Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I - Colegio de Bachilleres, Monografías, Ensayos de Química Cuántica

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MANUAL DE PRÁCTICAS

DE LABORATORIO

QUÍMICA I

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR

AGOSTO 2019

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR

Lic. Ángel René Holmos Montaño Director General Luis Antonio Ojeda Aguilar Director Administrativo Ing. José Arturo Hernández Hernández Director Académico Lic. Héctor Enrique Aburto Ortega Director de Planeación B.M. Alejandro de Haro Hernández Director de Plantel 01 Ing. Francisco Javier González Rosas Director de Plantel 02 Lic. Ramón Núñez Márquez Director de Plantel 03 Lic. Renato Leal Flores Director de Plantel 04 M. C. Ricardo Méndez Ramírez Director de Plantel 05 Prof. José Ramón Gutiérrez Director de Plantel 06 Q.F.B. Sergio Osuna Jiménez Director de Plantel 07

Prof. Francisco Javier Cital Zumaya Director de Plantel 08 Ing. Francisco Iturralde García Director de Plantel 09 Lic. Xiomara Gastélum Castro Directora de Plantel 10 Lic. Juan Agustín González Núñez Director de Plantel 11

Comisión de Actualización: Ing. Guillermina Cobián Plascencia M.C. Luz Elena Rizo Díaz Barriga Ing. Urbano Atienzo Cota Ing. Ma. Teresa Piña Bojórquez Ing. René Hernández Jiménez Ing. Irma Lorena Pedrín Martínez Lic. Kiryat Gearin Aquino Espinoza Q.B. María Elisa Carrillo Calderón Ing. Eliseo Martínez Martínez Ing. Francisco Gutiérrez Romero Ing. Gustavo Ruiz Castro T.L.Q. Catalina Hernández Carmona Coordinación y diseño: Ing. Irma Lorena Pedrín Martínez Jefatura de Materias del área Ciencias Naturales

Manual de Prácticas de Laboratorio Química I. Para los alumnos del Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California Sur. Edición 2019.

ÍNDICE

Presentación ............................................................ 3

Datos Generales...................................................... 3

Instrucciones Generales......................................... 3

El Método Científico. ............................................... 4

Precauciones en el desarrollo de cada experimento. ............................................................ 5 Reglamento Interno de Laboratorio ...................... 6

PRÁCTICA # 1. Identificación, conocimiento y uso de material común de laboratorio. ............ 7 PRÁCTICA # 2. Cambios físicos y cambios químicos. ...................................... 12 PRÁCTICA # 3. Propiedades de algunos elementos. ....... 16 PRÁCTICA # 4. Enlace químico. ........................................... 22

PRÁCTICA OPCIONAL. Tipos de reacciones. .................................. 28

DATOS DEL ALUMNO

Nombre: __________________________________

Plantel: __________________________________

Grupo: __________________________________

Turno: __________________________________

Docente: ___________________________________

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

EL MÉTODO CIENTÍFICO

Mediante la utilización del Método Científico es posible obtener un conoci - miento sistematizado en todos los pro - cesos de una disciplina.

El método científico incluye una serie de actividades a través de las cuales se ob - tiene un conocimiento científico.

Así, cualquier proceso requiere ser ob- servado para poder elaborar una hipó- tesis que trate de explicarlo y, poste - riormente ser reproducido bajo condi- ciones controladas , esto es, una experimentación. A partir de los resultados obtenidos se adquiere la capacidad de aceptar o rechazar la hipótesis.

Cuando una hipótesis se comprueba al 100% se formula una ley , pues se tiene la certeza acerca de la veracidad del proceso en estudio.

Si una hipótesis no puede ser com - probada totalmente, pero se tiene cierto grado de veracidad sobre la misma, en - tonces se formula una teoría.

Cuando una hipótesis se rechaza total - mente, se procede a eliminarla y, en su lugar se propone otra para someterla a prueba y así tener la capacidad de conservarla o rechazarla. Es importante mencionar que el método científico no es exclusivo de una disciplina en par - ticular, muchas otras ciencias lo utilizan para obtener conocimiento científico. Este conocimiento es necesario como parte de la cultura general de cualquier persona.

Las investigaciones en algunas discipli- nas han progresado paralelamente al desarrollo tecnológico, también han in- fluido notablemente en los cambios del pensamiento científico y filosófico de las sociedades en distintas épocas históricas.

MÉTODO

CIENTÍFICO

OBSERVACIÓN

FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS

EXPERIMENTACIÓN

PRUEBA DE HIPÓTESIS

LEYES TEORÍAS

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

PRECAUCIONES EN EL DESARROLLO DE CADA EXPERIMENTO

Las medidas oportunas y la comprensión de las prácticas a seguir, hará del laboratorio

un lugar seguro como cualquier salón de clases. Para ello deberán tenerse en cuenta,

en forma general, las siguientes precauciones:

1. Observa dónde dejas el material caliente, cerciorándote de que esté frío antes de tomarlo con la mano. 2. Cuando calientes un tubo de ensaye, no lo apuntes hacia ti o hacia tus compañeros, puede proyectarse su contenido. 3. Si cae sobre ti o en tu ropa un material corrosivo, lávate inmediatamente con agua abundante y llama a tu instructor. 4. Nunca pruebes una sustancia si no se te indica. Puede ser veneno. 5. Al detectar el olor de un líquido, no pongas la cara sobre la boca del recipiente. Con tu mano abanica hacia ti el aroma. 6. Antes de usar un reactivo, lee dos veces la etiqueta para estar seguro de su contenido. 7. Los aparatos o recipientes en los que haya desprendimientos gaseosos no deben cerrarse herméticamente, pues las presiones formadas en su interior pueden explotarlo. 8. Los tubos de ensaye no deben calentarse por el fondo sino por las paredes, para evitar la expulsión de su contenido. 9. No arrojes cuerpos sólidos en los lavabos, a menos que estén pulverizados y sean fácilmente arrastrables o solubles en agua. No viertas directamente los ácidos en los lavabos, ya que los corroe. 10. Cuando interrumpas un experimento, coloca etiquetas con leyendas apropiadas a los frascos y matraces que contengan sustancias, así te será fácil identificarlos. 11. Cuando trabajes con fuego, mantén tu cabello recogido para evitar que se incendie. 12. Cuando necesites encender el mechero, nunca lo hagas con un papel, puede iniciar un incendio.

El profesor indicará el uso adecuado y la ubicación de las instalaciones de agua, luz, drenaje, gas, y otras que existen en el laboratorio. Se recomienda que los alumnos realicen un croquis de dichas instalaciones y practiquen simulacros de evacuación del edificio.

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

PRÁCTICA # 1

IDENTIFICACIÓN, CONOCIMIENTO Y USO DE MATERIAL COMÚN DE LABORATORIO

PROPÓSITO: Familiarizar al estudiante con algunos materiales de uso común en el laboratorio,

para ser capaz de seleccionarlos y usarlos adecuadamente.

CONCEPTOS ANTECEDENTES:

Laboratorio. ____________________________________________________________

______________________________________________________________________

Volumetría. ____________________________________________________________

______________________________________________________________________

Gravimetría. ___________________________________________________________

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Pasos del Método Científico. ________________________________________________

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NOTA : Importante presentarse al laboratorio con diagrama de flujo.

PROBLEMATIZACIÓN: ___________________________________________________________

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HIPÓTESIS PROPUESTA POR EL ALUMNO: ________________________________________

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Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

Materiales de laboratorio:

Bureta. Agitador de vidrio. Tubo de ensaye. Escobellones. Pinza de crisol. Cristalizador. Frasco gotero. Malla de asbesto. Embudo común de cristal. Vidrio de reloj. Tripie metálico. Termómetro. Soporte universal y anillo.

Pinza para bureta. Crisol de porcelana. Balanza granataria. Triángulo de porcelana. Piseta. Tapones de corcho y plástico. Cápsula de porcelana. Nuez metálica. Espátula. Pinza para tubo de ensaye. Vaso de precipitados. Embudo de separación. Matraz volumétrico.

Cucharilla de combustión. Guante de asbesto. Gradillas de madera y plástico. Matraz balón de fondo plano. Matraz Erlenmeyer. Pinza para termómetro. Mechero de Bunsen. Pipeta graduada. Mortero de porcelana. Probeta graduada. Lentes de seguridad.

Materiales que proporciona el alumno: azúcar y vinagre blanco.

DESARROLLO:

Paso 1. El estudiante investigará el nombre y utilidad de cada artículo, para que lo identifique en el material que se le ha proporcionado y, a la vez, escriba en los espacios correspondientes el nombre de cada uno de ellos.

Paso 2. Organiza el material separándolo según el uso que les darías (5 min).

Paso 3. Realiza otra clasificación tomando en cuenta el tipo de material.

Grupo A : de vidrio. Grupo B: de metal. Grupo C: de madera. Grupo D : de porcelana. Grupo E: de plástico. Grupo F: combinados.

Paso 4. Realiza las siguientes actividades y enlista los materiales que utilizaste en cada caso:

• Medir un ml de agua.
• Carbonizar azúcar.
  • Pulverizar granos de sal.
  • Calentar vinagre hasta 40 O^ C.

RESULTADOS:

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

CONCLUSIONES: Establece tus conclusiones aceptando o rechazando la hipótesis, con base

en tus resultados.

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ACTIVIDAD DE REFORZAMIENTO:

1. De los materiales que has conocido ¿cuáles resisten el fuego directo?

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2. Enlista los materiales que se utilizan exclusivamente para volumetría.

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3. ¿Cuál es la máxima temperatura a que pueden someterse los materiales de porcelana?

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FUENTES DE CONSULTA:

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Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

Materiales que proporciona el laboratorio:

1 espátula. 1 pipeta de 5 ml. 1 tubo de ensaye 13 x 100 mm. 1 pinzas de crisol. 1 cucharilla de combustión.

1 mechero. 2 vasos de precipitados p.p. de 100 ml. 1 cápsula de porcelana. 1 Soporte universal completo. 1 Encendedor o cerillos.

Sustancias que proporciona el laboratorio:

Tira de magnesio (Mg) 2 cm. Cloruro de sodio al 10 % (NaCl) 6 ml. Nitrato de plata al 4 % (AgNO 3 ) 6 gotas. Yodo (I 2 ) 0.5 g. o 2 cristales.

DESARROLLO:

Experimento 1.

Toma la tira de magnesio (Mg) con las pinzas de crisol, observa su color, flexibilidad, etc., llévala a la flama del mechero, y observa lo que acontece, analiza si el cambio es químico o físico.

Experimento 2.

En una cucharilla de combustión coloca 0.5 g de cloruro de sodio (NaCl), calienta de 1 a 2 minutos y observa; realiza tus anotaciones.

Experimento 3.

Con la cucharilla repite el experimento anterior usando en esta ocasión 0.5 g de azúcar; registra tus observaciones. Evita que el azúcar se derrame en el interior del mechero para que no se tape.

Sustancias que proporciona el alumno:

• Cloruro de sodio (sal) (NaCl) 2.5 g.
• Azúcar 0.5 g.
• Agua fría o hielo (H 2 O).
• Arena.

CINTA DE MAGNESIO PINZAS DE CRISOL

CUCHARILLA DE COMBUSTIÓN

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

Experimento 4.

Observa con detenimiento los cristales de yodo (I 2 ) y enlista sus características. Coloca arena limpia hasta cubrir el fondo de un vaso de p.p. de 100 ml. Sobre ésta vacía unos cristales de yodo. (*) Tapa el vaso con una cápsula de porcelana que contenga agua fría y calienta a flama baja el vaso de 1 a 2 minutos. Espera hasta que desaparezcan los vapores antes de retirar la cápsula; observa lo ocurrido en el fondo externo de la misma.

(*) Explica para qué se coloca la cápsula de porcelana

con agua fría.

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CÁPSULA DE PORCELANA

AGUA FRIA

ARENA

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Experimento 5.

Vacía 20 ml de agua en un vaso de p.p., agrega 2 g de sal (NaCl) y agita hasta disolver totalmente.

Anota tus observaciones. Enseguida calienta la solución de 1 a 2 minutos en una cápsula de porcelana.

NOTA: Al evaporarse la solución, apaga inmediatamente el mechero para evitar

que la cápsula se estrelle y observa lo ocurrido.

Experimento 6.

Coloca en un tubo de ensaye 2 ml de solución de cloruro de sodio (NaCl) al 10%; con una pipeta adiciona de 1 a 2 gotas de solución de nitrato de plata (AgNO 3 ) observa si hubo cambio. El instructor te indicará cómo utilizar la pipeta.

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PRÁCTICA # 3

PROPIEDADES DE ALGUNOS ELEMENTOS

PROPÓSITO: Observar y comparar las propiedades y/o características de algunos elementos

para clasificarlos.

CONCEPTOS ANTECEDENTES:

Tabla periódica. _________________________________________________________

______________________________________________________________________

Elemento.______________________________________________________________

______________________________________________________________________

Metal. ________________________________________________________________

______________________________________________________________________

No metal. ______________________________________________________________

______________________________________________________________________

Propiedad magnética. ____________________________________________________

______________________________________________________________________

Conductividad eléctrica. __________________________________________________

______________________________________________________________________

Reactividad. ___________________________________________________________

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NOTA : Importante presentarse al laboratorio con diagrama de flujo.

PROBLEMATIZACIÓN: ______________________________________________________

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Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

HIPÓTESIS PROPUESTA POR EL ALUMNO: ____________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

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Materiales que proporciona el laboratorio:

1 gradilla para pocillos de tinción. 1 circuito eléctrico con foco o multímetro. 1 pipeta de 5 ó 10 ml. 1 imán. 10 pocillos de tinción o vasos de pp 20 ml. 1 caja petri. 1 piseta con agua destilada.

Materiales que proporciona el alumno:

Toallas de papel.

Sustancias que proporciona el laboratorio:

Yodo (I 2 ) 0.5 g. Zinc (Zn) 0.5 g. Azufre (S) 0.5 g. Estaño (Sn) 1 g. Magnesio (Mg) 3 cm. Ácido sulfúrico diluido 1:1 (H 2 SO 4 ) 12 ml ().

Sustancias que proporciona el alumno:

Carbón vegetal en trozo (C) 1 g. Aluminio en trozo (Al) 1 g. Plomo en trozo (Pb) 1 g. Cobre en alambre (Cu) 1 g. Fierro en limaduras (Fe) 1 g.

NOTA. El encargado de laboratorio te proporcionará las muestras en recipientes

adecuados, numerados del 1 al 10, por lo tanto, las recibirás junto con tu material.

DESARROLLO:

En los pocillos de tinción o vasos de precipitado tienes 10 elementos que necesitas identificar, para ello observa cuidadosamente cada una de las muestras. Lee con atención todas las instrucciones y realiza las pruebas a cada muestra con el orden que a continuación se describe anotando en la tabla lo que se te pide. Concluye si se trata de un metal o un no metal.

Pruebas 1, 2 y 3: Estado de agregación, brillo y color.

Mediante observación directa.

Prueba 4: Propiedad magnética. IMÁN Como lo muestra la gráfica de la derecha,

acerca el imán a cada una de las muestras y reporta en el cuadro, si presenta o no presenta atracción (en caso necesario, vacía la muestra a la caja petri para realizar cada prueba).

AZUFRE

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

CONCLUSIÓN

METAL

O NO

METAL

NOMBRE

DEL ELEMENTO

PRUEBA

7 º.

REACTIVIDAD

6º

SOLUBILIDAD

EN AGUA

5 º.

CONDUCTIVIDAD

ELECTRICA

4 º. PROPIEDAD MAGNETICA

3 º. COLOR

2 º. BRILLO

1º. ESTADO DE AGREGACIÓN

NÚMERO

DE MUESTRA

Manual de Prácticas de Laboratorio: Química I

CONCLUSIONES: Establece tus conclusiones aceptando o rechazando la hipótesis, con base

en tus resultados.

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ACTIVIDAD DE REFORZAMIENTO:

1. ¿Qué características comparten todos los metales?

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2. ¿Qué características comparten los no metales?

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3. De las 7 pruebas, elije 3 de ellas para comprobar las características de un metal y discútelo con tus compañeros.

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