y por eso debemos tener conocimientos de ellas tales como: Las disoluciones son mezclas homogéneas formadas por dos o más sustancias que no reaccionan entre sí. La medición de masa es una operación bastante común en un laboratorio, que implica el uso de balanzas analíticas para obtener medidas con una gran precisión. Una operación habitual en un laboratorio es la de medir volúmenes de líquidos, y para hacerlo existen distintos instrumentos de medida. La filtración es la separación de las partículas sólidas del fluido donde se encuentran, mediante un medio permeable y poroso denominado filtro. La extracción es una técnica de separación de los distintos componentes de una mezcla mediante un disolvente. La destilación es una técnica de separación de los componentes de una mezcla líquida a partir de la diferencia entre los puntos de ebullición de cada uno de estos componentes. La centrifugación es una técnica de separación de sólidos y líquidos y de líquidos inmiscibles. Se consigue mediante el movimiento rotatorio de las partículas impulsadas por una fuerza centrífuga.
III.OBJETIVOS: Conocer las principales operaciones físicas de laboratorio en el manejo de soluciones. Mejorar la capacidad de observación de los fenómenos que ocurren en cada caso. Distinguir las diferentes operaciones realizadas en la práctica. Motivar hacia la investigación experimental IV. FUNDAMENTOS: A. DISOLUCION : La disolución es el proceso de disolver una sustancia en otra. El proceso ocurre por la interacción molecular entre las especies químicas participantes. Esta interacción es propia de cada especie química, de allí que cada especie química tiene diferente poder de disolver. La disolución culmina cuando se alcanza una mezcla homogénea (solución). La soluciones pueden ser líquido - líquido, líquido - sólido, sólido – sólido, líquido-gas, gasgas. La disolución se favorece con el incremento de temperatura, con la agitación, con la presión y cuando se trata de sólidos, con el incremento de la superficie de contacto, por ejemplo pulverizándolo. Para el caso de disoluciones sólido - liquido, el proceso se efectúa colocando la sustancia sólida (soluto) en contacto con el vehículo o el líquido que lo va a disolver (solvente). Esta operación se realiza en vasos de precipitado, matraces, balones, etc. B. PRECIPITACION: La precipitación es un proceso en el cual se forma materia insoluble en el seno de la solución. Esta forma insoluble desciende al fondo del recipiente por efecto de la gravedad. La precipitación puede ser inducida por reactivos químicos (que pueden ser sólidos, líquidos o gases) o por procedimientos físicos como la centrifugación. Si el precipitado es de cantidad pequeña, se utilizan tubos de ensayo con 2 mL de muestra y se añade el reactivo precipitante por las paredes del tubo. Si la precipitación es en mayor cantidad puede utilizarse vasos de precipitado. La operación puede realizarse en frío o en caliente, cuando el precipitado es muy fino se hace en frío. C. DECANTACION: Es una operación en la que un sólido se separa de un líquido. Se permite que el sólido se sedimente y el liquido se vierte con cuidado, sin perturbar el sólido sedimentado. La decantación se acelera en la medida que el tamaño de las partículas sean más grandes; si la decantación es difícil se utiliza la centrifuga para la precipitación. Para el lavado de líquidos, se retira el liquido que sobrenada sobre el precipitado, se agrega agua destilada sobre éste, se agita con una bagueta y se deja decantar, esta operación se repite dos a tres veces, de preferencia en un vas D. FILTRACION Consiste en separar partículas sólidas poco solubles que se encuentran en el seno de una solución, haciendo uso de membranas porosas como por ejemplo papel de filtro que es de celulosa sin cola. Con lupa se observan orificios en su superficie que son los poros del papel. El papel de filtro se coloca en el interior del embudo y puede usarse de dos maneras: Sin pliegues, cuando es requerido sólo el precipitado y con pliegues cuando se requiere recoger el líquido. Los pliegues se consiguen dividiendo el papel en cuatro partes y cada un
VI. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: B1.En los vasos de precipitado colocar cierta cantidad de Ca(NO3)2 y caliza. Al primer vaso añadir agua para su disolución. Al segundo vaso añadir ácido nítrico con cuidado, utilizar frasco gotero si fuera posible. Transferir la solución obtenida en el primer vaso a una cápsula de porcelana y calentar hasta que se vaporice el agua. En el segundo vaso observar los gases que se desprenden. Identificar el gas que se desprende.
B2. En un tubo de ensayo colocar 2 mL de solución de cloruro de bario. Añadir H2SO4 (1M) hasta la formación de precipitado. Luego con sumo cuidado retirar el líquido de la solución mediante decantación.
B3. Mezclar 5 g de arena seca con un peso igual de sal común en un mortero y pulverizarlos hasta formar una mezcla íntima. Colocar 3g de la mezcla en un vaso de precipitado limpio y seco. Añadir agua destilada y agitarlo con una varilla de vidrio. Filtrar la mezcla, recepcionar el líquido en otro vaso. La arena que queda en el filtro lavarla con agua. Dejar el filtro en el embudo y secarlos en la estufa. Llevar a sequedad (calentando cuidadosamente) la solución liquida del vaso para obtener la sal (cloruro de sodio) sólido. Observar que, después del secado, la arena queda en el filtro tal como al principio. También la sal queda en el vaso.
IX.CONCLUSIÓN:
Mediante este reporte de laboratorio y dentro de las conclusiones podemos decir que hemos adquirido nuevos y valiosos conocimientos da cada experimento hecho en la práctica. A lo largo del trabajo se ha tratado de explicar ordenadamente y con el mayor detalle posible las técnicas de laboratorio en las áreas de procedimientos de seguridad, medición, mezcla y transferencia, separación y calefacción . Mediante el experimento 2A ,aprendimos a utilizar correctamente la balanza para medir las distintas masas que presentaban los sólidos ,en nuestro caso los vasos precipitados , la moneda de sol y las esferas.
VIII. CUESTIONARIO : 1.- ¿Cuál de las técnicas descritas aplicaría Ud. para separar los sólidos de la orina ?
La técnica que usaría seria es la decantación que es una operación en la que un sólido se separa de un líquido, entonces al separar la orina de solido solo esperamos que estos se sedimenten y pasamos al retirar la orina en otro envase. 2.- El agua de mar contiene sales disueltas. ¿Cómo separaría Ud. el agua de tales sales sin utilizar la temperatura? Los métodos que podemos utilizar para separar las sales disueltas del agua del mar son estas principalmente ya que como no podemos utilizar la temperatura: • Electro diálisis: Permite la separación de mezclas por intercambios de iones a través de membranas que poseen una carga neta. El principio de separación obedece a un rechazo por interacción coulombiana entre membranas y, los iones de la misma carga. Esta posibilidad ha simplificado en muchos casos los procesos de separación, pues, la energía se suministra por medio de campos eléctricos y no por efecto mecánico de presurización. Existe la ventaja de no involucrar al flujo osmótico ni al electroosmótico, ya que la separación o purificación del fluido se produce por transporte de iones a través de las membranas. Esto reduce el gasto de energía por irreversibilidades internas en procesos muy fuera del equilibrio. con carga fija para extraer agua pura de una solución salina. El campo eléctrico aplicado, pone los iones salinos en movimiento hacia el electrodo de signo contrario. Las membranas resultan impermeables en los iones de carga de igual signo. Las membranas de distinta carga no se alternan. • Extracción supercrítica: se basa en la extracción con agente separador de un fluido supercrítico. Se entiende como un fluido supercrítico una sustancia que lleva separar el agua de mar utilizando intercambiadores iónicos, para ello se utilizan resinas. Las resina normales tienen un límite de salinidad de 500 ppm, pero actualmente existen resinas que permiten controlar hasta 3000 ppm. El proceso a seguir es la combinación de resinas cambiadoras de aniones con resinas cambiadoras de cationes. En la primera columna tenemos una resina que contiene HCO3- ,se retiran los aniones del agua salobre que se intercambia por el anión de HCO3- . En la segunda columna llega HCO3- más cationes de agua salobre, este intercambia cationes, se retiene los cationes de agua salobre y se desprenden los protones, pero el HCO3en medio ácido reacciona con los protones dando CO2 más agua. En la tercera columna se pasa el CO2 por –OH con lo que se absorbe el CO2. Es necesario regenerar los reactivos, la tercera se regenera con Ca(OH)2, la segada a unas condiciones operativas de presión y de temperatura por encima de su punto crítico. 3.- Identifique cuál de las técnicas predomina en el organismo. Humano. Explique por lo menos cuatro. - Disolución Amortiguadora Para que uno se conserve saludable, hay muchos fluidos en cada uno de nuestros cuerpos que se deben mantener dentro de unos límites muy estrechos de pH. Para que este objetivo se realice, se crea un sistema amortiguador. Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes cantidades moderadas de ácidos o bases, sin un cambio significativo en su pH, es decir, es una disolución que contiene unas sustancias que inhiben los cambios de HP, o concentración de ion hidrógeno de la disolución. Dichas sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo, ácido acético y acetato de sodio, o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo, hidróxido de amonio y cloruro de amonio. Los fluidos de los organismos vivos están fuertemente tamponados, y el agua del mar y ciertas sustancias del suelo son otros ejemplos
de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la medida del pH.
-La filtración glomerular Se realiza en la cápsula de Bowman del nefrón, gracias a ella, la sangre se filtra al pasar a través del capilar, de modo que el agua, sales, azúcar, urea y otras sustancias se pueden transformar en el filtrado glomerular. La intensidad de la filtración es proporcional a la presión arterial. El Índice o tasa de filtrado glomerular (IFG o GFR por sus siglas en inglés: Glomerular Filtration Rate) es el volumen de fluido filtrado por unidad de tiempo desde los capilares
-Filtración pulmonar Los finos vasos pulmonares cumplen también con una función de filtro para la sangre venosa, reteniendo, mecánicamente o por adherencia, células sanguíneas envejecidas, microcoágulos, células adiposas, células placentarias, etc., elementos que normalmente se están formando en o incorporándose al torrente circulatorio. La amplia superficie para el intercambio gaseoso y la extensa reserva vascular permiten que la función se mantenga normal, aun cuando más de la mitad de los vasos se ocluyeran. Además, impide la necrosis del parénquima correspondiente a los capilares obstruidos, salvo que esta sea muy extensa. 4.- ¿Qué técnicas de laboratorio se realizan en la experiencia de. La arena y la sal (B3)?
1. Primero el uso d la balanza, peso de la arena y la sal. 2 .Luego ambas soluciones las echamos al mortero, ahí comenzamos a triturar y mezclar ambas sustancias. 3. Después, utilizamos el papel filtro el cual fue colocado en un embudo, llenamos el agua con la sal mezclada con un poco d agua destilada. Comenzó la filtración del agua con la sal, la cual caía en un vaso de precipitado, mientras que la arena se quedaba en el embudo. 4. Por ultimo prendimos el mechero de bunsen con una llama no luminosa, sobre el trípode y la rejilla, pusimos nuestro vaso de precipitado y pudimos notar que nuestra agua con sal empezó a hervir muy rápida mente, y el agua comenzó a evaporarse quedando así solo la sal.
IX. BIBLIOGRAFIA: FISICO: -Ciencias. Un enfoque práctico 8º. Licda. María de Socorro Navas-M.sc Marianela Valverde, Editora Géminis, S.A., Panamá. Tercera Edición. Año 2005 - Creatinine clearance at merck.com - The normal ranges of GFR. -GFR Calculator at cato.at - Cockcroft-Gault - GFR cálculo fórmula CockcroftGault VIRTUAL: http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacionmezclas.shtml http://www.quimica.urv.es/~w3siiq/DALUMNES/02/siiq9/index_archivos/punto3 .html www.slideshare.net/guill385/filtracion-glomerula http://micienciaquimica.blogspot.com/2011/08/tecnicas-basicas-de-laboratorio.html
