Guia de lab quimica general - 2022, Slides de Química

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Departamento Académico de Cursos Básicos Lima, Perú 2022 Autores Profesores del curso

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• Normas generales para el estudiante del curso de Química General Contenido
• pandemia Normas generales para el estudiante del curso de Química General en la presencialidad durante la
• Introducción
• Instrucciones para el desarrollo de las experiencias prácticas
• Instrucciones para el desarrollo de los informes de experiencias prácticas
• Criterios que se tomarán en cuenta para la evaluación de los informes de práctica
• Práctica N° 1. Principios básicos de bioseguridad
• Práctica N° 2. Identificación de equipos, materiales y reactivos de laboratorio
• Práctica N° 3. Propiedades de la materia: densidad y viscosidad
• Práctica N° 4. Transiciones electrónicas
• Práctica N° 5. Propiedades de compuestos según su enlace químico
• Práctica N° 6. Repaso para Evaluación Parcial de Práctica
• Práctica N° 7. Evaluación Parcial de Práctica
• Práctica N° 8. Reacciones químicas en disolución acuosa
• Práctica N° 9. Ley de los gases ideales
• Práctica N° 10. Preparación de disoluciones acuosas
• Práctica N° 11. Valoración rédox y estequiometría
• Práctica N° 12. Efecto calorífico de las reacciones químicas
• Práctica N° 13. Factores que afectan la cinética química
• Práctica N° 14. Soluciones amortiguadoras
• Práctica N° 15. Retroalimentación del docente...............................................................................
• Bibliografía.......................................................................................................................................
• Anexos

Normas generales para el estudiante del

curso de Química General en la

presencialidad durante la pandemia

1. Uso de mascarilla

Para prevenir el la COVID-19, el uso de mascarilla está supeditado a las orientaciones del Ministerio de Salud, de la Universidad Científica del Sur y de algún otro ente regulatorio.

2. Lavado de manos

Otra de las medidas para prevenir el contagio por COVID-19 y otras enfermedades es el lavado de manos. La Organización Mundial de la salud recomienda lavarse las manos de la siguiente forma: Fuente: Infografía, lavado de manos http://www.imss.gob.mx/salud-en-linea/infografias/lavado-manos

3. Aforo Con el objetivo de garantizar el distanciamiento social, se seguirán las recomendaciones del Ministerio de Salud, de la Universidad Científica del Sur y otros entes regulatorios sobre el aforo permitido.

Instrucciones para el desarrollo de las

experiencias prácticas

1. Laboratorio de Química 1, 2, 3 y 4 de Universidad Científica del

Sur

El Laboratorio es un ambiente físico estratégico donde se desarrolla diferentes experimentos, con la finalidad que el alumno complemente conocimientos, genere habilidades y destrezas en la manipulación de materiales, equipos e instrumental de laboratorio, incentivando así la adquisición de los hábitos del método científico- observando los fenómenos que ocurren en los ensayos respectivos y tomando datos necesarios para obtener resultados confiables.

2. Instrucciones para el trabajo en el laboratorio

 Llegar puntual a las prácticas (tolerancia 5 minutos).  Leer con anticipación la Práctica a realizar.  Cada sesión de Laboratorio genera un Informe; el que será entregado en la siguiente práctica en su respectivo horario. Es la única fecha y la entrega es de carácter obligatorio. El informe se debe desarrollar de acuerdo a formato que se encuentra en la Guía de Práctica.  • La inasistencia injustificada a cualquier práctica impide al alumno la presentación del informe correspondiente y por lo tanto tendrá la nota mínima de cero.  El alumno con inasistencia justificada deberá recuperar la práctica durante la misma semana para lo que recabará de su profesor de prácticas el formato de autorización correspondiente.

3. Medidas de seguridad en el laboratorio

3.1. Higiene personal  Queda terminantemente prohibido fumar, comer y/o beber durante las prácticas en el laboratorio. Así mismo el uso de celulares y otros equipos electrónicos.  Se debe lavar las manos al finalizar el trabajo de laboratorio y cada vez que se sospecha que ha estado en contacto con algún material contaminado.

 Al entrar en contacto la piel con ácidos o bases fuertes, lavarse inmediatamente con abundante agua. Para el caso de ácidos aplicarse una solución saturada de bicarbonato, para las bases utilice una solución al 5% de ácido acético (vinagre).  Para quemaduras leves el área afectada se debe aplicar inmediatamente una crema de picrato de Butesín.  Mantener limpio el área de trabajo. Al derramar alguna sustancia limpiar inmediatamente. Al final de la práctica dejar todo el material limpio y ordenado. 3.2. Comportamiento de los estudiantes durante las prácticas  Está terminantemente prohibido ingresar al laboratorio mochilas, carteras o bolsos, animales domésticos, etc.  El ingreso y uso de teléfonos celulares está supeditado a lo que indique el encargado de laboratorios y el docente del curso.  Una vez que el alumno haya ingresado al laboratorio no puede salir por ningún motivo.  El trabajo con sustancias volátiles se debe realizar haciendo uso de la campana extractora.  Para diluir ácidos, siempre se debe agregar los ácidos al agua, y no en sentido contrario.  Cuidar como propio todo bien que encuentre o utilice en el laboratorio. El alumno es responsable de los materiales asignados para el desarrollo de la práctica, el deterioro implica su reposición obligatoria.  El manejo de materiales, reactivos y el desarrollo de los experimentos sólo se realizan con autorización del profesor. Los experimentos no autorizados están prohibidos.  Observar cuidadosamente que los frascos con reactivos estén etiquetados indicando el contenido y la concentración respectiva, antes de ser usados.  Obtener las sustancias químicas de los frascos de reactivos, en un vaso de precipitados o en un tubo de ensayos limpio, cuidando de no usar cantidades mayores que las necesarias, está terminantemente prohibido regresar sustancia alguna no utilizada al frasco original.  Al encender el mechero Bunsen, primero encender el fósforo y luego abrir la llave de gas. 3.3. Eliminación de residuos  Los desechos sólidos, líquidos y las sales solubles, deben ser depositados en los recipientes indicados por el profesor para su posterior tratamiento.  Todo desperdicio de papel o residuo sólido debe dirigirse al respectivo recipiente de basura situados en ambas paredes laterales de cada Laboratorio.  No se debe arrojar residuos sólidos al lavadero.

5. Registro de observaciones y datos  Manipular con habilidad, criterio y en forma adecuada los diferentes materiales de laboratorio.  Desarrollar los experimentos en forma ordenada y con mucha responsabilidad.  Observar con mucho cuidado los fenómenos que ocurren durante el desarrollo de los experimentos.  Realizar las mediciones con precisión y efectuar las anotaciones pertinentes, para obtener resultados satisfactorios disminuyendo el margen de error. “ Un error mínimo al principio puede ser máximo al final ” (Aristóteles).  Todo alumno deberá contar con una calculadora personal que contenga como mínimo funciones de potencia y logaritmo. No se permitirá usar celulares como calculadora personal. 6. Cuaderno de anotaciones  Cada alumno debe tener un cuaderno para la toma de datos y la determinación de los cálculos respectivos.  El cuaderno de anotaciones debe estar ordenado considerando la siguiente secuencia: o Título de la práctica o Objetivo o Resumen de fundamento teórico o Datos experimentales o Cálculos o Resultados o Observaciones importantes o Conclusiones 7. Sistema de evaluación 7.1. Evaluación Parcial de Práctica La EP tiene un porcentaje de 20 %, dentro del cual la parte Práctica tiene 10 %. 7.2. Evaluación Continua 3 La EC3 tiene un porcentaje de 19 %, dentro del cual el promedio de Informes de laboratorio cuenta con 9 % y el promedio de Evaluación actitudinal Práctica cuenta con 1 %.

Instrucciones para el desarrollo de los informes de experiencias prácticas Los informes se elaboran en forma grupal. Las partes esenciales del informe son:

1. Carátula: Se presenta un formato de carátula en la página siguiente.
2. Objetivos: Indicar los objetivos de la práctica respectiva.
3. Resultados: Desarrollar los cálculos matemáticos y colocar los resultados en cuadros.
4. Discusión: Comparar los resultados obtenidos con valores de fuentes de información (libros, revistas especializadas, internet, etc.)
5. Conclusiones: En base al objetivo planteado al inicio de la práctica y los resultados obtenidos. Se incluyen advertencias u observaciones importantes.
6. Bibliografía: Autor. Año de edición. Título del texto. Editorial. Lugar de edición (ciudad y país). Páginas consultadas. Se brindan recomendaciones adicionales:  Establecer un día de reunión con el grupo para realizar el informe. La persona que cargue el documento en el Aula Virtual se debe comprometer a hacerlo dentro del plazo determinado por el docente.  Verificar que el nombre de los estudiantes que han elaborado el informe se encuentren en la carátula. Caso contrario, no tendrán calificación.  Indicar el porcentaje de participación en la elaboración del informe. Cada estudiante debe tener un porcentaje entre 0 % y 100 %. Donde 100 % es participación activa y 0 % es participación nula en la elaboración de informe.  Leer y entender los criterios de evaluación de la rúbrica de evaluación.  Las referencias bibliográficas pueden redactarse en formato APA o formato Vancouver.  No recurrir al plagio para elaborar el informe. La carátula que debe tener el informe la puede copiar y completar.

Criterios que se tomarán en cuenta para

la evaluación de los informes de práctica

Los criterios de evaluación para los informes de práctica se detallan a continuación.

Informe de Práctica (Grupal)

Prácticas 2, 3, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 13 y 14

Aspecto a evaluar Logrado En proceso No logrado Carátula Elaboran la carátula en la primera página del informe siguiendo el modelo presentado en la guía, adicionalmente los integrantes van en orden de apellidos, nombres y se incluye correo institucional de los mismos. Elaboran la carátula en una página distinta a la primera o cuenta con la mayoría de datos solicitados, pero no está completa. No elaboran la carátula en el informe o los datos solicitados son escasos. 2 puntos 1,5 puntos 0,5 puntos Objetivos Mencionan los objetivos de la sesión y estos son congruentes con el tema del curso desarrollado. Mencionan la mayoría de los objetivos de la sesión, pero algunos no fueron mencionados. No mencionan los objetivos de la sesión o los objetivos establecidos no guardan relación alguna con la sesión. 2 puntos 1,5 punto 0,5 puntos Resultados Presentan los resultados correctos obtenidos en la sesión mediante el uso de tablas que son fáciles de entender y gráficos estadísticos cuando sea oportuno. Presentan los resultados obtenidos en la sesión son mediante el uso de tablas, aunque con algunos errores, y gráficos estadísticos cuando sea oportuno. Presentan los resultados con alto grado de error en tablas o no se presentan resultados. 3,5 - 4 puntos 2,5 - 3,5 puntos 1 - 2,5 puntos Discusión Responden las preguntas planteadas  Justificando correctamente en función de lo aprendido.  Reconociendo fuentes de error.  Investigando en fuentes confiables. Responden las preguntas pero con fallas en alguno de los criterios. Responden las preguntas pero con muchas fallas en uno o varios criterios o no responden las preguntas.

3,5 - 4 puntos 2,5 - 3,5 puntos 1 - 2,5 puntos Conclusiones Explican si se cumplieron los objetivos de la sesión y los aprendizajes del equipo. Explican, aunque con poco detalle, si los objetivos de la sesión se cumplieron. No mencionan aprendizajes. No explican si los objetivos de la sesión se cumplieron. Tampoco mencionan los aprendizajes. 3 puntos 2 puntos 1 punto Bibliografía Incluyen tres referencias bibliográficas confiables y las cita en el formato adecuado. Incluyen dos referencias bibliográficas confiables y las cita en el formato adecuado o presentan tres referencias bibliográficas con error en el citado. Incluyen una referencia bibliográfica. 3 puntos 2 puntos 0 puntos Orden y ortografía Ordenan el informe según las secciones establecidas, tipo y tamaño de letra, entre otros, y no existen errores ortográficos. Ordenan el informe según la disposición en la mayoría de las secciones, tipo y tamaño de letra, entre otros, y existen errores ortográficos mínimos. No ordenan el informe según la disposición en la mayoría de las secciones y existen errores ortográficos mayores. 2 puntos 1 punto 0 puntos Puntaje total 16 - 20 puntos 13 – 15,9 puntos 0 – 12,9 puntos *Cuestiones éticas. De evidenciarse plagio en la presentación de Informes, el estudiante tendrá automáticamente la nota de cero (00) en el concepto del Informe correspondiente. Además, tal conducta será reportada con el responsable del Curso, Directora de Departamento y Director/Decano de Carrera.

Informe de Práctica (Grupal)

Práctica 5

Competencia Solución de problemas SP1: Identifica un problema, especificando las variables que lo constituyen. Aspecto a evaluar Logrado En proceso No logrado Contenido El contenido del póster científico en el Título, Autores, Objetivos, Resultados, Discusión y Conclusiones es relevante y aporta información de alta calidad. El contenido del póster científico en el Título, Autores, Objetivos, Resultados, Discusión y Conclusiones tiene cierto grado de relevancia y aporta información. El contenido del póster científico en el Título, Autores, Objetivos, Resultados, Discusión y Conclusiones no es relevante y no aporta información. 6 - 7 puntos 5 - 6 puntos 1 - 5 puntos

Práctica N° 1. Principios básicos de

bioseguridad

1. Introducción

El párrafo introductorio de la publicación Seguridad en los laboratorios químicos académicos resulta apropiada para los fines de esta práctica introductoria. Este párrafo menciona lo siguiente: “ Antes de comenzar cualquier operación o hacer un experimento es importante preguntarse: “¿Qué pasaría si...?”. La respuesta a esta pregunta requiere el conocer los peligros de las sustancias químicas y el equipo que se va a utilizar. La reactividad, inflamabilidad, corrosividad y la toxicidad de los compuestos que van a utilizar son los que van a dictar las precauciones necesarias a tener en cuenta. Por esto, esa “información sobre precauciones a tomar” es indispensable que se encuentre en una sección introductoria o en el procedimiento escrito, que debe seguir al realizar cualquier experimento .” Sociedad Americana de Química, 2022 Antes de la práctica de laboratorio puede consultar los siguientes recursos.  Niveles de bioseguridad https://www.youtube.com/watch?v=1zIiktrxQeU  Spot Lavado de manos MINSA https://www.youtube.com/watch?v=82-krJFtYe

2. Resultado de aprendizaje

Al finalizar la sesión, el estudiante identifica riesgos y peligros en el trabajo de laboratorio a través de videos e imágenes relacionadas y empleando como criterio principios básicos de seguridad.

3. Competencias

 Identificar los principales niveles de bioseguridad de un laboratorio.  Identificar los agentes de riesgo a los que los estudiantes puede estar expuestos en el desarrollo de su carrera.

4. Procedimiento  Breve conversatorio con los estudiantes sobre la importancia de la Bioseguridad en el laboratorio.  Definir los principios de la Bioseguridad y su importancia en la salud.  Señalar de los diferentes niveles de Bioseguridad en el laboratorio.  Mencionar cómo manejar adecuadamente los residuos producidos en el laboratorio y en Centros de Salud.  Identificar señalética de seguridad y bioseguridad empleada en las instalaciones del laboratorio.  Retroalimentación de pregunta-respuesta del tema de bioseguridad en el laboratorio.  Resolver dudas de los alumnos sobre el tema presentado en clase. 5. Referencias bibliográficas 1. Manual de bioseguridad en el laboratorio, 3a ed. Ginebra: Organización Mundial de la Salud. 2005. 2. Manual de bioseguridad en laboratorios de ensayo, biomédicos y clínicos /Elaborado por Instituto Nacional de Salud. 3a. ed.-- Lima: Ministerio de Salud, Instituto Nacional de Salud, 2005.

4. Fundamento teórico 4.1. Sólidos amorfos Los sólidos son más estables en forma cristalina. Sin embargo, sí un sólido se forma rápidamente, por ejemplo, cuando un líquido se enfría muy rápido, sus átomos o moléculas no tienen tiempo de alinearse por sí mismos y pueden quedar fijos en posiciones distintas a las de un cristal ordenado. El sólido así formado se llama amorfo. Los sólidos amorfos, como el vidrio, carecen de una distribución tridimensional regular de átomos. El vidrio es un producto de fusión de materiales inorgánicos óptimamente transparente que se ha enfriado a un estado rígido sin cristalizar. En este caso, el producto de fusión significa que el vidrio es una mezcla fundida de SiO 2 , su principal componente y otros compuestos como Na 2 O, B 2 O 3 y ciertos óxidos de metales de transición que le confieren color y otras propiedades. Cuadro 2. Composición y propiedades de tres tipos de vidrio Nombre Composición Propiedades y uso Vidrio de cuarzo puro 100 % SiO 2 Expansión térmica baja, transparente en un amplio margen de longitudes de onda. Usado en la investigación óptica. Vidrio Pyrex 60 – 80 % SiO 2 Expansión térmica baja; transparente a la radiación e infrarroja pero no a la UV. Utilizado principalmente en el laboratorio y en utensilios para cocinar.

10 – 25 % B 2 O 3

En mínima cantidad Al 2 O 3 Vidrio de cal sodada 75 % SiO 2 Es muy sensible a las sustancias químicas y a los choques térmicos. Transmite la luz visible, pero absorbe la radiación UV. Se emplea principalmente en ventanas y botellas. 15 % Na 2 O 10 % CaO Fuente: Chang (2010) 4.2. Mechero Es un mechero de uso común en el laboratorio como fuente de calor. Funciona con gas propano (C 3 H 8 ) o gas natural, que al ser mezclado en proporciones adecuadas con oxígeno (O 2 ) del aire, reacciona generando energía calorífica y emitiendo luz (flama).

Figura 2 .1. Partes del mechero 4.3. Tipos de llama a) Luminosa Se produce cuando el oxígeno (O 2 ) que ingresa al mechero a través del aire es insuficiente, generando combustión incompleta. La combustión del propano produce pequeñas partículas de carbón (hollín) que se calientan a incandescencia, dando lugar a una llama de color amarilla. b) No luminosa Se produce cuando el oxígeno (O 2 ) que ingresa al mechero a través del aire está en exceso, generando combustión completa. La combustión del propano no produce partículas sólidas, siendo el color de la llama azul, en la cual se distinguen tres zonas y 2 conos. Figura 2 .2. Tipos de llama