Prácticas de química dos
profesor luis fernando ricart díaz
febrero 2009
ÍNDICE DE PRACTICAS
- Introducción al laboratorio.
Introduce al trabajo en el laboratorio propone normativas
- Enlace químico.
A través de una serie de pruebas como solubilidad, conductibilidad eléctrica y temperatura de fusión, se analizan los tipos de enlace de una sustancia.
- Síntesis de metano
Explica la obtención a partir de acetato de sodio e hidróxido de sodio, así como se propone la microescala con una jeringa, también se realizan experimentos con burbujas de metano.
- Síntesis de eteno
Se propone la obtención de eteno, con técnicas de microescala, a su vez una serie de experiencias como el lanzamiento de cohetes
- Resina poliéster
Mediante esta experiencia, se profundiza en las reacciones de polimerización, a través de la obtención de encapsulados.
- Elaboración de soluciones
Se trabaja en equipos la elaboración de ciertas soluciones, y sus diluciones, se practica también el proceso de titulación para verificar concentraciones.
- Presión osmótica
A través del comportamiento de los glóbulos rojos se estudia la importancia de la ósmosis.
- Col morada y pH
Se explica la obtención del pigmento principal de la col morada a través de un proceso de reflujo, se da una tabla de variaciones de color con respecto al pH y explica algunas características de estos pigmentos.
- Soluciones amortiguadoras.
Mediante una serie de diluciones se obtiene un buffer, y se prueba con un ácido y con una base.
- Pila de Daniells
Se explican los proceso redox que culminan en la elaboración de una pila voltaica.
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Introducción al laboratorio
Objetivos
El alumno:
- Conocerá las reglas básicas de higiene y de seguridad que se deben observar en un laboratorio de química.
- Conocerá el material básico del laboratorio, su manejo y las precauciones que se deben tener al utilizado.
- Identificará algunas de las sustancias químicas empleadas comúnmente, sus usos y precauciones.
- Introducción
- El laboratorio de química es el lugar donde se comprueba la validez de los principios químicos.
- Es fundamental para ello contar con el material adecuado y realizar análisis químicos confiables. Este último aspecto implica, entre otras cosas, conocer las características de los reactivos utilizados en el experimento.
- Un laboratorio de química no es un sitio peligroso si el experimentador es prudente y sigue todas tas instrucciones con el mayor cuidado posible. Es importante no tratar de realizar experimentos por si solos, sin tener la aprobación del instructor.
- La mayor parte de las sustancias químicas con las que se trabaja en el laboratorio son tóxicas, debido a ello, nunca deberá ingerirse alguna de ellas, a menos que el profesor aconseje hacerlo.
- En ocasiones, es necesario reconocer una sustancia por su olor. La manera adecuada de hacerlo consiste en ventilar, con la mano, hacia la nariz un poco del vapor de la sustancia y aspirar indirectamente (nunca Inhalar directamente del recipiente).
- Muchas sustancias producen vapores nocivos para la salud o son explosivas. Esta Información se puede conocer a partir de la etiqueta que acompaña al recipiente que contiene a la sustancia. Es por ello fundamental leer la etiqueta antes de utilizar el reactivo.
- En caso de heridas, quemaduras con llama o salpicaduras de sustancias cáusticas, se debe acudir inmediatamente con el profesor y, si el caso lo amerita, se debe consultar al médico.
- Se debe tener cuidado con los bordes agudos del material de vidrio, si se detectan algunos, se deberán redondear con la flama del mechero o con una lima.
- Se recomienda el uso de bata cuando se trabaje en el laboratorio.
- Debido a la alta peligrosidad de los reactivos, está prohibido estrictamente introducir alimentos al laboratorio.
- Cuando la sesión experimental haya finalizado, el alumno deberá limpiar su lugar de trabajo y se deberá cerciorar de que las llaves del gas y del agua queden cerradas.
- Antes de salir del laboratorio, el alumno deberá lavarse las manos.
Desarrollo
Actividad
- 1. El profesor indicará los puntos más importantes del reglamento de higiene y seguridad que se deben observar en el laboratorio de química.
Actividad
- 2. El profesor mostrará a los alumnos el material más común que se utiliza en el laboratorio de química, señalando sus usos y las precauciones que hay que tener durante su manejo.
- Actividad 3. El profesor mostrará algunos reactivos de uso común en el laboratorio, señalando sus características, usos y cuidados que se deben tener al utilizados.
Cuestionario
- 1. Indique el nombre del material de laboratorio que podría emplearse para:
- 2. Medir volúmenes.
- 3. Mezclar reactivos en fase líquida o en solución.
- 4. Efectuar reacciones de neutralización.
- 5. Investigue las características del vidrio pyrex que normalmente se utiliza en la fabricación del material de vidrio en el laboratorio.
6. Mencione algunas otras medidas de seguridad, diferentes a las indicadas por el profesor y que, desde su punto de vista, son también importantes en el trabajo de laboratorio.
- 7. Indique en qué tipo de recipientes se deben almacenar soluciones:
- 8. Muy básicas.
- 9. Inestables a la luz.
- 10. Elija un reactivo específico de los mencionados por el profesor durante la sesión y anote la información que contiene la etiqueta que acompaña al recipiente.
Bibliografia 1.- Garzón, G.G. Fundamentos de Química general, 211 ed., MeGraw-Hili, México, 1 986. 2.- Brown, T.L., Lemay, H.E. y Bursten, B.E. Quirnica. La Ciencia Central, Prenties & Harla, México, 1991. 3.- Ocampo, G.A. et al. Prácticas de Química 1-2. Publicaciones Cultura¡, primera reirnpresíón, México, 1983.
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Enlace químico
Objetivo:
Identificar el tipo de enlace de una sustancia a partir de algunas de sus propiedades físicas.
Investigación previa:
- Si colocamos un poco de sal en agua se disuelve, si agregamos un poco de aceite en agua no se disuelve.
•
- ¿Qué te sugiere esto acerca de las partículas de dichas substancias?
•
- Elabora un dibujo que lo explique.
MATERIAL SUBSTANCIAS
- 1 Circuito eléctrico con foco,
- Interruptor y
láminas de cobre
- 4 vasos de precipitados de 100 mL.
- 12 tubos de ensaye
- 1 pinza para vaso de pp.
- 2 pipetas de 5 mL.
- 1 termómetro de 110 °C
- 1 Mechero de Bunsen
- 2 Soportes universales
- 1 tela de alambre con centro de asbesto
- 4 Vidrios de relo
- 4 Tubos de vidrio cerrados por un extremo
- 4 Frascos de reactivo transparentes
- Alcohol etílico (CH3CH2OH)
- Azúcar (solución al 2%)
- Azúcar (s) C12H22O11
- Cloruro de sodio (sol 0.1 M) NaCl
- Naftalina
- Nitrato de Potasio (sol. 1M) KNO3
- Sulfato cúprico (s) CuSO4
- Cobre (lámina y alambre)Cu
- Fierro (trozo y alambre)Fe
- Azufre en trozoS
- Carbón
en trozo C
- Agua destilada H2O
- Benceno C6H6
DESARROLLO
1 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA.
- Monta un circuito eléctrico (como en la figura) comprobando que funcione haciendo pasar corriente eléctrica al cerrar el interruptor y al unir las láminas de cobre. Con las substancias que se anotan en cada caso, experimenta la conductividad eléctrica,
introduciendo en el recipiente que las contiene, las láminas de cobre y cerrando el circuito eléctrico, deduce el tipo de enlace químico que posee cada sustancia.
- En vasos de precipitados ponga 25 ml. de:
- 1. Solución acuosa de cloruro de sodio
- 2. Solución de agua azucarada
- 3. Solución acuosa de nitrato de potasio
NOTA: RECUERDA QUE DEBES ENJUAGAR CON AGUA DESTILADA LOS ELECTRODOS ANTES Y DESPUÉS DE USARLOS Y REGRESAR LAS SUBSTANCIAS AL FRASCO DE REACTIVOS DESPUÉS DE USARLAS
Completa el siguiente cuadro:
2. SOLUBILIDAD
En varios tubos de ensaye coloca una pequeña cantidad de cada una de las substancias que se indican en la siguiente tabla, trata de disolverlas en 5 ml de los siguientes disolventes:
AGUA, ALCOHOL ETÍLICO Y BENCENO. Anota en el siguiente cuadro si se disuelve o no se disuelve.
3. PUNTOS DE FUSION.
- En 4 tubos de vidrio pequeño y cerrado por un extremo, coloca respectivamente una pequeña cantidad (hasta 1 cm de altura) de las siguientes sustancias:
- 1. Cloruro de sodio
- 2. Azúcar
- 3. Sulfato cúprico
- 4. Naftalina
- Reúne los tubos dentro de un vaso de precipitados seco y colócalos sobre una tela de alambre,
calienta con el mechero procurando que todas las muestras reciban la misma cantidad de calor.
Aprecia el tiempo que cada sustancia requiere para fundirse y/o descomponerse.
4. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA EN METALES Y EN NO METALES.
Con el aparato utilizado en el experimento I, intercala sucesivamente dentro del circuito: láminas de hierro, aluminio y cobre, así como trozos de carbono y azufre. Cierra el interruptor para permitir el paso de la corriente eléctrica y observa lo que ocurre.
5. CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA.
- Enrolla un alambre de cobre en el bulbo de un termómetro, dejando un extremo libre aproximadamente 5 cm. Caliente la punta libre del alambre en la zona de oxidación de la flama del mechero.
- Observa la columna de mercurio del termómetro procurando tomar el tiempo exacto desde el inicio del calentamiento hasta alcanzar un aumento de 10 °C, con respecto a la temperatura que tenga el termómetro al inicio del experimento (medio ambiente).
- Repite el experimento usando esta vez alambre de hierro.
- Anota tus observaciones; señala las diferencias, identifica cual de los metales es mejor conductor del calor, explica porque
- Nota: No bajes la columna del mercurio sacudiendo el termómetro, enfría con cuidado al chorro de agua de la llave
6. BRILLO METÁLICO
- 1. Acércate a la mesa del maestro,
- sobre un vidrio de reloj coloca un trozo de sodio y con una espátula metálica procede a cortarlo.
- 2. Observa cuidadosamente la superficie donde se efectuó el corte (demostrativo).
- 3. Repite el experimento pero ahora usando un pequeño trozo de azufre.
- 4. Anota tus observaciones, señala las diferencias.
- 5. anota tus conclusiones en el reporte.
- 6. ¿Supones que se pueda diferenciar un elemento por su brillo?
- 7. Anota tus conclusiones en tu reporte.
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Síntesis de metano
MÉTODO DE OBTENCIÓN DE GASES
Los gases generados por este método son obtenidos por calentamiento de una mezcla específica de reactivos en un tubo de ensayo y colectados en jeringas de 60 mL conectadas a dicho tubo.
MATERIALES
- 2 Jeringas de 60 mL
- 2Tapones-para jeringa de 60 mL
- 2Soportes Universales
▪
- 3Pinzas para bureta
- 2 Pinzas Pass (para manguera)ó quirúrgicas
- Tubo-de-ensayo mediano (de 16 x 150 mm)
- Tapón bihoradado para tubo mediano
▪
- 2 Tubos de vidrio delgados de 5-10 cm de largo
▪
- 2 Mangueras de látex de 10-20 cm
▪
- Pipetas Beral
▪
- Balanza Granataria
▪
- Mechero de Bunsen
▪
- Plumón para rotular
▪
- Encendedor ó cerillos
▪
- Glicerina o aceite vegetal de cocina
♦
PROCEDIMIENTO.
- 1. Utiliza lentes de seguridad
- 2. Lubrica el sello.
Lubrica el caucho negro del émbolo con aceite o glicerina.
- 3. Prepara el dispositivo para obtención
Monta el equipo tal como se muestra en la Figura 1. Etiqueta una de las jeringas como “-Gas a obtener-” y otra como “Residuo”.

- 4. Mide las cantidades de reactivo especificadas.
Pesa o mide volumétricamente las cantidades sugeridas de los reactivos específicos para el gas a obtener.
- 5. Mezcla los reactivos.
Mezcla y agrega los componentes según las indicaciones al tubo de ensayo mediano.
- 6. Tapa y presiona.
Inserta el tapón bihoradado en el tubo de ensayo firmemente para formar un sello hermético. Libera la presión de la manguera de la jeringa de “Residuo”, mientras mantiene presionada la de “-Gas a obtener-”.
- 7. Genera el gas.
La obtención y llenado de las jeringas se lleva a cabo en los 3 pasos siguientes, resumidos en la figura 2:
- Paso 1. Calienta suavemente durante unos segundos la mezcla del tubo de ensayo con la parte calma de la flama. Establece una tasa controlada de producción de gas Consulta las especificaciones (cantidades y formación de la mezcla), para el gas a obtener.retirando la flama según se necesite.
- El émbolo de la jeringa de "Residuo" deberá comenzar a moverse. Puede ser necesario al inicio ayudar al desplazamiento del émbolo hacia arriba del barril. En menos de un minuto el volumen de gas en la jeringa “Residuo” será 5-10 mL.
- Este gas es en su mayor parte el aire originalmente presente en el tubo de ensayo
- Paso 2. Después de colectados 5-10 mL en la jeringa de "Residuo", cambia la presión de la pinza hacia la otra manguera, a fin de que el gas deseado relativamente puro pueda ser colectado en la jeringa designada "-Gas a obtener-". Continúa colectando el gas hasta obtener al menos 55-60 mL en la jeringa.
- Paso 3. Cambia de nuevo la presión a la manguera de la jeringa "-Gas a obtener-" y retira la fuente de calor.
NOTA: Si se tiene la intención de colectar múltiples jeringas de metano, reemplaza la jeringa de "Residuo" por otra jeringa limpia.
FIGURA 2
¡ADVERTENCIA! Nunca presione simultáneamente ambas mangueras.
RECOMENDACIONES y PRECAUCIONES
▪
- Siempre utiliza lentes de seguridad durante la actividad experimental. Los gases en las jeringas están bajo presión y podrían rociar algún producto líquido.
▪
- Es recomendable lubricar la jeringa con 1 o 2 gotas de aceite vegetal o glicerina el surco donde sella el caucho negro del émbolo, esto permite un mejor deslizamiento en la jeringa.
- Siga las instrucciones indicadas y utiliza solamente las cantidades sugeridas.
▪
- Controla la descarga del gas de la jeringa. El émbolo no siempre se mueve lentamente en el barril de la jeringa, por lo cual en ocasiones los gases se descargan en proporciones irregulares.
- Para mejorar la descarga se recomienda empuñar la jeringa del émbolo (Figura 1. Forma correcta) y jalar el barril hacia tu mano. Esta sencilla técnica te ermitirá un excelente control para liberar el gas.
- ▪ Para descargar un volumen específico de gas coloca el dedo pulgar en el émbolo como un “freno”, tal como muestra la figura 3 , y luego empújalo hacia adentro.
▪ Si se van generar mas de 60 mL de gas, por seguridad, sigue los siguientes pasos:
- 1. Coloca la jeringa con el tapón hacia arriba.
- 2. Sujeta el tapón para retirarlo rápidamente, Figura 4
- 3. Descarga el exceso de reactivos para evitar que se siga colectando mas gas, Figura 5.
- 4. Tapa nuevamente la jeringa.
En ocasiones es necesaria la transferencia de jeringa-a-jeringa, por ejemplo cuando la muestra de gas debe estar en una jeringa limpia y seca, para ello:
- 1. Inserta una manguera de látex de 3 cm de largo a la jeringa limpia, Figura 6.
- 2. Conecta la jeringa llena de gas al otro extremo de la misma manguera, Figura 7.
- 3. Transfiere el gas con la jeringa limpia y seca arriba, Figura 8.
Al finalizar los experimentos, limpie las partes de la jeringa, los tapones y mangueras con agua y jabón. Utilice suficiente jabón para quitar el aceite del sello de caucho. Esto prolonga la vida del émbolo. Puede ser necesario utilizar escobillón para limpiar el interior del barril. Enjuague todas las partes con agua destilada. Guarde el émbolo fuera de barril.
PRECAUCIONES y RECOMENDACIONES.
- El gas metano es inflamable en el aire y forma mezclas explosivas con él.
- Aunque el metano no es relativamente tóxico, si es un asfixiante.
MATERIALES Y REACTIVOS
PROCEDIMIENTO
PARTE I. Obtención de Metano.
- 1. El gas Metano es obtenido por calentamiento de una mezcla de cantidades iguales de 2 g de Hidróxido de sodio, NaOH, y Acetato de sodio anhidro, NaC2H3O2 en un tubo de ensayo.
- Nota: Es recomendable mezclar perfectamente los dos reactivos en un mortero antes de agregarlos al tubo de ensayo.
PARTE II. Experimentos con Metano.
1) Productos de la combustión.
- 1. Manteniendo presionada la manguera de la jeringa con metano, introduzca una pipeta o tubo de vidrio en el extremo opuesto de la manguera, tal como se muestra en la Figura

- 2. Utilizando un soporte y una pinza adecuada, sujete la pipeta del vidrio.
- 3. Con ayuda de otra persona, ejerza una ligera presión positiva en el émbolo a fin de que el metano esté siempre bajo presión, al mismo tiempo retire ligeramente la pinza de la manguera para permitir un flujo estable pero reducido de metano. controla el
- 4. Encienda el gas (metano) emanando de la pipeta.
- a. La pinza deberá controlar el flujo del gas y si es necesario debe ser ajustada.
- b. Sitúe un matraz de 125 mL invertido sobre la pipeta o tubo de vidrio a fin de que la flama quede centrada en el interior del matraz.
- c. Se observará la condensación de agua en el vidrio y la flama se apagará después de unos segundos debido a la deprivación de oxígeno.
- 5. Retire el matraz y cierre la pinza de la manguera.
- 6. Pruebe el contenido de CO2 (g) en el matraz adicionando 10 mL de agua de cal y sacudiendo el matraz por breves segundos
Agua de Cal. Para preparar 100 ml, mezcle 5 g de cal (Oxido de calcio –CaO-) en 100 ml de agua. Deje que la mezcla se asiente y decante cuidando que el residuo no se vierta. Si es necesario filtre la mezcla.
Experimento
2) Burbujas de Metano.
-
1. Con unas tijeras corte la punta de la perilla y la punta delgada de una pipeta Beral, como en la figura

- 2. Inserte la punta de la pipeta en la manguera de una jeringa que contenga metano.
- 3. Sumerja la orilla de la perilla previamente cortada en una solución de jabón al 3%. Una delgada capa de jabón debe cubrir la boquilla. MÉTODO DE OBTENCIÓN DE BURBUJAS DE JABÓN
- 4. Inicie a burbujear dirigiendo la pipeta hacia abajo, de tal manera que las burbujas se formen debajo del dispositivo. Esto permite que mas solución de jabón se acumule en la base de la burbuja que se esta formando.
- 5. Cuando la burbuja sea aún pequeña, una leve sacudida eliminará el jabón extra acumulado evitando que provoque que la burbuja sea mas pesada que el aire.
- 6. Al mismo tiempo que se llena rápidamente la burbuja con 60 mL de gas coloque el dispositivo en forma horizontal
- 7. Desaloje la burbuja con un ligero y abrupto golpecito descendiente en la pipeta.
- a. La burbuja puede levantarse, sostenerse en el aire o lentamente caer dependiendo de la cantidad de metano y la cantidad de jabón en la burbuja. Las burbujas que contienen 60 mL de metano usualmente se levantan.
- b. Las burbujas pueden prenderse con la flama de una vela.
- c. ¡Precaución! Esto producirá una bola de fuego acerca de 20 cm en el diámetro.
NOTAS y/o RESULTADOS
- • La obtención del gas metano (CH4) se puede explicar mediante la siguiente ecuación química:
NaOH (s) + NaC2H3O2 (s) --->CH4 (g) + Na2CO3 (s)
- • La mayoría de los experimentos indicados implican la combustión del metano, la cual se explica de la siguiente manera:
CH4 (g) + 2 O2 (g)-----> CO2 (g) + 2 H2O (g)
- • Una solución nublada en el matraz al agregarle el agua de cal indica la presencia de CO2, como resultado de la formación de carbonato de calcio y agua, según la reacción siguiente:
Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g)---> CaCO3 (s) + H2O (l)
- El metano es 45 % más ligero que aire, por lo que burbujas de jabón llenas de este gas pueden ascender o flotar suavemente en el aire.
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Eteno (Obtención y Propiedades) CH2=CH2
PRECAUCIONES y RECOMENDACIONES.
- • El eteno es ligeramente tóxico. Sin embargo, su eliminación en lugares cerrados no es recomendable debido a que su olor es desagradable, por lo que las pruebas no deseadas del gas deben ser eliminadas en una campana extractora de gases o en lugares abiertos
- • Es inflamable y debe tenerse cuidado en evitar el contacto accidental con chispas o flamas. El eteno forma mezclas explosivas con aire entre los rangos de 3 - 30 %.
- • Extrema precauciones en el manejo del ácido sulfúrico concentrado. El líquido resultante de la obtención es H2SO4 parcialmente hidratado, se recomienda diluirlo en 10-mL de agua y separado con los residuos ácidos.
MATERIALES Y REACTIVOS.
PROCEDIMIENTO.
PARTE I. Obtención de Eteno.
Deshidratación de Etanol.
- El gas Eteno (C2H4) obtenido en este experimento es generado por deshidratación de Etanol,
- 1. Coloque una perla de ebullición en el tubo de ensayo antes de agregar los reactivos.
- 2. Adicione 1 mL Ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado y 1 mL de Etanol (CH3CH2OH) anhidro en el tubo de ensayo. Se formarán unas pocas burbujas y se calentará el fondo el tubo de ensayo.
- Agite los dos líquidos para asegurar una buena mezcla -el ácido sulfúrico es dos veces más denso que el etanol y los dos líquidos tenderán a formar capas-.
PARTE II. Experimentos con Eteno.
Experimento 1) Oxidación de Eteno.
- 1. Prepara una solución de KMnO4 disolviendo 0.25 g KMnO4 en 30 mL de agua destilada. Revuelve constantemente ya que el KMnO4 se disuelve lentamente. La solución contiene 1.6 mmol de KMnO4 y es de un color púrpura intenso.
- 2. Succiona la solución de KMnO4 con la jeringa contiene el eteno, sella con un tapón la jeringa y agita para mezclar el contenido. El volumen de eteno gaseoso decrecerá conforme la reacción proceda y se hará evidente por la aparición de un producto de color café e insoluble.
- 3. Inserte por uno de los extremos de una manguera de látex de 3 cm de lago un tubo de vidrio delgado.
- 4. Por el otro extremo de la manguera inserte una jeringa llena de gas Eteno,
- 5. Encienda una vela pequeña.
- 6. Dirija el tubo de vidrio hacia la vela encendida y descargue lentamente el eteno. Una llama ligera arderá en el tubo de vidrio.
- 7. Con una rápida descarga el etano arderá, se producirá una delgada flama de 20 cm.
Experimento 2) Cohetes de Eteno y Oxígeno.
- 1. Prepara varias Pipetas "Cohetes", tal como se demuestra AQUI
- 2. Burbujea el C2H4 (g) dentro de los cohetes hasta la mitad de su capacidad.
- 3. Llena el resto de la pipeta “cohete” con O2 (g), dejando un poco de agua en el tallo de la pipeta.
- 4. Almacena los cohetes ya listos en los tubos de ensayo llenos de agua.
- 5. Activa los cohetes (ver Anexo 2) y volarán 5 m o más.
Nota: Si la habitación se obscurece se observa una bola de fuego en el momento de la ignición.
Experimento 3). Maduración de Plátanos con Eteno.
- 1. Coloca una pieza de fruta (plátano o pera) en una bolsa Ziploc limpia y seca y séllala con suficiente aire dentro. Esta servirá de control.
- 2. En otro bolsa, coloca otra pieza de fruta y adiciónale 30 mL de eteno descargando simplemente el gas dentro de la bolsa y sellándola perfectamente.
- 3. Revisa las frutas después de varias horas y días.
NOTAS y/o RESULTADOS
- • Un alcohol se convierte en un alqueno por deshidratación: la eliminación de una molécula de agua.
- La obtención de eteno se explica con la ecuación:
- • Al reaccionar el gas eteno con la solución de permanganato (MnO4-) se advierte la formación de un precipitado café llamado Dióxido de manganeso, MnO2. Ecuación:
El eteno se utiliza en la maduración de plátanos y frutas cítricas. Muchas frutas emiten eteno durante su maduración natural.
REGRESO
PROPIEDADES QUÍMICAS DE HIDROCARBUROS ALIFATICOS Y CICLOALIFATICOS SATURADOS E INSATURADOS
OBJETIVO
El alumno comprobará experimentalmente el comportamiento químico de alcanos, alquenos y sus correspondientes cíclicos.
INTRODUCCION
- El comportamiento químico de todo compuesto se debe a su grupo funcional; así como un alcano y sus cíclicos están formados solo por enlaces simples, los alquenos y sus cíclicos tienen doble enlace lo cual hace que estos últimos sean más reactivos debido a que poseen pares de electrones sin compartir, característica que no tienen los primeros.
- Debido a lo anterior, los alcanos y cicloalcanos dan reacciones de sustitución; los alquenos y cicloalquenos de adición.
FUNDAMENTO
- La falta de reactividad de los alcanos frente a la mayoría de los reactivos químicos (tales como ácidos, bases y agentes oxidantes y reductores), a temperatura ambiente, explica el nombre de parafinas que antiguamente se les daba a los alcanos (del latín parum affinis, poca afinidad).
- Los alcanos reaccionan con el cloro y con el bromo, a temperatura ambiente con gran lentitud pero con mayor rapidez en presencia de luz y calor.
- La reacción es una sustitución en la cual uno o más átomos de hidrógeno del esqueleto carbonado se sustituye por átomos del halógeno.
R-H + Br2----> R-Br + HBr
- Los alquenos reaccionan con el color o bromo a temperatura ambiente con gran rapidez (sin necesidad de calor o luz).
- La reacción es una adición donde los átomos de halógenos se adicionan al doble enlace carbono-carbono

- Esta es una prueba muy útil para distinguir fácilmente a los alcanos de los alquenos.
- Si el hidrocarburo desconocido es un alcano, apenas habrá reacción en la oscuridad. Frente a la luz intensa, solar o artificial, el color del bromo irá desapareciendo gradualmente a medida que avance la reacción (sustitución), desprendiendo bromuro de hidrógeno.
- Para comprobar el desprendimiento de éste, basta con soplar suavemente la boca del tubo de ensaye donde se efectúa la prueba. Si está presente el bromuro de hidrógeno, se disolverá en la humedad del aliento formando una niebla de gotitas.
- En los hidrocarburos discutidos anteriormente, los átomos de carbono están unidos formando cadenas abiertas, en otros casos, estas cadenas se cierran formando estructuras cíclicas, estos hidrocarburos se conocen como cicloalifáticos y pueden ser saturados e insaturados.
- El comportamiento químico de estos compuestos es muy semejante a sus análogos de cadena abierta.
MATERIAL REACTIVOS
- 20 tubos de ensaye de 13x100
1 gradilla
- 4 pipetas de 5 ml
1 gotero
1 lámpara
- 2-metil2-buteno (cualquier otro alqueno alqueno)
- Hexano (alcano)
Ciclohexano (cicloalcano)
- Benceno (cicloalqueno)
- Br2/CCl4 al 4%
- NaOH al 10%
- KMnO4 al 0.3%
- H2SO4concentrado
PARTE EXPERIMENTAL
- 1. Coloque cinco tubos de ensaye conteniendo cada uno, un mililitro del alcano (hexano) dado por el instructor.
- 2. A dos de los tubos de ensaye adicione 4 o 5 gotas de una solución de Br/CCl4 al 4%.
- Tape uno de los frascos rápidamente y póngalo en la oscuridad.
- El otro, expóngalo a la luz brillante (solar o artificial).
- Observe ambos tubos al cabo de unos minutos.
- 3. Sople la boca de cada tubo.
- Observe y anote los resultados y diferencias en ambos casos.
- 4. A un tercer tubo añada cuidadosamente un mililitro de H2SO4 concentrado y agite. Note si reacciona el hidrocarburo.
- 5. A un cuarto tubo agregue un militro de una solución de NaOH al 10%. Agite bien. Observe y anote.
- 6. A un quinto tubo agregue un mililitro de una solución de KMnO4 al 0.3%. Tape el tubo, agite bien su contenido y anote.
- 7. Realice las mismas pruebas con
- un cicloalcano (ciclohexano),
- un alqueno (obtenido en la práctica anterior),
- y un cicloalqueno (benceno). Anote los resultados
CUESTIONARIO
- 1. ¿Porqué en la prueba con bromo en tetracloruro de carbono, en los hidrocarburos saturados se forma HBr y en los insaturados no? Explique.
- 2. ¿Reducen los alcanos la solución de permanganato de potasio? Explique.
- 3. Formule la reacción fotoquímica entre el cicloalcano y el bromo.
REGRESAR
Grupos funcionales
Identificación de grupos funcionales
Objetivo:
El estudiante aprenderá a identificara los grupos funcionales que se encuentran en los compuesto orgánicos de origen natural o sintético mediante pruebas a la gota.
Introducción
- El comportamiento químico y fisco de una molécula orgánica se debe principalmente a la presencia en su estructura de uno o varios grupos, funcionales o familias químicas.
- Los grupos funcionales son agrupaciones constantes de àtomos, en disposición espacial y conectividad, que por tal regularidad confieren propiedades físicas y químicas muy similares a la estructura que las posee.
- La técnica descrita permite clasificar a una molécula dentro de una familia orgánica mediante pruebas a la gota con diversos reactivos colorimétricos. Tales pruebas aprovechan las propiedades químicas más notoria; por ejemplo los ácidos carboxílicos, disueltos en agua generaran un exceso de iones hidrónio, y las aminas un exceso de iones OH. Estos iones pueden detectarse midiendo el pH, mediante papel indicador o utilizando una disolución indicadora sencilla o con el indicador universal.
- Si el indicador de pH no cambia, la molécula analizada no es ni ácido ni básica. Para clasificar una molécula con tales características se utiliza KMnO4, un agente oxidante neutro. Con este reactivo se detectan fácilmente oxidables de la molécula. Cuando tal oxidación ocurre, la disolución de KMnO4, inicialmente de color violeta obscuro, se torna amarillo claro o incolora y se observa la precipitación de dióxido de manganeso, MnO2.
- Algunos grupos oxidables son los aldehídos, que al reaccionar producen ácidos carboxílicos, y los alquenos que inicialmente se transforman en dioles que por oxidaciones posteriores producen dos moléculas carboxílicas. RCOR y RCOR`
- Los alcanos, alcoholes y cetonas, no se oxidan con la disolución neutra de KMnO4 y se identifican de otra forma por ejemplo con el reactivo de Tollens, el cual reacciona con los aldehídos provocando la reducción de la plata, lo cual se detecta por la formación de una película plateada o espejo de plata en el recipiente de prueba

Las cetonas e hidracinas.
- Las cetonas reaccionan con las hidracinas, para formar hidrazonas que suelen ser compuestos muy coloridos por la presencia del grupo C=N- en su estructura.
Reacciones de alcoholes con sodio metálico
- Para distinguir los alquenos de los alcoholes pueden recurrirse a una pequeña propiedad de las moléculas que poseen grupos OH. Los alcoholes al igual que el agua, reaccionan con el sodio metálico y con el litio, para dar un alcóxido de sodio e hidrógeno. En consecuencia se detectan por el burbujeo del hidrógeno generado al reaccionar con el sodio metálico.
- y ya que los alcanos no reaccionan tampoco con el sodio metálico, puede utilizarse esta última reacción para distinguir entre un alcohol y un alcano.
Material y sutancias
- 12 tubos de ensayo pequeños con tapón.
- 2 vasos de precipitados de 50ml
- 2 pipetas pasteur
- 1pipeta graduada de 5ml
- 1 propipeta
- 2matraces aforados de 100ml
- 2 matraces aforados de 50ml
- 1 matraz erlenmeyer de 50ml
- 1 varilla de vidrio
- 1 espátula
- 1 gradilla.
SUSTANCIAS
- n-heptano (alcano)
- ciclohexeno(alqueno)
- etanol (alcohol)
- propianaldehido o butiraldehido (aldehído)
- acetona o 2-butanona (cetona)
- ácido acético o propiónico(ácido carboxílico)
- dietilamina(aminas)
- permanganato de potasio
- nitrato de plata
- hidróxido de sodio
- etanol
ácido sulfúrico.
- Ácido nítrico.
- 2,4-dinitrofenilhidrazina
- sodio metálico
- fenoftaleina
- rojo de metilo
- azul de bromotimol
- amarillo de metilo
- azul de timol
Procedimiento:
- Se numerar 10 tubos de ensayo pequeños y se colocan en ellos las sustancias en la cantidad indicada en la tabla.
- Además de las sustancias listadas pueden analizarse dos sustancias problema

- Una vez hecho esto, proceda a realizar las pruebas que a continuación se indican.
- 1. Se adicionan 10gotas de agua destilada a los tubos 1-3, se mezclan perfectamente y se agrega una gota de indicador universal, Recuerde:
- a. Si la disolución se torna roja es un ácido
- b. Azul verdosa probablemente es una amina
- c. Si se torna amarillo verdosa o amarillo-anaranjado.
- La disolución es neutra y puede ser un alcano, alqueno, aldehído, cetona o un alcohol.. SI ES EL CASO PROCEDA A LA SIGUIENTE ETAPA.
2.
- Se agregan 10 gotas de agua destilada y 5 gotas de disolución 0.02M de KMnO4 a los tubos 4 y 5.
- Se agita suavemente cada tubo aproximadamente por un minuto.
- a. Si después de este tiempo se observa la formación de un precipitado color café, se trata de un aldehído o un alqueno.
- b. Si no ocurre cambio de color, y permanece de color violeta se trata de un alcano o un alcohol o una cetona. SI ES EL CASO PASE A LA SIGUIENTE ETAPA
3.
- Se agregan 2ml de disolución de 2,4-dinitrofenilhidrazina (muy tóxica) al tubo 8,
- se agita vigorosamente y se deja reposar por dos minutos. Si no se forma de inmediato un precipitado, deberá dejarse 15 minutos.
- a. Si se observa la formación de un sólido amarillo-anaranjado, la reacción ha ocurrido y se trata de una cetona.
- b. Si no se observa precipitado alguno (ignore la turbidez),
- la reacción no ha ocurrido y se trata de un alcano o de un alcohol. Si es el caso pase a la siguiente etapa.
NOTA: Lo recomendable es agregar una o dos gotas del aldehído o de la cetona que se va a estudiar a 2ml de etanol al 95% y agregar esta mezcla a 3ml de la disolución de 2,4-dinitrofenilhidrazina, puede producir una coloración amarillo anaranjada y confundirse con un cetona; sin embargo, puede distinguirse entre ambos mediante la reacción del permanganato de potasio.
- 4. Se agrega a los tubos 9 y 10 una pequeña pieza de sodio metálico (muy peligroso con el agua). Agitando suavemente por unos 15 segundos y observando si hay reacción.
- a. Si el sodio metálico se disuelve y hay burbujas, se trata de un alcohol
- b. Sino se observa reacción alguna, se trata de una alcano.
- 5. Se detemina que grupo funcional hay en las muestras problema, siguiendo el esquema mostrado.
Preparación de indicador universal
- 1. Se disuelven en 200ml de etanol,
- 2. 50mg de fenoftaleina,
- 3. 100mg de rojo de metilo,
- 4. 150mg de amarillo de metilo,
- 5. 200mg de azul de bromotimol
- 6. 250ml de azul de timol.
- 7. Una vez que se obtiene un disolución de color rojo obscuro, se adiciona gota a gota (aproximadamente entre 20 y 25 gotas ) una disolución 1M de NaOH, hasta que la disolución sea de un color amarillo oscuro.
- 8. Cuando esto haya ocurrido se afora a 250ml con alcohol etílico y se agita con fuerza para mezclar perfectamente.
La disolución se cubre y se guarda en un lugar fresco.
Este indicador universal manifiesta un color que depende fuertemente del pH de la disolución en que se adicione.
Preparación del reactivo de Tollens
- El reactivo de Tollens se debe preparar antes de usarse y no debe almancenarse ya que se descompone con rapidez formandose un precipitado que es un poderoso explosivo.
- Si no ocurre ninguna reacción en frío, la disolución deberá calentarse suavemente.
- Para preparar el reactivo de Tollens puede procederse de dos maneras
Procedimiento por gotas:
- 1. Se vierten 30 gotas de AgNO3 al 5% en un tubo de ensayo limpio y
- 2. se agregan 2 gotas de disolución al 5% NaOH.
- 3. Se observa la formación de un precipitado de color café obscuro (Ag2O).
- 4. A continuación se agregan, agitando siempre, las gotas suficientes de NH3, al 5% para disolver el precipitado de Ag2O, y para que la disolución se vuelva transparente (se requieren aproximadamente 20gotas).
- 5. La disolución incolora obtenida contiene el ion Ag(NH3)2
Procedimiento en ml
- 1. En un matraz de 50ml se vierten 25ml de una disolución al 5% de AgNO3
- 2. y se añaden gota a gota 0.5ml de una disolución al 10% de NaOH. Se observará la formación de un precipitado color cafè obscuro.
- 3. A continuación se agrega gota a gota una disolución de NH3 al 5%, agitando constantemente y hasta que se disuelva el óxido de plata formado (de 15 a 20ml).
- Para obtener un reactivo sensible es necesario evitar un exceso de hidróxido de amonio.
NOTA;El reactivo de Tollens se desecha neutralizándolo en HNO3 diluido.
La difenilamina, las aciloínas, las aminas aromáticas, el b-Naftol y algunos fenoles dan positiva la prueba de Tollens. También se ha encontrado que las b-alcóxi y b-dialquilaminocetonas reducen el ion Ag(NH3)2+
Preparación de la disolución de hidracina.
Con fenilhidrazina o p-nitrofenilhidrazina:
- 1. a 5ml de agua se adicionan 0.5ml de fenilhidrazina
- 2. y se agrega gota a gota ácido acético para disolver la hidracina.
Con 2,4-dinitrofenilhidrazina:
- 1. se disuelven 1.5g de 2,4-dinitrofenilhidrazina en 7.5ml de ácido sulfúrico concentrado
- 2. y se añaden, agitando, a 10ml de agua y 35ml de etanol al 95%.
- 3. Se mezclan perfectamente y se filtra para eliminar los sólidos no disueltos.
Cuestionario:
- 1. Investigue la estructura de cada una de las sustancias de la tabla
- 2. El indicador universal sólo puede mostrar el carácter ácido-base de una sustancia; ¿Es posible utilizarlo para distinguir un derivado de un ácido carboxílico o de aminas secundarias y terciarias?
- 3. ¿Un alquino se oxida con permanganato de potasio.?
- 4. Si una molécula posee tanto grupos carbonílicos como carboxílicos, ¿Puede utilizarse una fenilhidrazina para identificarlos?
- 5. ¿Qué ventaja tendrá utilizar 2,4-dinitrofenilhidrazina en lugar de fenilhidrazina?
- 6. Si una sustancia dio positiva la prueba de 2,4-dinitrofenilhidrazina, pero se tiene duda de si se trata de un aldehído o de una cetona, ¿de qué manera resolvería usted la incógnita?
- 7. ¿Qué se obtendría si en lugar de un aldehído o una cetona, se analiza un ácido carboxílico o un éster con 2,4-dinitrofenilhidrazina?¿Qué productos se obtienen?
- 8. ¿Por qué no debe utilizarse agua o disolventes próticos al trabajar con sodio metálico?
REGRESO
Material
- 1 matraz de destilación
- 2 soportes universales
- 1 anillo de fierro
- tela de asbesto
- 1 pinza para matraz
- 1 pinza para refrigerante
- 1 matraz Erlenmeyer
- tapones y mangueras de hule
- 1 embudo de separación
Sustancias
- 40 g. De cal sodada
- 20 g. Ácido benzoico
- 200 ml de agua destilada.
Procedimiento
- Monte el aparato como el que se muestra en la figura, y coloque en el matraz de destilación 20 g. De Ácido benzoico y 40 g de cal sodada (reparta uniformemente en el fondo del matraz).
- Proceda a calentar fuertemente con el mechero, si es necesario sostenga el mechero con la mano y observe lo que ocurre.
- Recoja en el matraz Erlenmeyer que contiene 20 ml de agua, el destilado que se produce (el benceno es inflamable, por lo tanto, tenga cuidado que el destilado se recoja lejos de la flama)
- separe del agua el destilado por medio de la decantación.
Cuestionario.
- 1. Anote el nombre y la fórmula (condensada, desarrollada) del producto que preparó.
- 2. Explique su concepto de resonancia del benceno.
- 3. Investigue la reacción efectuada.
- 4. ¿Cuál es la principal fuente de benceno en el país?
- 5. Anote algunos de los usos del benceno
- Anote conclusiones.
REGRESAR
Objetivo:
Construir una pila Daniell y medir su fuerza electromotriz
Fundamento teórico:
*
- En las reacciones redox hay transferencia de electrones del reductor al oxidante.
- Estos electrones, en lugar de pasar directamente de uno al otro, darán lugar a la obtención de corriente eléctrica al pasar por un circuito exterior.
*
- Para realizar una pila el oxidante y el reductor deben estar en recipientes distintos, y conectados por un hilo conductor exterior; la transferencia de electrones tendrá lugar a través del conductor.
*
- La pila Daniell que formaremos se puede expresar de este modo: Zn/Zn2+//Cu2+/Cu
Materiales y reactivos:
- Dos vasos de precipitados de 250 cc
- Disolución 1 M de CuSO4
- Electrodos:
lámina de cobre
- lámina de cinc
- Disolución 1 M de ZnSO4
- Disolución saturada de nitrato de potasio
- Dos cables con pinzas de cocodrilo
- Tubo en U
- Dos trocitos de algodón
- Voltímetro
Bombilla
Procedimientos

- 1. Colocar en un vaso de precipitados 70 cm3 de disolución de CuSO4 e introducir en ella el electrodo de Cu [lámina de Cu].
- 2. Colocar en otro recipiente 70 cm3 de disolución de ZnSO4 e introducir en ella el electrodo de Zn [lámina de Zn].
- 3. Se debe preparar el puente salino:Tomar el tubo de vidrio en forma de U y llenarlo con la disolución de KNO3. Utilizar cada trocito de algodón mojado en la disolución de KNO3 para cerrar los dos extremos del tubo e intentar que no queden burbujas de aire en el interior del tubo. [Nota: Para rellenar el tubo en U muchas veces se suelen utilizar disoluciones concentradas de KCl ó NH4NO3]
- 4. Realizar el montaje de la figura: Después de colocar el puente salino entre las dos disoluciones, conectar los dos electrodos a los bornes del voltímetro mediante alambres de conexión.
- 5. Medir en la escala del voltímetro la fuerza electromotriz de la pila eléctrica utilizada.
- 6. Fuerza electromotriz de la pila = ....................Podemos comprobar que hemos formado una pila al conectar los electrodos con una bombilla.
Aviso: Es conveniente que los electrodos, recipientes y puente salino estén muy limpios para realizar bien la medida de la fuerza electromotriz de la pila.
Cuestiones:
- 1.- ¿Cuál es el ánodo? ¿Y el cátodo?
- 2.- Escribir las reacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo?
- 3.- ¿Qué sucede al quitar el puente salino? ¿Por qué?
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Objetivo
Preparar un polímero por adición para conocer sus propiedades y usos
Introdución-
Una polimerización es por adición si la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de atomos. No hay generación de subproductos. Muchas son las resins que intervienen para resolver nuestras necesidades cotidianas y esa indudable invasión de nuestro mundo actual, no es otra cosa que el resultado del avance tecnólogico incontenible.
La resina poliester es la más versátil y la que mayores aplicaciones tiene de todas las resinas termofijas.
Para hacer un encapsulado (llaveros, figuras, pisapapeles, etc.) se usa una resina sintética llamada poliéster (preferentemente de tipo cristal).
Desarrollo experimental
Medidas de seguridad
- Utiliza bata
La resina MC-40 es una sustancia tóxica, evita su inhalación y contacto con piel y ojos.
- El catalizador es una sustancia inflamable y potencialmente explosiva cuando se expone al calor o impacto, manéjala con cuidado. Además de ser Tóxica, evita su inhalación, ingestión y contacto con ojos y piel.
Material
- 1 probeta de 100ml
- 1 agitador de vidrio
- 1 molde (a gusto del estudiante)
- 1 vaso de precipitados de 250ml.
Reactivos
- 100g de resina MC-40
- 55 gotas de catalizador (peróxido de metil etil cetona)
Procedimiento
- 1. Mida la capacidad del molde con agua utilizando la probeta, par determinar la cantidad de resina que se requiere.
- 2. Colocar en un vaso de precipitados la resina MC-40 cristal necesaria para el molde y agregarle las gotas de catalizador considerando que por cada 25ml de resina se requieren 12 gotas de catalizador. Mezcle con el agitador evitando la formación de burbujas.
- 3. Precaución Al mezclar las sustancias se liberá gran cantidad de calor.
- 4. Vacia inmediatamente al molde, el cuál debe esta acomodado de manera que no se derrame la mezcla.
- 5. Después de 30 a 60 minutos toca la resina para verificar que ya no esté pegajosa y de ser así, desmolda con cuidado.
- 6. Si lo deseas puedes pintar a tu gusto el producto
Cuestionario
- ¿Qué sucede al agregar el catalizador?
- ¿Qué aspecto tiene la mezcla al vaciarse al molde?
- ¿Qué aspecto tiene al desmoldar?
- A partir del comportamiento de la resina señala en qué momento ocurre la reacción de polimerización.
REGRESO
Materiales y reactivos
- 1 Vaso de Precipitados de 100 mls.
- 2 Erlenmeyer 250 mls.
- 5 Matraces aforados de 100 mls.
- Un Vidrio de Reloj
- 1 Bureta de 25 mls
- 1 Pipeta graduada de 25 mls.
- Pipetas aforadas de 5, 10 y 20 mls.
- 1 Pinza para bureta
- Soluciones indicadoras de Fenolftaleina y Azul de Bromo timol.
- Soluciones Patrón de NaOH y H2SO4, 0,1 N
- Toallas de papel blancas,
- cinta de enmascarar
- marcadores tinta indeleble
- dos frascos de plástico con tapa hermética de 1 litro de capacidad.
Procedimiento
- Los estudiantes de laboratorio se repartirán en dos grandes grupos o Mesas de Trabajo, y en cada una de ellas, se ubicarán 4 grupos de trabajo, uno en cada extremo, constituidos por dos o tres estudiantes.
- En la Mesa 3 estarán ubicados todos los reactivos de uso compartido, por lo que se solicita a los estudiantes, desplazarse a este sitio y utilizarlos ordenadamente, cada vez que lo requieran, procurando siempre, mantener esta área despejada para facilitar el acceso.
MESA 1
- 1. Tome 5 mls de HCl (1,16 g/cc y 32% P/P) y disuélvalos cuidadosa y cuantitativamente con agua, hasta un volumen total de 100 mls, Solución A.
- 2. Tome ahora 20 ml de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 ml, Solución B.
- 3. Tome ahora 10 mls de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 mls, Solución C.
- 4. Tome ahora 5ml de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 mls, Solución D.
- 5. Finalmente, tome un matraz aforado de 100 ml perfectamente limpio y mezcle allí, 20 ml de cada una de las soluciones A, B, C y D, y complete a volumen con agua destilada, Solución E
- 6. Titule cada una de las soluciones A, B, C y D por triplicado utilizando una Solución Patrón deNaOH 0,10 N y calcule independientemente a partir de cada una de estas soluciones, la concentración del ácido clorhídrico RA.
- Adicionalmente, calcule la concentración teórica de la Solución E y confróntela con el valor obtenido en su titulación directa. Explique y justifique las diferencias.
MESA DOS
MESA 2
- 1. Pese 2,00 g de NaOH RA y disuélvalos cuidadosa y cuantitativamente en agua destilada hasta un volumen total de 100 mls, Solución A.
- 2. Tome ahora 20 mls de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 mls, Solución B.
- 3. Tome ahora 10 mls de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 mls, Solución C.
- 4. Tome ahora 5 mls de la Solución A y disuélvalos con agua hasta un volumen total de 100 mls, Solución D,
- 5. Finalmente, tome un matraz aforado de 100 mls perfectamente limpio y mezcle allí, 20 mls de cada una de las soluciones A, B, C y D, y lleve a volumen con agua destilada, Solución E.
- 6. Titule cada una de las soluciones A, B, C y D por triplicado utilizando una Solución Patrón de H2SO4 0,10 N y DILUCIONESDOS.JPGcalcule independientemente a partir de cada una de estas soluciones, la Pureza del hidróxido de sodio RA.
- 7. Adicionalmente, calcule la concentración teórica de la Solución E y confróntela con el valor obtenido en su titulación directa. Explique y justifique las diferencias.
8. Un trabajo adicional sujeto a la disponibilidad de tiempo, consiste en recoger las soluciones sobrantes de ácido y de base para mezclarlas en dos únicas soluciones y, una vez que se halla determinado su concentración por titulación, tratar de ajustar ésta a los valores de 0,02, 0,05 o 0,10N. De este modo, se aprovechan las soluciones residuales para obtener soluciones ácidas o básicas de utilidad posterior en el laboratorio.
9. Como alternativas variantes de esta práctica, se pueden ensayar estos mismos procedimientos, pero a partir de soluciones concentradas de ácidos nítrico, fosfórico o acético, o bien a partir de soluciones de amoniaco concentrado o de hidróxido de calcio.
10. Otra variante interesante consiste en realizar un ejercicio semejante pero partiendo de soluciones ácidas o básicas presentes en productos comerciales tales como el vinagre comercial, el “ácido muriático” o el “Diablo Rojo”1 y deducir su concentración por titulación de las soluciones diluidas.
Preguntas y temas de reflexión
1. Mencione y explique brevemente cinco ejemplos cotidianos en los que se empleen procedimientos de dilución y/o mezclas de soluciones.
2. Realice el ejercicio mental de calcular la concentración de la solución de azúcar y sal ingerida por Ud., si se tiene en cuenta que en promedio ingiere 10,0 g de azúcar y 3,5 g de sal y que Ud., bebe 4,0 litros de agua al día. Exprese sus resultados en términos deMolaridad y % P/V.
3. Suponga que un vertimiento de aguas residuales de 5 lps que contiene 425 mg/l de ion cloruro, descarga a un cauce receptor de 75 lps que contiene 11 mg/l de ion cloruro. Calcule cual será el efecto sobre el cuerpo de aguas receptor.
4. En el mismo ejercicio anterior, cual será el efecto sobre el cauce receptor si este recibe además otro vertimiento adicional de 7 lps y 150 mg/l de ion cloruro.
5. En el mismo ejercicio anterior, ¿cual será el efecto sobre el agua si el cauce receptor se intercepta aguas abajo con un cauce de aguas limpias de 100 lps y 2,0 mg/l de ion cloruro?
REGRESO
.
Material y reactivos
Cloruro de sodio al 2%
Solución isotónica de eritrocitos lavados.
Agua destilada
Pipetas de diferente volumen
Tubos de ensayo
Microscópio.
Procedimiento:
Rotule cuatro tubos de ensayo como 1,2,3 y 4 y añada las cantidades de agua y cloruro de sodio según el siguiente cuadro, calcule la presión osmótica.
Agite bien cada tubo y a cada uno agregue dos gotas de globulos rojos lavados. Agite de nuevo y deje la muestra sedimentar por una hora. Observe el grado de hemólisis en los tubos, de acuerdo con la intencidad del color rojo del líquido sobrenadante. Ver al microscopio.
Resultados
Anote los resultados obtenidos tanto a nivel macro como microscópico.
¿Qué puede concluir de los resultados obtenidos?
Describa con sus propias palabras qué es una solución hipotónica, qué es una solución hipertónica y qué es una solución isotónica?
Investigue qué condiciones osmóticas prevalecen en ambientes naturales o fisiológicos y explique.
REGRESO
INTRODUCCIÓN
- Muchos de los pigmentos que las colorean son las antocianinas, las cuales pertenecen al grupo de compuestos químicos denominados flavonoides.Por ejemplo, las cerezas, las moras, la col y la cebolla moradas, las hortensias, el maíz azul y muchas otras flores y frutas más contienen flavonoides.
- Estos flavonoides se pueden extraer fácilmente usando disolventes polares como el agua o el etanol (entre otros), ya sea por maceración de la planta, flor o fruto, o por calentamiento a baño María o a ebullición.
Por ejemplo, el colorante de la col morada (Brasica oleracea) se puede extraer calentando durante 5-10 minutos, una o dos hojas de la col en una taza con agua purificada.
- El colorante natural así obtenido es, por supuesto, totalmente comestible, por lo que se ha propuesto su uso como pigmento para medicamentos.
- El colorante en cuestión se llama cianidina[(figura 1), y tiene propiedades químicas muy interesantes pues el color azul-violeta que presenta en medio neutro (pH = 7) cambia a colores que tienden hacia el rojo en medio ácido (pH = 1-6), y a colores que en medio básico tienden hacia el verde (pH = 8-12) y al amarillo (pH = 13-14) (figura 2).

Figura 1. Fórmula estructural de la cianidina.
- Estas propiedades se pueden comprobar rápidamente, mezclando el extracto de la col morada con dos tipos de sustancia de uso común en casa:
- a). Sustancias ácidas tales como vinagre, jugo de limón, etc., y
- b). Sustancias básicas tales como bicarbonato de sodio, melox, detergente lavatrastes, etc.
- En caso de ser posible se pueden comparar los colores resultantes con los de tres testigos hechos a base de:
- 1). Agua destilada y el colorante;
- 2). Un ácido de concentración conocida y el colorante;
- y, 3). Una base de concentración conocida y el colorante.
- Además de esa evidencia, se puede predecir el pH de una sustancia determinada, comparando el color resultante de la mezcla de la sustancia y el extracto de la col con el de la escala de colores de la figura 2.
Figura 2. Escala de colores que toma el extracto de la col morada: en presencia de ácidos (1-6) y bases (8-14)
.
Obtención de un indicador de pH a partir de la col morada.
Objetivo general:
- El estudiante comprenderá que en la naturaleza existen plantas de las que se pueden extraer productos químicos de utilidad alimenticia, química y farmacéutica.
Objetivos particulares:
- 1.El estudiante aprenderá a ensamblar el equipo de vidrio para realizar un reflujo (fig. 3)
- 2.El estudiante extraerá el colorante de la col morada por reflujo de agua.
- 3.El estudiante comprobará las propiedades ácido-base del extracto de la col morada.
Figura 3. Equipo para la extracción del colorante de la col morada por reflujo de agua
Materiales: y. Reactivos:
- - 1 matraz de bola de 100 mL.
- - HCl al 5 %.
- - 1 refrigerante.
- - NaOH al 5 %.
- - 1 canasta de calentamiento.
- - Agua destilada.
- - 10 tubos de ensaye.
- - Sustancias comunes en casa:
- Bicarbonato de sodio,
- •Sarricida,
- • Aspirina,
- • Refresco (preferentemente incoloro),
- • Limpiador de estufas, etc.
- - 1 probeta de 5 mL.
- - 1 Varilla de vidrio.
- - 2 mangueras.
- - 1 bomba de recirculación.
- - 1 espátula.
- - 1 vaso de precipitados de 50 mL.
Procedimiento:
- 1. Corte finamente media hoja de col morada y coloque los trocitos en el matraz de bola. Agregue agua destilada cuidando que el volumen total de agua más la col, no superen las 2/3 partes del matraz. Coloque el resto del equipo para realizar un reflujo. Caliente a reflujo durante 10 minutos o hasta obtener una solución azul-violeta. Deje que la solución se enfríe por si sola o con un baño de hielo o agua, hasta temperatura ambiente.
- 2. Decante la solución y coloque un mL de ella en cada uno de los tubos de ensaye. Numere los tubos del 1 al diez. En el tubo uno agregue gota a gota HCl al 5 % hasta 1 mL o hasta que ya no se observe ningún cambio de color. Al tubo dos agregue gota a gota NaOH al 5 % hasta 1 mL o hasta que se ya no se observe ningún cambio de color. Al tubo tres agregue 1 mL de agua destilada.
- 3. En los tubos 4-10 agregue respectivamente, pequeñas porciones de las sustancias a probar, por ejemplo, un cuarto de aspirina, hasta un mL de sarricida, un trocito de tomate o jitomate, algunas gotas de limón, refresco, cal, etc.
- 4. Para determinar si la sustancia en cuestión es ácida, básica o neutra, compare la coloración resultante con la de los tubos 1-3 (testigos). Adicionalmente, si cuenta con una presentación a colores de la figura 2, proporcione el valor aproximado de pH obtenido.
Cuestionario
- 1.¿Qué es reflujo?
- 2.¿A que temperatura se logra el reflujo de agua?
- 3.¿Qué es pH?
- 4.¿Cuál es el origen de la palabra “flavonoide”?
- 5.¿Qué es un cromóforo?
- 6.¿Qué es un auxocromo?
- 7.¿Cómo explica los cambios de color en los experimentos realizados?
- 8.En la figura 4 se presentan los cambios estructurales de la cianidina en función del pH. Ilustre el mecanismo para pasar de una a otra.
- 9.Investigue la composición y la fórmula, de por lo menos tres sustancias que haya usado como muestras problema
- 10.¿Considera posible la formación de un dianión? Si la respuesta es afirmativa proponga una estructura?
Estructura de la cianidina según el pH
Conclusión.
- Si bien la parte experimental ha sido preparada para el desarrollo de las habilidades prácticas de los estudiantes de preparatoria o de licenciatura que cuenten con el material de vidrio necesario para llevar a cabo el reflujo de la col morada en agua, el procedimiento puede adaptarse fácilmente a otros niveles escolares o a otra disponibilidad de materiales de laboratorio. Por ejemplo, a falta de material de vidrio se puede hervir la col en cualquier recipiente, y una vez que se enfríe el extracto, se pueden realizar las pruebas de pH en vasitos de plástico transparentes.
- Asimismo, simplemente se puede utilizar agua caliente proveniente de una cafetera, un horno de microondas o una estación de agua para beber, la cual se deposita en vasos de unicel conteniendo los trocitos de col.
- Si aún con todas estas facilidades no puede disponer de agua caliente o lo considera peligroso para sus alumnos, entonces se puede dejar macerar la col en agua o etanol un día antes de realizar la práctica.
- El extracto también puede prepararse moliendo la col en una licuadora con un poco de agua y pasando la mezcla por una coladera
- Si su objetivo es que los estudiantes aprendan a realizar operaciones de laboratorio empleando materiales de bajo costo, entonces el filtrado se puede realizar con una servilleta de papel y la parte cónica de una botella recortada a manera de embudo.
- Como alternativa a la col morada se pueden emplear otro tipo de colorantes naturales provenientes de flores o de frutos, pero debe tener en consideración que el rango de vire del indicador puede ser diferente. De la misma manera, los resultados pueden variar al utilizar agua purificada o agua de la llave, cuyo contenido de sales produce resultados diferentes a los que se obtienen al usar agua destilada.
Referencias.
- B. Z. Shakhashiri. “CHEMICAL DEMONSTRATIONS: A Handbook for Teachers of Chemistry”. Wisconsin, 1989, Vol.3, p. 50-57.
- Edwin A. Metzl. “Acids, bases and indicatorsFecha de consulta: 28 de junio de 2005.
- El nombre antocianina se deriva de dos palabras griegas que significan planta azul
- Los flavonoides son un &aacut;mplio grupo de compuestos polifenólicos de bajo peso molecular, los cuales se encuentran en las frutas, en los vegetales y también en algunos productos procesados a partir de productos naturales,tales como los jugos, los néctares y el vino.
- A los flavonoides se les atribuyen propiedades biológicas importantes, tales como antiinflamatorios, antialergénicos, anticancerígenos, etc.
- Aunque la cianidina es el compuesto que normalmente se considera como el responsable del color de la col morada, en la literatura se menciona que es una mezcla de 15 antocianinas las que le dan el color (Hunter 2000). Tomado y corregido de: P. Keusch. “Dyes Light Absorbance of Cyanidin”. M. Audiffred, M. Contreras, F. Goldsmith, J. Sampedro, A. Hernández Cid y H. Arista.
- “La Escala del pH empleando extracto de bugambilia. Un experimento sencillo de identificación de ácidos y bases”. En línea:
REGRESO
Objetivo
- Clarificar el concepto de solución tampon mediante la preparación de las mismas y comprobación del poder amortiguador.
Fundamento teórico.
- Las soluciones tampones son sistemas cuyo pH permanece notablemente estable cuando se les añaden otras sustancias.
- Las soluciones amotiguadoras deben resistir el cambio de pH ante las posibles variaciones generadoras de cambios de pH ocacionadas por adición de ácidos, bases , sales neutras, más disolvente o cambio en la temperatura.
- En general la dilución a la mitad de la concentración inicial (pH ½) solo afecta el pH en algunas centésimas de unidad.
- La capacidad tamponante se define como la cantidad de ácido o base fuertes, expresados en moles añadidos a 1 litro de tampón para que su pH varié en una unidad.
En la siguiente tabla se presenta algunas soluciones amortiguadoras, expresando las soluciones madre A y B, así como la composión en ml de cada una de ellas necesarias para preparar 100ml de disolución amortiguadora de un pH determinado.
Material y reactivos
- Vasos de precipitados de 200ml
- pipetas de 10ml
- Erlenmeyer
- pH-metro pH tester.
- Rollo de papel universal pH 1-14
- Cloruro de sodio (3M)
- Ácido clorhídrico 0.1M
- Hidróxido de sodio 0.1M
- Acetato de sodio 0.1M
- Ácido acético 0.1M
- Ácido cítrico 1-hidrato.
- Fosfato hidrógeno de di sodio
- Fosfato di hidrógeno de potasio
- carbonato de sodio
- carbonato hidrógeno de sodio
Preparación experimental
Preparación de tampones
- Con los valores de las solucione madres que proporcionan las tablas, se preparan 100ml de solucón tampón de pH 4 y otros tantos de pH 7. Se comprueba con el pHmetro.
Capacidad tamponante
- Se toman 10ml del tampón y se añade ácido clorhídrico 6N hasta que su pH disminuya en una unidad.
- Expresar el resultado en moles de ácido por litro de tampón.
Comprobación del poder amortiguador.
Comprobar el poder amortiguador de la solución de pH 7 mediante el siguiente procedimiento.
- Mediante adición de ácido
1.Se toman 20ml de amortiguador y se colocan en un Erlenmeyer. Se toman 20ml de una solución de pH parecido, de NaCl 3M, y se colocan en otro Erlenmeyer Se miden los pH iniciales
- 2.Se añaden 2 gotas de ácido clorhídrico 0.1M a ambos Erelenmeyer y se miden los pH respectivos y se anotan los resultados.
- 3.Se sigue añadiendo 2 gotas más de ácido y se mide el pH
- 4. Se repite el proceso las veces que sean necesarias para ratificar el poder amortiguador, constituyendo una tabla
- Mediante adición de base Se repite el procedimiento anterior, pero en lugar de añadir ácido clorhídrico, se añade una base (hidróxido de sodio 0.1M)