UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA FACULTAD DE CIENCIAS ... · • Clases de laboratorio: se requiere...

Química Inorgánica

Autores: Lic. Alcides Rodríguez; Ing. Hernán Severini; M.Sc. Ma. Andrea Marín; Dra. Marcela Martínez; Dr. Pablo Ribotta 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS FISICAS Y NATURALES CARRERA DE INGENIERIA QUIMICA CATEDRA DE QUIMICA INORGÁNICA

GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS Año 2012

PROFESORES:

Mg. María Andrea Marín

Dra. Marcela Martínez

Dr. Pablo Ribotta

lng. Hernán Severini



EXPECTATIVAS DE LOGRO � Competencias Cognitivas: • Definir a la química inorgánica como una ciencia experimental aplicable a procesos analíticos

e industriales. • Adquirir información científica actualizada sobre aspectos fundamentales de la química

inorgánica con especial interés en los aspectos industriales. • Interpretar las principales propiedades periódicas de los elementos • Comparar las variaciones de las propiedades periódicas fundamentando y prediciendo los

cambios en las mismas. • Identificar los principales elementos de cada grupo siendo capaz de discriminar entre los

diferentes métodos de obtención cual es el más apto para cada situación. • Aplicar el conocimiento de las propiedades de sus elementos o sus compuestos derivados

asociando estos con las aplicaciones industriales de los mismos. • Reconocer los principales cationes y aniones en mezclas de acuerdo a sus propiedades

analíticas de los mismos. • Reconocer y aplicar los conceptos principales de la química de los compuestos de

coordinación. • Identificar y utilizar correctamente las ideas que caracterizan al estado sólido. � Competencias Procedimentales: • Desarrollar habilidad en la búsqueda, uso y manejo de información bibliográfica pertinente en

distintos momentos del proceso de investigación. • Resolver situaciones problemáticas aplicando el método científico. • Interpretar la correlación de las variables en un proceso químico industrial que tenga como

objetivo la obtención de sustancias inorgánicas. • Acceder e interpretar sistemas de simulación de procesos químicos. • Demostrar comprensión y correcto uso de la terminología científica para comunicarse con

efectividad. • Demostrar capacidad para expresarse correctamente en forma tanto oral como escrita. • Reafirmar hábitos de cuidado y orden en sus trabajos. � Competencias Actitudinales: • Demostrar actitudes de respeto, cooperación, solidaridad y responsabilidad. • Manejar respetuosamente del espacio y los recursos propios y de la institución. • Desarrollar hábitos de puntualidad en la realización de actividades obligatorias y en la

asistencia a las instancias presenciales.



CONDICIONES DE PROMOCIÓN

• Asistencia del 80 % a clases teórico-prácticas.

• Parciales: se deberá aprobar dos parciales obligatorios con el setenta por ciento (70 %) de promedio de los contenidos y con no menos del 60 % en cada parcial. Se podrá recuperar uno de los dos. La nota del parcial de recuperación reemplazará el parcial no aprobado.

• Clases de laboratorio: se requiere aprobación del 80 %. La aprobación de estos trabajos

se logrará con la asistencia, aprobación de informe y evaluación del desempeño.

• Clases de seminarios: se requiere asistencia del 80 %. Nota: al existir distintas instancias de evaluación cada contenido se evaluará en su ámbito, pero no mantendrá esta exclusión de otros contextos sus aplicaciones o vinculaciones razonablemente lógicas.

CONDICIONES DE REGULARIDAD La regularidad tendrá validez por el término de 1 (un) año, a partir de la fecha de finalización del semestre de cursado (RESOLUCIÓN N° 154-H.C.D.-2002) Asistencia del 80 % a clases teórico-prácticas. Tener aprobado no menos del 50 % de las Evaluaciones Parciales Clases prácticas: se requiere aprobación del 80 % de los prácticos. Clases de seminarios: se requiere asistencia del 80 %. BIBLIOGRAFIA: - QUIMICA INORGANICA SHRIVER and ATKINS. Ed. Mc Graw Hill. 2006 - QUIMICA INORGANICA. RODGERS. Ed. Mc Graw Hill 1995. - INTRODUCCION A LA QUIMICA INORGANICA. C. VALENZUELA CALAHORRO. Ed. Mc. Graw Hill. 1999 - QUIMICA INORGANICA AVANZADA. COTTON Y WILKINSON. Ed. Limusa 1998 - QUIMICA BIOINORGANICA. BARAN. Ed. Mc Graw Hill 1995 - QUIMICA GENERAL. WHITTEN . DAVIS PECK Ed. Mc Graw Hill 1998. - QUIMICA INORGANICA GUTIERREZ RIOS. Ed. Reverte 1997 - QUÍMICA INORGÁNICA THERALD MOELLER. Ed. Reverte 1979




Cronograma 2011

Sem. Fecha Teórico Laboratorio Observaciones

1 14-Mar Estructura Atómica. Nucleogénesis. Orbitales Atómicos y Moleculares. Enlaces

-

2 21-Mar TOM en moléculas diatómicas homonucleares del 2º Período.

Estado Sólido Seminario REDOX 24 y 25 Marzo Feriado

3 28-Mar Ácidos y bases. Oxidación y Reducción. Estabilidad Redox. Extracción de elementos

Seminario REDOX

4 04-Abr Introducción a los compuestos de Coordinación

-

5 11-Abr Hidrógeno - G1 - G2 TP 1 Coordinación

6 18-Abr G13 – G14 - 21 y 22 Abril Feriado

7 25-Abr G15 TP 2 H2/O2 y Mg

8 02-May 1º Parcial -

9 09-May G16 TP 3 Al/ Al+3

10 16-May G17 y G18 TP 4 Pb/ Si

11 23-May Elementos del bloque d - 25 Mayo Feriado

12 30-May Elementos del bloque f TP 5 NO3H / NH3

13 06-Jun Fronteras TP 6 S/ H2SO4 Halógenos

14 13-Jun 2º Parcial -

15 20-Jun FERIADO Recuperatorio 24 Junio Fin Semestre

HORARIOS DE CLASES

TEORICOS Lunes 18 a 21 aula 219

LABORATORIO 1 Lunes 08:00 a 11:00 Lab (aula 212)

LABORATORIO 2 Miércoles 14:00 a 17:00 Lab (aula 212)

LABORATORIO 3 Jueves 14:00 a 17:00 Lab (aula 212)



SEMINARIO REACCIONES REDOX Resolver y entregar al docente a cargo.

1. Cuales de las reacciones mencionadas a continuación pertenecen a las de oxidación-reducción:

A -Zn + H2SO4(dil) ----------- ZnSO4 + H2 B- Zn + 2 H2SO4(conc) ------- ZnSO4 + SO2 + H2O C- Zn(OH)2 + H2SO4 ---------- ZnSO4 + 2 H2O D- Fe2O3 + CO -------- CO2 + 2 FeO E- Fe2O3 + 6 HCl ------ 2 FeCl3 + 3 H2O F- Na2CO3 + SiO2 ------ Na2SiO3 + CO2 G- 2 Na2SO4 + 2 SiO2 + C -------- 2 Na2SiO3 + CO2 + 2 SO2 Argumentar la respuesta y señalar el oxidante y el reductor cuando corresponda.

2. Basándote en los potenciales normales redox, ¿Crees que el Cl2(g) podría ser un agente reductor u oxidante? Razona brevemente tu respuesta.

3. El peróxido de hidrógeno puede prepararse haciendo reaccionar peróxido de bario con

una solución de ácido sulfúrico. Escriba una ecuación para ésta reacción.

4. Escriba las semiecuaciones para la descomposición del peróxido de hidrógeno.

5. Utilizando los potenciales normales de reducción, decide si el peróxido de hidrógeno se puede utilizar para oxidar Co+2 a Co+3 en solución ácida y Ce+3 a Ce+4.

6. ¿Podría utilizarse H2O2 para oxidar Na? J.S.R.

7. El H2O2 puede actuar como agente oxidante o reductor, dependiendo a quien se enfrente.

¿Cómo actuaría si se enfrentara con: a) MnO4-, b) I-(aq)? Escribe las ecuaciones que

representan estas reacciones.

8. Calcular los equivalentes del oxidante y del reductor en las reacciones que se desarrollan de acuerdo con los siguientes esquemas:



A- PbO2 + NaNO2 + H2SO4 ------------ PbSO4 + NaNO3 + H2O B- Cr(OH)3 + Br2 + Na(OH) ---------------- Na2CrO4 + NaBr + H2O C- K2Cr2O7 + K2SO3 + H2SO4 ------------- Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O D- (NH4)6V10O28 + KI + HCl --------------- VOCl2 + I2 + NH4Cl + KCl + H2O

9. Igualar las ecuaciones de las siguientes reacciones redox:(semireacciones) A- As2O3 + HNO3 + H2O ---------------- H3AsO4 + NO B- Fe2(SO4)3 + AsH3 ---------------- As + FeSO4 + H2SO4 C- KIO3 + Na2SO3 + H2SO4 ------------- I2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O D- KMnO4 + Ca(NO2)2 + H2SO4 ------- CaSO4 + Mn(NO3)2 + KNO3 + K2SO4 +H2O E- As2O3 + I2 + KOH ------------ KI + K3AsO4 + H2O F- Cr2(SO4)3 + Br2 + KOH ------------- K2CrO4 + KBr + K2SO4 + H2O G- Al + NO3

- + OH- ------------- Al(OH)4- + NH3 H- PbO2 + Cl- ------------ ClO- + Pb(OH)3- I- N2H4 + Cu(OH)2 ----------- N2 + Cu J- I- + H2SO4 (caliente,conc) ------------- I2 + SO2



EL LABORATORIO TAMBIÉN EXISTE por Nelson Culler

Listado de normas de conveniencia para la seguridad en los laboratorios de trabajo e

investigación Poco, variado y peligroso Los laboratorios químicos, en general, son lugares donde se manipulan cantidades pequeñas de gran variedad de sustancias químicas, que se denominan muy sugestivamente: "reactivos". Estos materiales poseen un abanico de propiedades físicas y químicas que permiten su uso para detectar y analizar otras sustancias. Pero, además, suelen tener otras características no deseables, como su inflamabilidad, toxicidad, reactividad, etc. En muchos casos, estas propiedades peligrosas se generan por reacciones, ya sea provocadas o accidentalmente, en el mismo laboratorio. Los riesgos se acreditan cuando los reactivos se calientan, se evaporan o se someten a otras condiciones propias de las tareas del lugar. Los laboratorios de fábrica no son la excepción a lo mencionado. Sorprendentemente, aun en industria con buenas prácticas preventivas en las áreas de producción, se encuentran laboratorios con serios riesgos para la seguridad, la salud y el medio ambiente. Algunas veces esta situación se origina en la presunción, por parte de la gerencia, de que el laboratorio está en manos de profesionales y técnicos expertos, conocedores de los riesgos de los reactivos y reacciones y, por supuesto, de las medidas adecuadas de prevención. Los numerosos y graves accidentes ocurridos en estos lugares, demuestran que el conocimiento de la química no siempre está acompañado por la capacidad de ponderar los riesgos y, lo que es peor, de estar motivado para controlarlos. Otras sorpresas desagradables aparecen cuando nos ponemos a estudiar las formas de disposición de desperdicios en el laboratorio. Industrias importantes han caído en la cuenta, después de evaluar sus efluentes y las fuentes de contaminación, que el laboratorio químico (al que nadie le había prestado atención), creaba condiciones conflictivas aún mas serias que los procesos de fabricación (que si habían sido controlados). Todo esto nos lleva a darle un consejo: incluya a su laboratorio dentro del programa de prevención de lesiones, enfermedades y afectación del ambiente. Muchos de los métodos y técnicas que hemos repasado en números anteriores de gerencia Ambiental son de aplicación directa al trabajo en el laboratorio. No obstante, le proponemos revisar algunos aspectos específicos que consideramos interesante precisar. * Haga balancear periódicamente las centrífugas y tenga especial cuidado, al cargarlas, en el reparto equitativo del peso. * Coloque carteles de advertencia cerca del material caliente. * Traslade frascos y otros elementos de vidrio en cajones de madera con manijas. * Mantenga los pisos secos y libres de elementos. * Manipule los cilindros de gases comprimidos respetando lo siguiente:

� Trasládelos con el capuchón colocado. � Antes de conectarlos, asegúrese del contenido (un dibujo con los colores de código, cerca

del lugar de conexión puede ser muy útil).



� Transporte los cilindros con una carretilla especial y no rodando. � Mantenga los cilindros en exteriores y lejos de fuentes de calor. � No usa grasa ni otros lubricantes en las roscas de conexión. � No guarde cilindros en sótanos, escaleras o montacargas. � Mantenga los tubos atados entre si o a una estructura firme.

* Almacene los reactivos lejos de sustancias incompatibles, y los líquidos en bandejas plásticas para recoger derrames. * No guarde alimentos en alacenas y heladeras del laboratorio. * No guarde reactivos ni muestras "en desuso". Revise periódicamente su almacén y mantenga solo los que utiliza. * Disponga los residuos con respecto ambiental y prevenciones de seguridad. Tenga escrito un procedimiento para cada desecho. Algunos desechos pueden recuperarse (por ejemplo ciertos solventes). Los no recuperables deben ser tratados antes de su disposición final. * Deben proveerse lavaojos, duchas de seguridad y frazadas contra incendio. Estos equipos deben ser inspeccionados periódicamente. * El equipo especializado solo debe ser montado y manipulado por personal especialmente entrenado. * No deje tareas sin atención, especialmente si hay calentamiento involucrado. * Maneje las sustancias desconocidas como si fueran tóxicas * Evite todo contacto con la piel e inhalación de gases, vapores y partículas. * Use los equipos de protección personal indicados en la norma de trabajo. * No sobrecargue tomacorrientes usando triples. * Tenga los matafuegos que corresponden, según el tipo de fuego que puede ocurrir y contrólelos (carga, prueba hidráulica) periódicamente. No hay enemigo pequeño Comencemos por admitir que los accidentes son causados y que la causa, en la mayoría de los casos, son acciones y omisiones de las personas. También es bueno recordar que los peligros no son respetuosos de los grados académicos. Por último, tengamos presente que no hay ningún trabajo de laboratorio tan importante que pueda ser realizado sin seguridad. Los puntos capitales para evitar daños a personas, a instalaciones y al ambiente son:

• Trabaje con métodos escritos y revisados periódicamente, que incluyan todas las precauciones de seguridad, salud ocupacional y protección ambiental. No improvise. Si debe hacer pruebas, escriba su programa y hágalo discutir y aprobar previamente.

• Realice un alto de orden y limpieza en el laboratorio. • Asegúrese una iluminación adecuada en todas las áreas de trabajo, almacenamiento y

circulación. • Fume y coma solamente en lugares expresamente autorizados. • Identifique los reactivos con rótulos legibles, que destaquen propiedades peligrosas. • Toda reacción que genere vapores debe realizarse dentro de una campana con extracción

forzada, que tenga periódicas mediciones de velocidad de aire en el plano frontal de trabajo (por lo menos, anuales).

• Si va a trabajar con inflamables, hágalo bajo campana con extractor a prueba de chispas.



• Utilice calefacción eléctrica adecuada. • Almacene los inflamables en exteriores1 en un armario metálico bien ventilado. Lleve al

laboratorio la cantidad a usar en un día. • Conozca con profundidad los riesgos de los materiales del laboratorio y de sus mezclas,

sean provocadas o accidentales, y repáselas periódicamente. • Mantenga las fichas y cables de los equipos eléctricos en buenas condiciones y lejos de la

acción de corrosivos y temperaturas elevadas. • Tenga los equipos eléctricos conectados a tierra y revise la continuidad periódicamente. • Mantenga dos salidas en el laboratorio, y asegúrese que estén libres de obstáculos y que

se pueden abrir con facilidad, desde adentro. • Disponga de matafuegos en calidad y cantidad adecuadas y revíselos periódicamente. • Manténgase entrenado en uso de matafuegos, primeros auxilios, evacuación y

procedimientos de emergencia en caso de derrames y escapes. • No use la boca para pipetear (hay dispositivos especiales para ello). • Descarte material de vidrio rajado o roto. • Disponga de instrucciones específicas para control de derrames accidentales de

sustancias químicas. • Tenga procedimientos escritos para casos de emergencia, incluyendo acción en caso de

incendio, evacuación v recuento de evacuados. • Realice periódicamente simulacros de emergencia. • Transporte las muestras identificadas y en recipientes llenos basta el 50% (líquidos). • Lavase las manos antes de dejar el laboratorio. • No use los 10 cm. cercanos al cuerpo, de las mesas de las campanas de extracción

(riesgo de salida de vapores). Otras precauciones, que deben ser incorporadas en el diseño son:

� Si hay aire acondicionado, no usar aire recirculado. � El laboratorio debe tener suficiente aire de compensación (aún con las puertas cerradas)

para permitir una extracción suficiente en las campanas. � Las campanas serán de material no combustible y con vidrios de seguridad. Los

comandos eléctricos, de gas, etc. colocarlos en el exterior. Instalarías alejadas de puertas y ventanas (riesgo de corrientes de aire)

� Es mas seguro instalar varias campanas pequeñas con extracción individual, que una grande que abarque varios procesos.

� Instalar rociadores automáticos contra incendio. � Prever ventilación con presión negativa en el laboratorio y positiva en pasillos y oficinas. � La instalación eléctrica debe estar de acuerdo a la clasificación por uso y almacenamiento

de inflamables. � Por último debemos investigar todo incidente y emitir recomendaciones para evitar su

repetición. Tendremos así, un laboratorio seguro, libre de imprevistos e interrupciones, que sirva plenamente a nuestro negocio, respetando al medio ambiente y la salud de empleados y vecinos.

Esta nota corresponde al Número 40 Dic/1997 de la Revista Gerencia Ambiental



INDICACIONES GENERALES SOBRE EL TRABAJO DE LABORATORIO Todo trabajo de laboratorio exige atención a los detalles, particularmente en determinaciones cuantitativas. > Las mesadas y aparatos deben mantenerse limpias y ordenados. > Los recipientes de vidrio deben enjuagarse con agua destilada antes de usarlos. Deben estar libres de grasa. Los recipientes deben secarse exteriormente con una tela limpia que no deje pelusa. > Cualquier recipiente que contenga soluciones o sólido debe estar rotulado o numerado. > Tire los reactivos usados, no los devuelva a los frascos originales. > Nunca introducir pipetas ni varillas de vidrio dentro de los frascos de reactivos: verter una pequeña cantidad en un vaso de precipitados o erlenmeyer seco y limpio y de allí tomar las cantidades necesarias. > Todas las observaciones deben registrarse inmediatamente en un cuaderno o libreta de laboratorio. No tomar nota en hojas de papel sueltas. Incluir los siguientes datos: Fecha, componentes a determinar, método de análisis, datos numéricos, cálculos e informe de resultados. Registrar cualquier observación que tenga alguna relación con los resultados. > Antes de comenzar una determinación, debe leer todas las indicaciones y asegurarse de que las comprende. > Es recomendable organizar el trabajo de manera tal que si es necesario interrumpirlo sea en un punto conveniente. NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Cuando se trabaja en un laboratorio existe el peligro potencial de un ACCIDENTE, en virtud de las sustancias y elementos que se utilizan, y la posibilidad de cometer algún error al realizar un experimento.

SUSTANCIA PELIGROSA + ERROR HUMANO = ACCIDENTE Por eso, cuando se trabaja en el laboratorio, deben tenerse presente una serie de reglas o consejos que disminuyen y en algunos casos logran evitar los accidentes. Como primera regla, para empezar a trabajar:

EL LUGAR DE TRABAJO DEBE ESTAR EN ORDEN.



Es conveniente no olvidar estas REGLAS o CONSEJOS: � Siga atentamente las indicaciones del docente, sobre todo en lo referente al manejo de productos químicos y de las llaves de gas, electricidad, etc. � ESTUDIE CADA EXPERIENCIA ANTES DE CLASE esta manera de proceder no sólo le ahorrará tiempo sino que evitará errores y accidentes innecesarios � EVITE el contacto directo con cualquier reactivo. No quiera saber el olor que tienen una sustancia determinada oliéndola directamente. Es más seguro echar aire con la mano sobre la sustancia y oler con precaución los vapores lleguen a su nariz. � Si ocurre un ACCIDENTE, por pequeño que parezca, comuníquelo al docente. Igualmente, alerte a sus compañeros y limpie inmediatamente de acuerdo a las instrucciones que reciba del encargado del práctico. � Atarse el pelo largo evita accidentes con la llama del mechero. � SI TIENE CONTACTO DIRECTO CON UN REACTIVO: - Lave su cara y manos inmediatamente con abundante agua. - Si parte de su cuerpo tuvo contacto con el reactivo es IMPORTANTE ACTUAR INMEDIATAMENTE. Quítese la ropa contaminada y lave la zona afectada con abundante agua. � CALENTAMIENTO DE TUBOS DE ENSAYO. No debe mirarse el interior del mismo mientras se lo calienta ni tampoco debe apuntar la boca del tubo en dirección hacia algún compañero. � CALENTAMIENTO DE LIQUIDOS EN TUBOS DE ENSAYO. Debe hacerlo partiendo de las porciones superiores hacia abajo. De otra manera el vapor que asciende, al encontrarse con la capa de líquido situada por encima de él, puede causar proyecciones del contenido del tubo hacia el exterior. � Si cae alguna gota de HNO3 sobre la piel, puede dejar una mancha amarilla que es difícil de eliminar. El HNO3 destruye también los tejidos. Lave las salpicaduras con abundante agua. � TENGA MUCHO CUIDADO con la dilución de una solución concentrada, especialmente ácidos o bases fuertes, por lo general libera gran cantidad de calor. Este puede vaporizar gotas de agua cuando caen en la solución concentrada y provocar salpicaduras peligrosas. Las soluciones concentradas siempre se deben verter lentamente en el agua. Coloque una parte de agua en el recipiente, agregue el ácido y luego complete con agua hasta el enrase. � LÍQUIDOS VOLÁTILES. Todos los solventes volátiles deben ser extraídos bajo la campana de extracción de aire. � Usted estará más seguro al trabajar en el laboratorio si usa: guardapolvo y zapatos cerrados.



� NO DEBE FUMAR, COMER NI BEBER dentro del Laboratorio. � Lávese las manos antes de abandonar el laboratorio. � NO PONGA EN RIESGO SU SEGURIDAD NI LA DE SUS COMPAÑEROS, el laboratorio es un lugar para trabajar con seriedad. Ver Manual de Seguridad para la Docencia, Investigación o Extensión de Aplicación en todos los Ámbitos de la Universidad. UNC



REQUERIMIENTOS PARA PODER REALIZAR EL TRABAJO PRÁCTICO:

� Se evaluarán los conocimientos para poder realizar el práctico. Los alumnos que no

tengan estos conocimientos mínimos, según lo entienda el docente a cargo, no podrán

realizar el práctico correspondiente. Dentro de los conocimientos mínimos requeridos se

contemplará:

� Conocimiento del material a emplear.

� Conocimiento de la técnica a emplear.

� Conocimiento de las propiedades físico-químicas de las sustancias a emplear en el

práctico. Este punto no sólo tiene por objeto el aprendizaje de los alumnos, sino

evitar “accidentes” en el manejo de sustancias peligrosas.

� Conocimiento de cálculos necesarios para el práctico.

Se requerirá obligatoriamente el uso de guardapolvo, protección ocular, guantes

de látex (tipo quirúrgico no estéril) y calzado cerrado. Además, para ingresar al

laboratorio los estudiantes deberán llevar el cabello recogido.

REQUERIMIENTOS PARA APROBAR EL TRABAJO PRÁCTICO:

El alumno que llegue 15 minutos tarde no podrá realizar el trabajo práctico.

� Cumplir con los requerimientos para la realización del práctico,

� Aprobar el pre-laboratorio (instancia de demostración de conocimientos vinculados a

la parte experimental que se llevará a cabo: reacciones químicas, manejo del material

de laboratorio, resultados esperados),

� Realizar el trabajo correspondiente,

� Presentar de informe por grupo de laboratorio al trabajo práctico siguiente, sin

excepciones.



PRÁCTICO Nº 1

Objetivos conceptuales: Evaluar la influencia de diversos factores sobre la formación de complejos. Aplicar los métodos de igualación de ecuaciones químicas que involucren fenómenos iónicos o redox a reacciones donde intervengan complejos. Relacionar la estructura del complejo con sus características de polaridad y color. Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Aplicar el método de las variaciones seriadas para el estudio y resolución de situaciones problemáticas en el laboratorio. Implementar el uso de las muestras testigo o “blancos” Implementar estrategias para la resolución de tareas de laboratorio. Aplicar correctamente las herramientas estadísticas básicas a los datos numéricos existentes. Analizar resultados críticamente. Sistematizar correctamente información mediante tablas y gráficos. Detectar tendencias y regularidades Realizar interpolaciones y extrapolaciones. Modelizar matemáticamente resultados experimentales Comunicar resultados mediante la elaboración de informes u otros elementos apropiados a la situación específica. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Valorar la tarea de los demás. Respetar las opiniones ajenas. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. EXPERIENCIA Nº 1: “TINTAS SIMPÁTICAS”: Introducción: Dentro del campo de la Tecnología Química, tal como ocurre con las tecnologías en general, es usual el aprovechamiento de conocimientos empíricos que tan solo con el transcurrir del tiempo son completados y totalmente explotados con la incorporación de su base teórica. Ejemplos de lo anteriormente señalado son la utilización de las características de los compuestos de coordinación, puestas de manifiesto y conocidas mucho antes de que se conociese la teoría que las justifica. Algunas de estas características son tan notables - y en algunos casos tan espectaculares como para ser vistas por un lego en el tema como rozando lo mágico - que se difundieron aún entre personas cuyas preocupaciones se encontraban muy alejadas de la Química. Un ejemplo se halla en “El escarabajo de oro”, el cuento de Edgar Alan Poe, en cuyo texto puede leerse “Bien sabe usted que hay, y ha habido en todo tiempo, preparaciones químicas por medio de las cuales se puede escribir sobre papel o sobre vitela caracteres que no se hacen visibles más que cuando están sometidos a la acción del calor. Se emplea algunas veces el safre (sic), macerado en agua regia y diluido en cuatro veces su peso de agua: lo que



da por resultado una tinta verde. El régulo de cobalto, disuelto en ácido nítrico, da un color rojo. Esos colores desaparecen a medida que la substancia sobre la cual se ha escrito, se enfría, pero reaparecen a voluntad por una nueva aplicación de calórico”. Como puede verse, lo anterior contiene nada más y nada menos que recetas de tinta “invisible” o “simpática”. Existen otras menciones a este tipo de tintas dentro de textos elaborados con mucha anterioridad al conocimiento de su base teórica. Posiblemente uno de los más conocidos - aunque mucho menos serio - sea el contenido en el Capítulo XXIV del Libro Segundo de la obra satírica Gargantúa y Pantagruel, escrita por Rabelais en la primera mitad del siglo XVI. En el presente trabajo práctico se ejemplificarán algunas propiedades de los complejos sobre la base de los de cobalto, intentándose también dilucidar el mecanismo de acción de las tintas “simpáticas” a las que dan origen. Materiales: Solución 3 % P/V de cloruro de cobalto (II) Etanol (no imprescindible) Tubos de ensayos Gradilla Pipetas de 1 mL

Procedimiento: 1. Transfiera a un tubo 1 mL de la solución de cloruro de cobalto (II) al 3 % y dilúyala con

agua o alcohol hasta 1 % P/V de sal. Escriba en un papel utilizando esta solución como si fuese tinta. Luego exponga la hoja a una fuente de calor. Observe y anote los cambios ocurridos.

EXPERIENCIA Nº 2: DETERMINACIÓN DE LA ACCIÓN DE ALGUNOS FACTORES SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPLEJOS CLORURADOS DEL COBALTO Materiales: Solución de cloruro de cobalto (II) 3 % P/V Ácido clorhídrico 4,5 M Tubos de ensayos Gradilla Pipetas de 1 mL Pipetas de 5 mL Vaso de pptado. de 400 mL. Termómetro hasta 100 °C.

Procedimiento: 1. Tome cuatro tubos de ensayo, pipetee en su interior los mililitros indicados en la tabla

adjunta y rotúlelos según los encabezados de sus columnas:

Tubo n° 1 2A 3A 4A mL de solución de CoCl2 1 1 1 1 mL de solución de HCl 0 1 2.5 4 mL de agua destilada. 4 3 1.5 0



El tubo 1 de esta serie será común para todas las series de esta experiencia. 1. Coloque en el interior del vaso de precipitado los tubos de ensayo y el termómetro,

ordenados de manera que permitan su fácil observación y rápida individualización, agréguele agua (de canilla) hasta unos 4 ó 5 cm de altura y caliente suavemente sobre el mechero, procurando que la temperatura sea homogénea y que el bulbo del termómetro no se encuentre en contacto con el vidrio.

2. Observe y anote en las tablas siguientes los cambios ocurridos y la temperatura a la que se producen, simultáneamente con esto calcule para cada tubo la concentración molar total del anión correspondiente e incorpórela a ellas.

3. En estas mismas tablas complete con los valores que los otros grupos hayan obtenido para cada serie.

Tubo n° 1 2A 3A 4A

Concentración total de cloruros (M) Cambio observado

Grupo °C °C °C °C Temperatura a la que se produjo el cambio 1

2 3 4

EXPERIENCIA Nº 3: COMPUESTOS DE COBALTO Materiales: Solución de cloruro de cobalto (II) 3 % P/V Solución de hidróxido de sodio 1 % P/V Amoníaco 10 % V/V. Peróxido de Hidrógeno 20 vol Tubos de ensayos. Procedimiento: 1. Tome cuatro tubos de ensayos y rotúlelos del 1 al 4. 2. En cada tubo pipetee 0,25 mL de la solución de cloruro de cobalto (II) y dilúyala con 3 mL

de agua. 3. Agregue al tubo N° 1 solución de NH3 gota a gota, continuando hasta redisolución del

precipitado que se formará. Agite hasta que se oscurezca. 4. Repita en el tubo N°2 lo anterior pero utilizando NaOH. Agite. 5. En los tubos N°3 y 4 repita los dos procedimientos anteriores pero agregando antes de

agitar 2 gotas de H2O2. 6. Observe y registre los colores y sus cambios.



Tubo n° 1 2 3 4 Solución acuosa de CoCl2 0,25 mL 0,25 mL 0,25 mL 0,25 mL mL H2O 3 3 3 3 mL NH4OH (sol) agregados 0 0 mL NaOH (sol) agregados 0 0 mL de H2O2 agregados 0 0 Descripción de lo observado, en cuanto a la formación de coloraciones, precipitados, etc.

Cuestionario

1. Cuando se disuelve en agua el CoCl2 para obtener una solución diluida del mismo, el ión Co2+ forma un complejo octaédrico donde todos los ligandos son iguales. Escriba una reacción equilibrada donde se puedan observar las moléculas intervinientes, y desarrolle la estructura espacial del complejo, indicando además los isómeros que puede poseer, con su estructura y nombre.

2. ¿A qué puede deberse en la Experiencia N° 2 el cambio de color que se produce al agregarse los aniones? Teniendo como dato que la configuración del complejo que forma el Co2+ cambia a plano cuadrada, escriba las reacciones equilibradas de formación de los complejos obtenidos en las series A, B y C de la Experiencia N° 2, indicando sus nombres, coloraciones y las expresiones correspondientes a sus constantes de estabilidad.

3. Si ha observado que alguno de los valores de temperatura obtenidos o sus conclusiones no son similares a las de los otros grupos, intente determinar las causas de esto.

4. Explique el fundamento químico de lo ocurrido en la Experiencia N° 1 al exponer al calor los trazos realizados con la solución de cloruro de cobalto (II), y escriba una ecuación que lo represente.

5. Traduzca a reacciones químicas la receta de tinta invisible señaladas por E. Alan Poe, tomando en cuenta que la grafía correcta de la palabra “safre” es “zafre”

6. Describa los cambios producidos en la Experiencia N° 3 (formación de precipitados, de complejos y oxidaciones y reducciones) mediante una o más ecuaciones químicas que incluyan los nombres de las sustancias intervinientes y sus características (color y solubilidad)

7. Construya un gráfico, para las distintas concentraciones de la Experiencia N° 2, de temperatura en función de la concentración de aniones. Incorpore los elementos que estime necesarios para una correcta y completa interpretación del gráfico. ¿Existe alguna relación entre lo observado y la serie espectroquímica?

8. ¿A qué tipo de función continua puede asimilarse la curva obtenida? Intente expresar por medio de una función definida que relacione la temperatura necesaria para obtener color con la concentración existente de aniones, indicando los valores que asumirían sus parámetros, los correspondientes a cada concentración de aniones utilizada en la experiencia, y las desviaciones de estos valores teóricos con respecto a los obtenidos experimentalmente.

9. Señale los factores que pueden introducir errores experimentales.



10. Indicar la coloración que debería tener una solución formada por disolución de 15 g de cloruro de cobalto en 200 mL de agua, a 25, 60 y 90 °C. ¿Presentará la solución anterior la misma coloración luego de adicionarle 5 mL de HCl conc?

11. Existen diversos limpiadores domésticos, cuyas formulaciones pueden ser comprendidas (y eventualmente reemplazadas o modificadas) si se conoce la acción específica de cada uno de sus componentes. Así, los polvos limpiadores (tipo “Puloil” u “Odex”) están formados por una mezcla de detergente en polvo, un oxalato, citrato o fosfato y una sustancia mineral del tipo de la piedra pómez o las diatomeas, mientras que los líquidos y pastas limpiametales normalmente se fabrican asociando una sustancia mineral como las indicadas para el polvo limpiador, con kerosene desodorizado, oleína y amoníaco en exceso, además de una pequeña cantidad de alguna esencia o producto similar. A partir de sus conocimientos (todos ellos, no importa si no corresponden a específicos de esta materia o si fueron adquiridos fuera de la educación formal) indique la acción específica de cada componente de los dos tipos de productos (recuerde utilizar básicamente su sentido común).

12. A partir de elementos que se encuentren normalmente en un hogar, idee un polvo limpiador efectivo capaz de reemplazar en una emergencia al producto comercial.



PRÁCTICO Nº 2

Objetivos conceptuales: Aplicar los métodos de laboratorio a la obtención de hidrógeno. Explicar los resultados de diversas experiencias en función de propiedades del hidrógeno. Evaluar las distintas características redox del hidrógeno iónico y molecular. Evaluar la acción catalítica de sustancias sobre la descomposición del peróxido de hidrógeno. Ejemplificar el poder oxidante del peróxido de hidrógeno mediante diversas reacciones químicas. Ejemplificar las principales características del magnesio. Aplicar las teorías sobre complejos a los que originan los cationes del grupo 2 con el etanol Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Destacar la importancia del uso de las muestras testigo o “blancos” Sistematizar correctamente información mediante tablas. Aplicar correctamente las herramientas matemáticas básicas a los datos numéricos existentes. Detectar tendencias y regularidades Analizar resultados críticamente. Comunicar resultados mediante la elaboración de informes. Realizar interpolaciones y extrapolaciones. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Respetar las opiniones ajenas Valorar la tarea de los demás. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. Generar respuestas creativas frente a situaciones problemáticas no mencionadas en la teoría.

PARTE I: HIDRÓGENO Y OXÍGENO EXPERIENCIA Nº1: OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO Materiales: Tubo de ensayos. Balón. Tapones de goma. Tubo de goma. Probeta. Granallas de Zn. Acido sulfúrico diluido al 50 % Permanganato de potasio Detergente.

Procedimiento Prepare tres tubos de ensayos conteniendo 10 mL de una solución de permanganato de potasio en medio fuertemente ácido y numérelos. El tubo nº 1 será utilizado como referencia. Agregue al segundo tubo una granalla pequeña de Zn.



En un balón, coloque 5 ó 6 granallas de Zn, agregue 5 mL de ácido sulfúrico diluido al 50 % y coloque el tapón horadado con la conexión del tubo de goma. Si no se produjese una generación de gas, caliente suavemente. Haga burbujear el gas producido dentro del tubo nº 3. Coloque el extremo de la manguera de desprendimiento en una solución diluida de detergente e intente producir pompas de detergente rellenas con el gas. Observe las diferencias fundamentales que se presentan entre éstas y las pompas de jabón que suelen obtenerse comúnmente Cuestionario 1. Si colocamos Zn con H2SO4 diluído al 50 % ¿qué reacción espera que ocurra? Si el gas

desprendido se burbujea en solución acidificada de KMnO4 ¿qué espera que ocurra? Escriba las reacciones correspondientes (completando con las semi-reacciones).

2. ¿Por qué es mejor utilizar el ácido diluido y no el concentrado para generar el gas? 3. ¿Qué propiedad de las sustancias reconoce usted con su acción sobre el permanganato?

Describa las reacciones mediante una ecuación química equilibrada. 4. Justifique las diferencias que observó entre las pompas de detergente llenas con el gas y las

que se obtienen llenas con aire. EXPERIENCIA Nº2: DESCOMPOSICIÓN DEL H2O2 Materiales: Tubos de ensayo Tapones de goma horadados Conexiones de goma Agua oxigenada de 20 vol HCl NaOH

Procedimiento: En sendos tubos de ensayo coloque 2 mL de H2O2. A uno de ellos agregue gota a gota solución de HCl. Observe. Caliente moderadamente, si considera necesario. Burbujee el gas obtenido en solución de detergente y compare con la experiencia anterior. Al otro tubo agréguele NaOH. Repita el procedimiento. Se le pide que: 1. Indique cuál es el gas producido y escriba la reacción correspondiente. 2. Señale el papel de las sustancias en la reacción química. 3. Señale el fundamento de la aplicación de una solución diluida de agua oxigenada a una

herida.

PARTE II: MAGNESIO EXPERIENCIA Nº 1: COMBUSTIÓN DE CINTA DE MAGNESIO: Materiales: Cinta de magnesio



Pinza para crisoles

Procedimiento: 1. Tome con una pinza para crisoles un pequeño trozo de cinta de magnesio y coloque sobre la

llama. Observe y anote los cambios ocurridos; escriba una ecuación química que los interprete.

2. En un recipiente pequeño provisto de tubo de desprendimiento colocar varios trozos de mármol, de caliza o carbonato de calcio y agregar ácido clorhídrico diluido al 50 %. Recoja el gas generado en un recipiente pequeño en posición vertical y con su boca hacia arriba, colocando en su parte inferior interna la salida del tubo generador, asegurándose de desalojar la mayor cantidad posible de aire del mismo. Encienda con la llama del mechero el extremo de un pequeño trozo de cinta de magnesio e introdúzcalo rápidamente en el recipiente conteniendo el gas.

Se le pide que:

1. Interprete lo ocurrido, tradúzcalo en una o más ecuaciones químicas e indique en qué elementos o datos fundamenta su hipótesis. Si es necesario, agregue alguna etapa a la experiencia para demostrar lo que asevera.

2. Tomando en cuenta que el oxígeno es un buen oxidante y el carbón un buen reductor ¿qué puede decirse del magnesio al compararlo con ellos?

3. Construya una escala cualitativa de potenciales redox formada por las sustancias que se utilizaron en esta experiencia.

EXPERIENCIA Nº2: DETERMINACIÓN DEL PESO EQUIVALENTE DEL Mg Materiales: Cinta de magnesio; Vaso de precipitado 250 mL; Bureta 25 mL; 30 cm. de hilo; HCl al 2 %.

Procedimiento: 1. Corte aproximadamente entre 1,2 y 1,4 cm de cinta de magnesio y péselo de la forma más

exacta posible. Átelo al extremo de una bureta de 25 mL. con un hilo de 3 cm. de longitud. Llene la bureta con la solución de HCl al 2% y colóquela invertida en vaso de precipitado con solución de HCl, enrase la bureta en cero y recién introduzca la cinta de magnesio dentro de la bureta. Cuando deje de producir gas mida el volumen del gas y la temperatura del agua.

2. Describa los fenómenos observados, escriba el o las ecuaciones químicas equilibradas que los representan y calcule basándose en esta experiencia el peso equivalente del Magnesio.

EXPERIENCIA Nº 3: OBTENCIÓN DEL ALCOHOL SÓLIDO Materiales: Vaso de precipitado de 250 mL Etanol 96 %



Solución de Acetato de Bario saturada Solución de acetato o cloruro de magnesio saturada Solución de cloruro de calcio saturada

Procedimiento: 1. Coloque 30 mL de alcohol medicinal en un vaso de precipitado y, agitando velozmente con

movimientos circulares el recipiente, agregue rápidamente 8 mL de solución saturada de acetato de calcio.

2. Repita el procedimiento utilizando soluciones saturadas de acetato o cloruro de magnesio y de cloruro de bario.

3. Tome nota de las características que a su juicio le parezcan más notables de los productos obtenidos.

Se pide que: 1. ¿Se mantienen en el sistema alguna de las características de las sustancias iniciales? 2. Proponga y verifique métodos útiles para deshacer el complejo que se obtenga. 3. Tomando en consideración que el complejo de calcio resultante tiene una estructura

tetraédrica donde todos los ligandos son iguales, dibuje su fórmula completamente desarrollada, al igual que las de los isómeros que pueda poseer, y finalmente identifique por su nombre a todas ellas.

4. Explique las causas de las diferencias observadas entre el magnesio, el calcio y el bario en la formación de complejos con el etanol.

5. Mencione al menos una posible aplicación del producto obtenido (no tema utilizar su imaginación ni que no sea redituable, sólo sea lógico).



PRÁCTICO Nº 3

Objetivos conceptuales: Deducir las características de reactividad del aluminio metálico frente a distintos ácidos y bases en diferentes concentraciones. Demostrar que la reactividad de una sustancia puede depender de hechos anteriores. Ejemplificar el proceso metalúrgico de la aluminotermia. Deducir las características de reactividad del ión aluminio frente a distintas bases. Determinar las propiedades floculantes del ión aluminio. Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Implementar el uso de las muestras testigo o “blancos” Sistematizar correctamente información mediante tablas. Detectar tendencias y regularidades Analizar resultados críticamente. Comunicar resultados mediante la elaboración de informes u otros elementos apropiados a la situación específica. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Respetar las opiniones ajenas Valorar la tarea de los demás. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. EXPERIENCIA Nº 1: Materiales: Tubos de ensayo Pipetas de 1 mL, 2mL y 5 mL Aluminio en polvo Acido clorhídrico Acido sulfúrico Acido etanoico(acético) Acido nítrico Hidróxido de potasio 20 %

Procedimiento: Realizar estrictamente bajo campana 1. Coloque trozos muy pequeños o una reducida cantidad de polvo de Al en 9 tubos y agregue

en cada uno el volumen de reactivo que en la tabla se indica, incorporando primero el agua. En el caso en que no se produzca reacción luego de un par de minutos, caliente suavemente el tubo.

2. Observar, comparar, registrar e interpretar las reacciones.



mL a agregar # REACTIVO reactivo agua Observación 1 HCl conc. 1 1

2 HCl conc. 0,25 1,75

3 ác. Etanoico 1 1

4 ác. Sulfúrico conc. 1 1

5 ác. Sulfúrico conc. 0,25 1,75

6 ác. Nítrico conc. 1 1

7 ác. Nítrico conc. 0,25 1,75

8 KOH solución conc. 2 0

9 KOH solución conc 0,25 1,75

EXPERIENCIA Nº 2: Materiales: Tubos de ensayo Pipetas de 1 mL, 2 mL y 5 mL. Cloruro de aluminio (10 %) NH4OH al 10 % Papel indicador de pH

Procedimiento: 1. Prepare una solución de cloruro de aluminio al 10 % y tómele el pH. Basándose en ello

interprete cómo se encuentra el ion Al+3 en solución acuosa. 2. Coloque en sendos tubos de ensayos 1 mL de agua y 1 mL de la solución de cloruro de

aluminio y agregue gota a gota, con agitación continua: a) Solución de NH4OH al 10 % hasta aparición de precipitado. b) Agregue, con agitación continua, HCl conc. gota a gota a uno de los tubos e NH4OH al

otro. Describa mediante ecuaciones químicas lo que ocurrió y fundamente las diferencias observadas. EXPERIENCIA Nº 3: FLOCULACIÓN CON SULFATO DE ALUMINIO Y ALCALINIZACIÓN POSTERIOR: Materiales: Beacker 400 mL Probetas 200 mL Tierra Sulfato de aluminio 1 % Agua de cal Papel indicador de pH



Procedimiento: 1. En un vaso con 400 mL de agua coloque una pequeña cantidad de arcilla o de tierra arcillosa

y agítela hasta que formar una suspensión. Deje decantar los sólidos gruesos y trasvase el líquido sobrenadante a dos probetas de 200 mL. Mida y registre el pH.

2. Añada a una de las probetas 5 mL de solución de sulfato de aluminio, mida y registre el pH, y luego incorpore 10 mL de agua de cal límpida. Mida y registre el pH.

3. Agregue a la otra probeta 15 mL de agua común, mida y registre el pH. 4. Coloque ambas probetas en reposo a la par. 5. Observe e interprete.



PRÁCTICO Nº 4 Objetivos conceptuales: Deducir las características de reactividad de los silicatos frente a distintos cationes Ejemplificar la formación de sílica gel Caracterizar el cation Pb+2 Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Sistematizar correctamente información mediante tablas y gráficos. Realizar interpolaciones y extrapolaciones. Aplicar correctamente las herramientas matemáticas básicas a los datos numéricos existentes. Detectar tendencias y regularidades Analizar resultados críticamente. Comunicar resultados mediante la elaboración de informes u otros elementos apropiados a la situación específica. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Respetar las opiniones ajenas Valorar la tarea de los demás. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. EXPERIENCIA Nº 1: SILICATOS Los llamados jardines químicos fueron descriptos por primera vez por un químico alemán del siglo XVII, Joahnn Rudolf Glauber, cuando en sus escritos manifestó que “cuando esa masa roja es colocada una o dos horas sobre una oleum arenae vel silicum antes de que se funda en un oleum, forma un árbol con raíces, tronco y muchas ramas de hermoso aspecto”. Expresado de una manera más actual (y posiblemente menos entusiasta), Glauber había cultivado el primer jardín químico de sílice (registrado) colocando cloruro férrico en una dilución del vulgarmente llamado vidrio soluble. Materiales Vidrio soluble Frasco de boca ancha (traer de su casa) sulfato de sodio o de potasio no germinará sulfato de cobre (cristal mediano o pequeño); muy lento sulfato ferroso; sulfato de manganeso; tallos blancos nitrato de estroncio; nitrato de uranilo; nitrato de calcio; tallos incoloros acetato de plomo; cloruro o nitrato de cobalto; rápidos tallos de varios colores con fin azul cloruro o sulfato de níquel; rápidos tallos de coloración verdosa



Procedimiento Calcule el volumen necesario para llenar el frasco de boca ancha o el vaso de precipitados hasta unos 5 cm de altura y prepare dicho volumen de una solución al 25% de vidrio soluble en agua destilada (su densidad no debiera ser mayor de 1,2). Cuide de homogenizarla sin introducirle demasiadas burbujas de aire y viértala sobre las paredes del frasco. Ubique el recipiente en un lugar donde pueda permanecer en absoluto reposo (si lo considera necesario, coloque un cartel que indique no tocarlos). El proceso completo durará al menos unas 24 h y su evolución total varios días. Tomando la precaución de registrar la posición para poder luego asignar a las diferentes sustancias cada uno de los efectos producidos, deje caer sobre el fondo del recipiente y separados entre sí cristales medianos o grandes de cada una de las sales anteriormente nombradas. En caso de que algunos de los cristales pueden llegar inicialmente a flotar, empújelos hacia abajo con una varilla de vidrio hasta que la solución los cubra y caigan al fondo del recipiente. Coloque la tapa al recipiente y tome nota de lo que vaya ocurriendo. EXPERIENCIA Nº 2 Obtención de sílica gel. Materiales Vidrio soluble HCl concentrado Tubos de ensayo Pipeta de 5 mL. Procedimiento 1.- En un tubo de ensayo coloque vidrio soluble hasta una altura de aproximadamente 2 cm, adicione igual volumen de agua y homogeneice. Adicione otro volumen de ácido clorhídrico concentrado. Homogenice y deje formar el precipitado. Separe el sólido obtenido y déjelo secar. Cuestionario 1.- Señale las características macroscópicas más salientes que puede observar. 2.- Explique en un breve párrafo el proceso de formación del precipitado y escriba la reacción que lo representa. 3.- Intente justificar las características de la sílica gel en función de su estructura molecular. EXPERIENCIA Nº 3: PLOMO Materiales Acetato de plomo 5% Alambre de hierro Granallas de zinc Yoduro de potasio 10 % Ácido sulfúrico conc. Ácido clorhídrico. Tubos de ensayo Pipetas de 2 mL y 5 mL



Procedimiento Prepare una solución al 5 % de acetato de plomo (II) y coloque: a) 5 mL en un tubo de ensayos. Agregue unos alambres de hierro (limpios y en forma de

árboles). Observar, registrar e interpretar. b) 5 mL en otro tubo de ensayos. Agregue una o dos granallas de zinc. Observar, registrar e

interpretar. c) 2 mL en otro tubo de ensayos y agregue una solución de KI. Caliente hasta comienzo de

ebullición y deje enfriar. Observar, registrar e interpretar. d) 2 mL en otro tubo de ensayos y agregar ác. sulfúrico. Caliente hasta comienzo de ebullición y

deje enfriar. Observar, registrar e interpretar. e) 2 mL en otro tubo de ensayos y agregar gota a gota HCl conc. hasta que cese la

precipitación. Caliente hasta comienzo de ebullición y deje enfriar. Agregue un exceso de HCl conc. Observar, registrar e interpretar.



PRÁCTICO Nº 5 Objetivos conceptuales: Ejemplificar las características oxidantes del ácido nítrico y sus compuestos. Evaluar las características químicas del amoníaco. Evaluar las características químicas del ácido nítrico y nitratos. Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Sistematizar correctamente información mediante tablas y gráficos. Realizar interpolaciones y extrapolaciones. Aplicar correctamente las herramientas matemáticas básicas a los datos numéricos existentes. Detectar tendencias y regularidades Analizar resultados críticamente. Comunicar resultados mediante la elaboración de informes u otros elementos apropiados a la situación específica. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Respetar las opiniones ajenas Valorar la tarea de los demás. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. EXPERIENCIA Nº 1: Materiales: Balón pequeño Trozos de Cu Conexiones de goma Tubos de ensayo Probeta de 100 mL Pipetas de 5 mL Tapones de goma con perforaciones Ácido nítrico 50% del concentrado Solución diluida de KMnO4 (acidificada con H2SO4);

Procedimiento: Trabajar bajo campana 1. Coloque Cu en el balón y agregue ácido nítrico al 50 %. Haga burbujear el gas que se

desprende (calentando de ser necesario) en un tubo de ensayos conteniendo una solución de permanganato de potasio en medio ácido, debiéndose dejar otro tubo similar con la misma solución para comparar posteriormente.

Describa la reacción de obtención de óxido nítrico, indicando por qué utiliza el ácido diluido. Indique qué propiedad del mismo reconoce usted con el permanganato y describa la reacción mediante una ecuación química equilibrada.



EXPERIENCIA Nº 2: PROPIEDADES DEL HNO3 Materiales: Tubos de ensayos Azúcar Azufre en polvo Cloruro de bario 5 % Alambre de cobre Acido nítrico conc Procedimiento: 1. Coloque en un tubo de ensayo un trocito de un hidrato de carbono, preferentemente blanco

o de color claro, (papel, azúcar, etc.) y agregue ácido nítrico concentrado. 2. En un tubo mezcle cuidadosamente S en polvo y ác. nítrico fumante. Caliente muy

cuidadosamente hasta ebullición. Deje enfriar y agregue agua destilada. Tome el sobrenadante y agregue solución de cloruro de bario.

3. En un tubo de ensayo coloque 2 mL de ác. conc. y agregue una viruta o trozo de alambre de cobre.

Observar, registrar e interpretar. EXPERIENCIA Nº 3: PROPIEDADES DEL AMONÍACO Materiales: Tubos de ensayos Algodón Solución de amoníaco Solución de sulfato de cobre 10 % HCl conc. Tubo de vidrio

Procedimiento: 1. A 5 mL de una solución de sulfato de cobre agregue gota a gota amoníaco concentrado;

observe, anote y describa con ecuaciones químicas los fenómenos producidos. 2. Sobre un vidrio de reloj deje caer una gota de solución concentrada de amoníaco, a unos

dos cm deje caer una gota de ácido clorhídrico concentrado; anote y describa con ecuaciones químicas los fenómenos producidos.

Trabajar bajo campana. 3. Embeba una bolita de algodón en amoníaco conc. y otra en ácido clorhídrico conc. y

escúrralas para que no resuman líquido. Introdúzcalas simultáneamente una en cada extremo de un tubo de vidrio de unos 20 cm de longitud dispuesto horizontalmente y tape sus extremos con otra bolita de algodón seco si no dispusiera de un mejor tapón (puede servir un trozo de manguera de goma con un nudo cerca del extremo que se utiliza para obturar el tubo).

Con este procedimiento intente determinar con qué aproximación se cumple la ley de difusión de Graham. Explique las suposiciones que ha realizado y los cálculos utilizados.



PRÁCTICO Nº 6 Objetivos conceptuales: Ejemplificar las diferentes fases del azufre Evaluar las características químicas del ácido sulfúrico. Obtención de cloro, bromo y yodo. Evaluar las características químicas del cloro, bromo y yodo. Objetivos procedimentales: Desarrollar habilidad en el manejo de los elementos de trabajo. Sistematizar correctamente información mediante tablas y gráficos. Realizar interpolaciones y extrapolaciones. Aplicar correctamente las herramientas matemáticas básicas a los datos numéricos existentes. Detectar tendencias y regularidades Analizar resultados críticamente. Comunicar resultados mediante la elaboración de informes u otros elementos apropiados a la situación específica. Objetivos actitudinales: Desarrollar un espíritu crítico constructivo con respecto al desempeño propio y ajeno. Respetar las opiniones ajenas Valorar la tarea de los demás. Asumir responsabilidades personales dentro de un esquema de tareas grupales. Parte I - ALOTROPÍA DEL AZUFRE Y PROPIEDADES DEL ÁCIDO SULFÚRICO EXPERIENCIA Nº 1: FASES DEL AZUFRE Materiales: Beacker de 200 mL Tubos de ensayo Termómetro de 150 ºC Azufre en polvo Xileno Tiosulfato de sodio 0,25 m HCl 1 M H2SO4 conc. HNO3 conc.

Procedimiento: a) Coloque en tubo de ensayo una pequeña cantidad de azufre (aprox 1 g) y tomando al tubo con una pinza someta al calentamiento hasta observar el desprendimiento de vapores amarillos. Deje enfriar hasta temperatura ambiente. Interprete las transformaciones ocurridas. TRABAJAR BAJO CAMPANA



b) Coloque en dos tubos una pequeña cantidad de azufre (0,5 g aprox). A uno de ellos agregue 5 mL de ácido sulfúrico, y al otro 5 mL de ácido nítrico; ambos concentrados. Si no ocurre reacción alguna, caliente unos segundos con cuidado (tenga en cuenta que son ácidos fuertes concentrados, los cuáles son peligrosos al contacto con la piel). Observe y proponga una serie de ecuaciones químicas de lo que sucedió. TRABAJAR BAJO CAMPANA c) Plancha calentamiento únicamente, no gas, no resistencia expuesta. Coloque en tubo de ensayo un termómetro de hasta 150 °C, 4 mL de kerosene, de tolueno o de xileno y una pequeña cantidad de azufre (1 g aproximadamente). Tome al tubo con una pinza y sométalo a calentamiento sobre tela amiantada o manto de arena hasta 110 - 120 °C (el solvente no debe entrar en ebullición). Debe mantenerse insoluble una pequeña porción del azufre agregado, de ser necesario agregar más. Dejar enfriar lentamente, en un vaso de precipitado con agua en ebullición. Interprete las transformaciones ocurridas. d) En un tubo de ensayo coloque 5 mL de solución de tiosulfato de sodio y agregue 5 mL de HCl. Anote y describa con ecuaciones químicas los fenómenos producidos. EXPERIENCIA Nº 2: PROPIEDADES DEL SULFÚRICO Materiales: Tubos de ensayo Pipetas de 5mL CuSO4.5H2O ác. sulfúrico

Procedimiento: a) Coloque en un tubo de ensayo limpio y seco un cristal de CuSO4.5H2O y cúbralo con ác. sulfúrico concentrado. Que propiedad reconoce en el ácido sulfúrico? Los ácidos clorhídrico, nítrico y acético actuarían de la misma forma? Justifique su respuesta. b) En otro tubo coloque aproximadamente 1 g de azúcar y agregue 3 mL de ác. sulfúrico concentrado. Observe los cambios producidos durante 5 minutos, anótelos y escriba una ecuación química equilibrada que describa el proceso. ¿Cómo podría purificar el producto obtenido? c) Con una pipeta echar unas gotas de ácido sobre un trozo de mármol en un vidrio de reloj. Interprete lo ocurrido. ¿Los ácidos clorhídrico, nítrico y acético actuarían de la misma forma? Justifique su respuesta. En la Experiencia N° 1 del Práctico N° 2, donde se obtenía hidrógeno por acción de sulfúrico diluido sobre el Zn, se le preguntaba ¿Por qué es mejor utilizar el ácido diluido y no el



concentrado? La respuesta que en aquel momento entregó, ¿es exactamente la misma que daría ahora? Explique su respuesta actual. Parte II: OBTENCIÓN DE CLORO Y PROPIEDADES DE LOS HALÓGENOS EXPERIENCIAS Materiales: Tubo, tapón y conexiones de goma Probeta, cuba hidroneumática Tubos de ensayo Pasto o flores coloreadas HCl concentrado Dióxido de manganeso Ampolla de decantación Benceno - tetracloruro de carbono Cloruro de sodio 1 % Bromuro de potasio 1% Yoduro de potasio 1 % Tetracloruro de carbono Solución de almidón Solución de hidróxido de sodio 1 % Nitrato de plata 1 N H2SO4

Procedimiento: Obtención de cloro. 1. Arme el aparato de obtención de cloro según indicación del J.T.P. En un tubo conteniendo

0,5 g de MnO2 agregue 2 mL de solución concentrada de ClH y por medio de conexiones de goma recoja en la cuba hidroneumática el cloro desprendido y tápelo. Introduzca en la cuba con cloro una porción de pasto o flores y observe. Trabajar bajo campana.

2. Haga burbujear cloro en una solución de hidróxido de sodio. A esta última agregue unas gotas de AgNO3 y observe ¿Qué producto se formó? Desarrolle las reacciones ocurridas.

3. Reacciones de desplazamiento. Haga burbujear el cloro obtenido en 1., en un tubo con 5 mL de solución de Yoduro de Potasio.

Divida en dos partes el producto de la reacción anterior. A una fracción agregue solución de almidón y a la otra colóquela en una ampolla de decantación y agregue benceno. ¿Qué observa en la capa orgánica? Utilizando el robinete separe las dos fases. 4. De igual modo burbujee cloro en un tubo con 5 mL de solución de bromuro de potasio,

colóquela en una ampolla de decantación y agregue tetracloruro de carbono. ¿Qué observa en la capa orgánica? Separe por medio del robinete las dos fases. ¿A que se debe los cambios de coloración ocurridos al agregar un solvente orgánico?



Reacciones características de los haluros. 1. Coloque en tres tubos 2 mL de solución de cloruro de sodio, bromuro y yoduro de potasio,

por separado. Agregue a cada uno 3 ó 4 gotas de nitrato de plata. Informe la coloración de los precipitados formados.

2. Tomar 4 ó 5 gotas de los precipitados formados y añadir 2 ó 3 gotas de ácido nítrico 2 N. ¿Se observa o no la disolución del precipitado?

Obtención de bromo y yodo. Tomar dos tubos de ensayo. En uno de ellos, introducir 2 ó 3 cristales de bromuro de potasio y 1 microespátula de dióxido de manganeso. En el otro, introducir la misma cantidad de mezcla de yoduro de potasio con dióxido de manganeso. Añadir a cada tubo 2 ó 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado. Fijarse en el desprendimiento y en el color de los gases. Escribir las ecuaciones de las reacciones que se desarrollan, teniendo en cuenta que el dióxido de manganeso se transforma en sulfato de manganeso (II). Recuerde: Cloro: gas amarillo verdoso, venenoso, de olor irritante. Bromo: líquido rojo oscuro, de olor desagradable y venenoso. Yodo: sólido oscuro brillante que produce un vapor púrpura. Aunque la presión de vapor del Yodo es baja a temperatura ambiente, el I2 (s) tiene un olor distinguible; en concentraciones grandes el vapor es desagradable y tóxico.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA FACULTAD DE CIENCIAS ... · • Clases de laboratorio: se requiere...

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