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Operaciones Básicas de Laboratorio, Guías, Proyectos, Investigaciones de Química Analítica

En el laboratorio de química analítica, el dominio de las operaciones básicas es esencial para el desarrollo de experimentos precisos y la obtención de resultados confiables. A través del reconocimiento y aplicación de estos procedimientos, se adquiere un conocimiento sólido sobre el manejo de sustancias, la identificación de mezclas y la selección de técnicas adecuadas para su separación o purificación. Este trabajo busca profundizar en la importancia de estos conceptos, describir sus aplicaciones en química analítica y explorar las herramientas utilizadas para la purificación de sustancias. Al entender estos fundamentos, se fortalece la capacidad de desarrollar procedimientos científicos rigurosos y mejorar la interpretación de los resultados experimentales.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2024/2025

A la venta desde 04/07/2025

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE FRONTERA
Facultad De Ingeniería De Industrias Alimentarias Y Biotecnología
Escuela Profesional De Ingeniería De Industrias Alimentarias
Operaciones Básicas de Laboratorio
Informe de Practica Nº 02 de Laboratorio
Estudiantes:
Reyes Medina Angel
Socola Floreano Mia
Vílchez Estrada Eliseo
Curso:
Química Analítica y Experimental
Docente:
M.Sc. Ing. David Roberto Ricse Reyes
Ciclo:
III
Sullana - Perú
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE FRONTERA

Facultad De Ingeniería De Industrias Alimentarias Y Biotecnología

Escuela Profesional De Ingeniería De Industrias Alimentarias

Operaciones Básicas de Laboratorio

Informe de Practica Nº 02 de Laboratorio

Estudiantes:

Reyes Medina Angel

Socola Floreano Mia

Vílchez Estrada Eliseo

Curso:

Química Analítica y Experimental

Docente:

M.Sc. Ing. David Roberto Ricse Reyes

Ciclo:

III

Sullana - Perú

Introducción En el laboratorio de química analítica, el dominio de las operaciones básicas es esencial para el desarrollo de experimentos precisos y la obtención de resultados confiables. A través del reconocimiento y aplicación de estos procedimientos, se adquiere un conocimiento sólido sobre el manejo de sustancias, la identificación de mezclas y la selección de técnicas adecuadas para su separación o purificación. El estudio de las operaciones fundamentales permite comprender la naturaleza de los materiales y su comportamiento en distintos procesos químicos. Además, la correcta clasificación de las mezclas homogéneas y heterogéneas facilita el diseño de metodologías de separación que optimicen la calidad de los análisis y la eficiencia de los procedimientos utilizados en el laboratorio. Este trabajo busca profundizar en la importancia de estos conceptos, describir sus aplicaciones en química analítica y explorar las herramientas utilizadas para la purificación de sustancias. Al entender estos fundamentos, se fortalece la capacidad de desarrollar procedimientos científicos rigurosos y mejorar la interpretación de los resultados experimentales.

Fundamento Teórico Principales Operaciones Básicas de Laboratorio Las operaciones básicas de laboratorio son acciones o procedimientos fundamentales que se llevan a cabo de manera regular. Estas operaciones son esenciales para realizar experimentos científicos, pruebas y análisis de manera precisa, segura y consistente. Dominar estas operaciones es la base para llevar a cabo experimentos de manera efectiva, minimizando riesgos y asegurando la calidad y validez de los datos obtenidos (Ciencias, 2023). Operaciones Básicas Tabla 1 Operaciones básicas Operación Concepto Proceso Pulverización Consiste en dividir lo máximo posible un sólido hasta convertirlo en polvo o disminuir el tamaño de sus granos para favorecer la posterior disolución. (Cosmos, 2024) Precipitación Proceso de convertir los iones de metales pesados presentes en el agua en partículas sólidas mediante sustancias químicas, lo que les permite formar un compuesto que se elimina fácilmente por filtración (Pathak et al., 2023). Decantación Método de separación de mezclas heterogéneas que se basa en la diferencia de densidades entre sus componentes (Pola et al., 2022).

Filtración La filtración es una técnica muy común de separación de las partículas sólidas de un líquido, mediante la utilización de un material poroso en función del tamaño de dichas partículas (Castells, 2023). Centrifugación Proceso mecánico que utiliza una fuerza centrífuga aplicada en lugar de la gravedad para separar los componentes de una mezcla según la densidad y/o el tamaño de partícula (Gottschalk, 2021) Evaporación Proceso en el que se forma vapor a partir de una fase líquida mediante la adición de calor (evaporación directa) (Stewart, 2024). Cristalización Transformación física de un líquido, solución o gas en un cristal, que es un sólido con una disposición interna ordenada de moléculas, iones o átomos (Yu & Reutzel-Edens, 2020) Secado y calcinado Procesos térmicos utilizados en laboratorio para eliminar agua o materia orgánica (secado) y transformar sustancias químicas mediante altas temperaturas (calcinación). Pesado Es una operación que consiste en la determinación del valor exacto de la masa de una sustancia, para lo cual se emplean balanzas de diferentes modelos y tipos.

Acetato de plomo Compuesto químico cristalino de color blanco con un sabor ligeramente dulce. Se obtiene tratando litargirio o con ácido acético. Al igual que otros compuestos plúmbeos, es una sustancia muy tóxica. El acetato de plomo es soluble en agua y glicerina (Laboteca, 2024). Sulfato de sodio compuesto químico que se presenta típicamente en forma de cristales o polvo blanco. Es altamente soluble en agua y se utiliza en diversas aplicaciones industriales y de laboratorio debido a sus propiedades como agente deshidratante, regulador de pH y reactivo químico (Parekh et al., 2019). Cloruro de sodio Compuesto químico inorgánico del grupo de los cloruros, la sal del ácido clorhídrico y el sodio. Su fórmula química es NaCl. se presenta en estado sólido, en forma de polvo blanco cristalino fino, con un olor y sabor salados característicos (Experts, 202 2 ). Nota La tabla menciona los reactivos usados en esta practica de laboratorio, así como también una breve descripción o definición de los mismos. Insumos, Materiales y Equipos − 250ml de aceite − 20g de sacarosa − Vasos de precipitado 250 ml − Baguetas − Estufa eléctrica − Embudo − Agua destilada − Balanza analítica

− Tubos de ensayo − Piseta − Pera de decantación − Probeta 100 ml − Luna de reloj − Mechero Bunsen − Rejilla de asbesto Procedimiento Experimental Experimento Nº1: Separación de un Compuesto Por Precipitación, Decantación, Lavado y Secado. − En un tubo de ensayo tomamos exactamente 5ml de una solución de acetato de plomo, y en otro tubo tome 5ml de una solución de yoduro de potasio (o nitrato de bario y sulfato de sodio). − Luego de haber observado las características principales de ambas sustancias, depositamos ambas soluciones en un vaso de precipitado. Enseguida agregamos 10 ml de agua destilada, para acelerar la velocidad de precipitación y dejamos en reposo por 5 minutos para facilitar la decantación. Pesamos el papel de filtro. − Se procedió a filtrar vertiendo la solución sobre el papel de filtro utilizando una varilla de vidrio de modo que dirija el líquido contra la pared el filtro y hacia el vértice. − Luego procedimos a lavar las paredes interiores del vaso utilizando una piseta con agua de modo que arrastre hacia el filtro todas las partículas sólidas. − Dejamos escurrir todo el líquido, luego extraimos cuidadosamente el papel del filtro del embudo conteniendo el precipitado. Colocamos en una luna de reloj y lo llevamos a una estufa eléctrica para secarlo.

Resultados

Experimento N.º 1 : Separación de un Compuesto por Precipitación, Decantación, Lavado y

Secado. Tabla 3 Ml de solución Pb (CH 3 COO) 2 ml de solución de kI Masa de papel filtro (g) m m 1 + precipitado m 2 Masa de precipitado m 3 =m 2 - m 1 5ml 5ml 0.90 g 4.55g 3.65g Nota La tabla presenta los resultados obtenidos en el Experimento N.º 1, enfocado en la separación de compuestos mediante los procesos de precipitación, decantación, lavado y secado. A través de estos métodos, se evidencia cómo es posible separar sustancias disueltas en agua, como el Pb(CH₃COO)₂ y el KI. Asimismo, se muestra la aplicación de operaciones básicas para registrar las cantidades de solución involucradas. Experimento N.º 2: Disolución, Evaporación y Cristalización Tabla 4 Masa de sustancia impura m Masa papel filtro m 2

M 2 +

sustancia pura m 3 Masa de sustancia en g m 4 R= m 4 / m 1 %R= m 4 / m 1 x 100 1g 0.89 g 1.20g 0.31 0.31 0. Nota Resultados estimados de las sustancias del experimento N°

Conclusiones El estudio y comprensión de las operaciones básicas en el laboratorio permitió desarrollar una base sólida en química analítica. Comprendimos que estas operaciones son esenciales para la manipulación segura de sustancias y equipos, la obtención de datos confiables y la correcta interpretación de los resultados experimentales. Describimos las variadas operaciones básicas de la química analítica, las cuales constituyen la base de múltiples procesos experimentales. Su descripción y comprensión detallada permitió conocer los principios de separación, purificación y caracterización de sustancias, esenciales para la determinación de propiedades físicas y químicas. El reconocimiento de los tipos de mezclas presentes en las sustancias nos permitió diferenciar sus características y comprender su comportamiento en diversos procesos químicos. Identificar adecuadamente si una mezcla es homogénea o heterogénea facilita la selección de métodos adecuados para su separación y análisis. La capacidad de separar y purificar mezclas homogéneas y heterogéneas nos resultó fundamental para obtener sustancias puras y analizar su composición con precisión. Dominamos diversas técnicas de separación, las cuales nos permitió optimizar procesos de laboratorio y mejorar la calidad de los mismos.

Referencias Alquera Ciencia Sl. (2025). Yoduro de Potasio: Comprar Online - Alquera.com. Alquera.com. https://www.alquera.com/yoduro-de-potasio/ Berk, Z. (2018). Distillation. In Elsevier eBooks (pp. 329–351). https://doi.org/10.1016/b978- 0 - 12 - 812018 - 7.00013- 0 Castells, J. (2023, noviembre 9). ¿Cuáles son las principales técnicas de filtración de laboratorio? Scharlab Web Corporativa. https://www.scharlab.com/lab/es/soporte/blog/cuales-son-tecnicas-filtracion-laboratorio/ Ciencias. (2023, December 19). Operaciones básicas en el laboratorio: las siete más importantes. Esneca Medical. https://esnecamedical.com/operaciones-basicas-en-el-laboratorio/ Cosmos. (2024, December 10). Pulverización de sólidos, descubre las aplicaciones de los molinos pulverizadores. https://www.cosmos.com.mx/blog/pulverizacion-de-solidos- descubre-las-aplicaciones-de-los-molinos-pulverizadores/ Experts, F. (2022). Cloruro de sodio (sal de mesa) - propiedades y usos en alimentación y medicina | Foodcom S.A. Foodcom S.A. https://foodcom.pl/es/cloruro-de-sodio-o-sal-de- mesa-propiedades-y-usos-en-alimentacion-y-medicina/ Gottschalk, U. (2021). Overview of downstream processing in the biomanufacturing industry. In Elsevier eBooks (pp. 669–682). https://doi.org/10.1016/b978- 0 - 08 - 088504 - 9.00238- 5

Laboteca. (2024). Acetato de Plomo, Trihidratado, cristal. Laboteca. https://www.laboteca.com.mx/products/w0564- 100 - acetato-de-plomo-trihidratado- cristal? Martins, F. C., Sentanin, M. A., & De Souza, D. (2018). Analytical methods in food additives determination: Compounds with functional applications. Food Chemistry, 272, 732–750. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08. Parekh, P. J., Oldfield, E. C., & Johnson, D. A. (2019). Bowel preparation for colonoscopy. In Elsevier eBooks (pp. 102-109.e2). https://doi.org/10.1016/b978- 0 - 323 - 41509 - 5.00009- 8 Pathak, V. V., Shukla, S. K., Tuteja, J., Garg, A., Chhabra, B., & Sand, A. (2023). Utility of biogenic nanomaterials for rejuvenation of heavy metals. In Elsevier eBooks (pp. 143– 153). https://doi.org/10.1016/b978- 0 - 323 - 91767 - 4.00013- 6 Pola, L., Collado, S., Oulego, P., & Díaz, M. (2022). Kraft black liquor as a renewable source of value-added chemicals. Chemical Engineering Journal, 448, 137728. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022. Stewart, D. (2024). Co-products. In Elsevier eBooks (pp. 271–289). https://doi.org/10.1016/b978- 0 - 12 - 401735 - 1.00015- 5 Yu, L., & Reutzel-Edens, S. (2003). CRYSTALLIZATION | Basic principles. In Elsevier eBooks (pp. 1697–1702). https://doi.org/10.1016/b0- 12 - 227055 - x/00313- 8

Nota Determinación de la masa del precipitado filtrado utilizando papel filtro, posterior a la mezcla de dos soluciones. Nota Pesado de la muestra proporcionada (cloruro de calcio).

Nota Disolución de la sustancia (cloruro de calcio) en 20 ml de agua.