PRÁCTICA No.4
FUNCIONAMIENTO DE LA BALANZA ANALÍTICA Y GRANATARIA
Objetivos Al finalizar la práctica el alumno será capaz capaz de: Diferenciar entre balanza analítica y balanza granataria. Saber las condiciones ambientales de operación de una balanza analítica. Operar correctamente una balanza granataria y una analítica. Diferenciar entre medio tiro y tiro completo.
Introducción: La BALANZA ANALÍTICA es un instrumento de medición que se utiliza para saber cuánta masa tiene un objeto determinado. A diferencia de la BALANZA GRANATARIA, GRANATARIA, la analítica es un instrumento mucho más preciso y por lo tanto más delicado, una balanza analítica nos proporciona un margen de error menor que cualquier balanza granataria. Actualmente existen balanzas analíticas analíticas que pueden manejar cantidades del orden de los microgramos. Una de las desventajas de este tipo de balanzas es su mantenimiento, debido a que para lograr una mayor precisión, el equipo se vuelve más sensible al medio ambiente y por lo tanto su mantenimiento debe ser riguroso. El buen uso de la balanza tanto granataria como analítica depende del cuidado que nosotros le dediquemos, ya ya que este instrumento instrumento debe ser tratado con mucho cuidado. Las precauciones respecto a su cuidado son las siguientes: 1. Las balanzas analíticas deberán encontrarse en un lugar cerrado, cerrado, cuando entremos en él no se deberá dejar nunca la puerta abierta, ya que e l aire puede mover la balanza y por su alta sensibilidad puede alterarse la lectura correspondiente. 2. Antes de empezar empezar a trabajar con la balanza, tanto analítica como granataria, granataria, se debe limpiar cuidadosamente el área de trabajo, es decir, el platillo, el área alrededor del platillo y la mesa en donde se encuentra, pues de otro modo el polvo o basuritas pueden introducirse en la balanza y afectar el peso. 3. Nunca se debe pesar directamente en en el platillo de la balanza. Siempre se deberá utilizar utilizar la cristalería destinada para ello. 4. Nunca hay que recargarse ni escribir en la mesa de trabajo pues se puede descalibrar descalibrar la balanza, produciéndose los consecuentes consecuentes errores. Esto se aplica a la balanza analítica. Ninguna balanza deberá dejarse sucia o cargada. Todas deben ser regresadas a cero. Cada mesa de trabajo será responsable de esto y el instructor verificará que sea cumplido.
Técnica general: 1. Deberá equilibrarse la balanza balanza en cero antes antes de proceder a pesar alguna sustancia o material. 2. Dependiendo del tipo tipo de balanza que esté utilizando así será la forma de determinar el peso del objeto. Manipule la balanza con cuidado y no pese directamente directamente sobre el plato de la balanza, utilice para esto el vidrio de reloj. 3. No se olvide de determinar la menor medida de la balanza para así poder poder calcular la incertidumbre de la misma.
Técnica específica: EL TRABAJO ES EN PAREJAS. DEBERÁ PESARSE Y CALCULAR LA INCERTIDUMBRE DE: 10 mL de agua, 10 mL de alcohol, un trozo de algodón, un anillo, una llave y 2.25 gramos de NaCl a) Pesar los objetos indicados siguiendo los pasos anteriormente descritos.
b) Se toma la lectura del peso, considerando las cifras decimales que permita su balanza y registrándolo en su cuaderno de trabajo, con tinta. Tome los pesos en duplicado y luego calcule el promedio. c) Se pesa una cantidad baja de muestra de arena sobre un vidrio de reloj, y se registra con tinta este dato, considerando las cifras que permita la balanza que está utilizando. d) El contenido del vidrio de reloj se vacía a través de un cucurucho de papel mantequilla y se coloca en un matraz Erlenmeyer, previamente lavado, secado e i dentificado. e) Anote todos los pesos anteriormente indicados. Estas anotaciones se realizan en su cuaderno de trabajo y se realizan con lapicero. f) Sin mover el papel del matraz se enjuaga con agua destilada, utilizando una piseta. g) Se deja que escurra el papel y una vez que ya no hay escurrimiento, se quita del matraz y se tira. h) Se debe dejar la balanza en cero y limpia. i) Dejar el área de la mesa que rodea a la balanza con la que se trabajó, perfectamente limpia.
Preguntas Pre-laboratorio 1. ¿Qué es y para qué sirve una balanza granataria? 2. ¿Qué es y para qué sirve una balanza analítica? 3. ¿Cómo se relacionan la masa y la densidad? 4. ¿Cuál es el sinónimo de “masa” en Química?
5. ¿Cómo se calcula la incertidumbre? 6. ¿Cómo se reporta/escribe la incertidumbre de una medida al reportar resultados obtenido?
Preguntas Post-laboratorio 1. Indique la diferencia entre la técnica para pesar en una balanza analítica y en una granataria? 2. ¿Cuáles son las diferencias entre una balanza analítica y una granataria? Indique también los cuidados que deben de seguirse en la utilización de ambas. 3. ¿Cuál es la forma correcta de lavar el material de vidrio? 4. Investigue cuáles son los cuidados que requiere una balanza analítica y una balanza granataria. 5. ¿Cuáles son los errores más comunes (por lo menos describe 4) en los que puede incurrir el alumno al pesar? ¿Cómo pueden afectar estos errores en sus resultados? 6. ¿Qué tipo de sustancias líquidas no deben pesarse en una balanza analítica? Explique. 7. ¿Qué aspectos debe observar al entrar a trabajar en el cubículo de las balanzas analíticas? 8. Explique, en un párrafo, las mediciones que observaron ambos compañeros de mesa de laboratorio, por separado, de un mismo objeto. Indique cuáles son las razones de las variaciones en las mediciones. ¿En qué errores se pudo haber incurrido?
PRÁCTICA No. 4 B
EXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL MECHERO DE BUNSEN
El mechero es un instrumento de laboratorio de gran utilidad. Fue diseñado con el propósito de obtener una llama que proporcione máximo calor y no produzca depósitos de hollín al calentar los objetos. La llama del mechero es producida por la reacción química de dos gases: un gas combustible (propano, butano, gas natural) y un gas comburente (oxígeno, proporcionado por el aire). El gas que penetra en un mechero pasa a través de una boquilla cercana a la base del tubo de mezcla gas-aire. El gas se mezcla con el aire y el conjunto arde en la parte superior del mechero. La reacción química que ocurre, en el caso de que el combustible sea el propano (C 3H8) y que la combustión sea completa, es la siguiente: C3H8(g) + 5 O2(g) ---> 3 CO 2(g) + 4 H2O(g) + calor La llama es considerada como una combustión visible que implica desprendimiento de calor a elevada temperatura; ésta última depende entre otros factores de: la naturaleza de los gases combustibles y de la proporción combustible-comburente. En el caso del propano, la proporción de la mezcla es de cinco partes de aire por una de gas, obteniéndose una llama de color azul. Si se reduce el volumen de aire, el mechero producirá una llama amarilla luminosa y humeante. Cuando el mechero funciona con la proporción adecuada de combustible y comburente, la llama presenta dos zonas (o conos) diferentes. El cono interno está constituido por gas parcialmente quemado, el cual es una mezcla de monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H2), dióxido de carbono (CO 2) y nitrógeno (N 2). En el cono exterior esa mezcla de gases arde por completo gracias al oxígeno del aire circundante. Esta es la parte más caliente de la llama. La llama amarilla humeante tiene un bajo poder calorífico y lo comprobamos al ver que humea, pues al exponer una cápsula de porcelana a la llama amarilla, la cápsula color blanco queda humeada debido a la llama amarilla. Por el contrario, la llama azul tiene un alto poder calorífico y es por ello ideal para experimentos de laboratorio. Por ello debemos saber manejar el mechero de Bunsen. Al abrir ventana, el gas se mezcla con Oxígeno, y se genera la llama azul que es la que tiene el mayor potencial calorífico. Por el contrario, al cerrar ventana, la llama se pone amarilla y grande, siendo una llama que ahuma, con bajo potencial calorífico, no ideal para trabajos de laboratorio. El mechero comúnmente empleado es el mechero Bunsen, el cual recibe su nombre del químico alemán del siglo XIX Robert Wilhem Bunsen (1811 - 1899). Existen otros mecheros de uso en el
laboratorio, por ejemplo, el Tirrill, donde tanto el aporte de gas como el de aire pueden ajustarse con el fin de obtener una combustión óptima y una temperatura de la llama de más de 900 ºC. El mechero Meker, tiene el tubo quemador mas ancho y tiene una malla montada en su parte superior. Esto produce un cierto número de pequeñas llamas Bunsen, las zonas exteriores de las cuales se funden para dar una llama maciza, exenta de la zona central mas fría. Con este mechero se obtienen temperaturas superiores a los 1000 grados C.
Procedimiento: a) b) c) d)
Primero se identificarán las partes de que consta el mechero. Se conecta el mechero a la llave del gas por medio de la manguera. Se cierra el collar móvil. Manteniendo la distancia prudencial, se enciende un cerillo o fósforo y se coloca sobre la boca del mechero para posteriormente abrir lentamente la llave del gas. e) Luego se regula la entrada del aire abriendo el collar móvil. f) Se observa la llama y se regula. Las llamas producidas en el proceso de regulación se describen y analizan. g) Con el mechero prendido; Determine: 1. Zona de oxidación. 2. Zona de reducción. 3. Cono frío. h) Luego coloque una cápsula de porcelana color blanco utilizando la llama con bajo potencial calorífico o la llama amarilla. ¿Qué sucede con la cápsula de porcelana? i) Luego utilice la llama con alto potencial calorífico. Escriba sus observaciones.
Preguntas Pre-laboratorio 1. ¡Nombre todas las partes indicadas!
2. 3. 4. 5.
¿Qué precauciones deben tenerse al trabajar con gas propano? ¿Cuál es el poder explosivo del gas propano? ¿Qué errores considera en que puede incurrirse al trabajar con el mechero en el laboratorio? ¿Cómo puede determinarse el hollín producido por un mechero?
Preguntas Post-laboratorio 1. ¡Pinte las llamas e indique las temperaturas! a) Con aire
b) Sin aire
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2.¿Cuáles son los constituyentes del gas propano que comúnmente utilizamos tanto en el hogar como en el laboratorio. 4. ¿Qué se le adiciona al gas propano a fin de que pueda ser percibido por el olfato? 5. ¿Por qué se lleva a cabo lo anterior? 6. ¿En qué errores se incurrió en esta práctica al trabajar con el mechero?
